Термистор и варистор: различия в применении и принципе действия.

Когда речь заходит о сопротивлении электронных компонентов, два термина, которые упоминаются довольно часто, — это «термисторы» и «варисторы». Оба они являются нелинейными элементами, применяемыми в электронике, но имеют разные свойства и принципы работы.

Термистор — это устройство, изготовленное из полупроводникового материала, обычно оксида металла или никеля. Он имеет высокую чувствительность к изменению температуры. Когда его подвергают воздействию тепла, сопротивление термистора изменяется. Если температура повышается, его сопротивление уменьшается, а при понижении температуры, сопротивление возрастает.

Варистор, с другой стороны, состоит из материала, который демонстрирует свои нелинейные свойства при изменении напряжения. Когда напряжение на варисторе повышается, его сопротивление уменьшается; и наоборот, снижение напряжения ведет к увеличению его сопротивления. Варисторы применяются для защиты электронных устройств от перенапряжений.

Что такое термистор?

В зависимости от типа термистора, изменение сопротивления может быть либо пропорциональным изменению температуры (положительный температурный коэффициент), либо обратно пропорциональным (отрицательный температурный коэффициент).

Термисторы имеют широкий спектр применений. Они могут использоваться для измерения температуры, контроля процессов нагрева и охлаждения, защиты от перегрузок, стабилизации и балансировки тепературы в электрических цепях и других приложений, где необходимо регулирование сопротивления в зависимости от температуры.

Обычно термисторы имеют обозначение NTC (Negative Temperature Coefficient) для отрицательного температурного коэффициента и PTC (Positive Temperature Coefficient) для положительного температурного коэффициента.

Термистор — сущность и применение

Термисторы широко применяются в различных областях, требующих контроля температуры или обнаружения ее изменений. Они используются в медицинском оборудовании, автомобильной промышленности, бытовой технике, системах отопления и кондиционирования, электронике и других сферах.

Применение термисторов включает контроль температуры внутри автомобильных двигателей, позволяя предотвращать перегрев и обеспечивать нормальную работу. Они также используются в системах автоматического регулирования температуры в бытовых приборах, таких как холодильники, кондиционеры, электрические печи и другие устройства.

Одним из наиболее распространенных применений термисторов в медицине является измерение температуры тела пациента. Термисторы также используются для контроля температуры в кровеотводящих системах, что позволяет улучшить регулирование тела пациента во время операций.

В электронике термисторы используются для защиты от перегрева различных устройств. Они могут быть установлены на печатные платы, в блоках питания или даже внутри интегральных схем, чтобы контролировать температуру и предотвращать повреждение устройств.

Термисторы имеют как положительный, так и отрицательный температурные коэффициенты, что дает возможность их использования в широком спектре приложений. В зависимости от требуемых характеристик, можно выбрать термистор с определенным температурным коэффициентом, диапазоном рабочих температур и другими параметрами, идеально подходящими для конкретного применения.

Как работает термистор?

Термисторы работают на основе двух основных типов: PTC (положительный температурный коэффициент) и NTC (отрицательный температурный коэффициент). В PTC-термисторах сопротивление увеличивается с ростом температуры, а в NTC-термисторах сопротивление уменьшается.

Когда термистор нагревается или охлаждается, его сопротивление меняется, что позволяет использовать его в различных приложениях. Термисторы широко применяются для измерения температуры, контроля нагрева и охлаждения устройств, компенсации температурных изменений и термостатического регулирования.

В схеме подключения термистора можно использовать делитель напряжения или мостовую схему для получения температурно-зависимого сигнала. Термисторы также часто используются вместе с микроконтроллерами или аналоговыми интегральными схемами для реализации автоматического контроля температуры.

Термисторы имеют быструю реакцию на изменение температуры и обладают высокой точностью измерения. Они также отличаются компактным размером, простотой использования и относительно низкой стоимостью. Однако они требуют стабильного питания и защиты от перегрева для длительной работы.

Принцип работы термистора

Когда термистор нагревается, его сопротивление изменяется в зависимости от температуры. Существуют два типа термисторов: с положительным температурным коэффициентом (PTC) и с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).

PTC-термисторы имеют сопротивление, которое растет с увеличением температуры. Это делает их полезными в приложениях, где требуется защита от повышенной температуры или активного контроля температуры.

NTC-термисторы, наоборот, имеют сопротивление, которое уменьшается при повышении температуры. Это позволяет использовать их в широком спектре приложений, таких как компенсация температуры, измерение температуры и контроль температуры.

Принцип работы термистора основан на изменении электрического сопротивления в зависимости от температурного изменения материала. При увеличении температуры электроны в полупроводнике приобретают большую энергию, что приводит к увеличению числа свободных носителей заряда и, следовательно, уменьшению сопротивления. Обратное происходит при уменьшении температуры.

Таким образом, термисторы находят широкое применение в различных сферах, таких как электронные устройства, медицинская техника, автомобильная промышленность и другие, благодаря своей способности измерять и контролировать температуру с высокой точностью.

Варистор: что это и для чего он нужен?

Основное назначение варистора – предотвращение повреждения электронных устройств и оборудования от скачков напряжения. Когда в цепи происходит возрастание напряжения, варистор изменяет свое сопротивление и начинает проводить электрический ток. Таким образом, он поглощает и сглаживает пиковые значения напряжения, подавляет шумы и помехи в электрической цепи.

Варисторы широко используются в электронике, специальных системах защиты, генераторах источников питания, телекоммуникациях, системах безопасности и других устройствах. Они обеспечивают надежную защиту от перенапряжений, позволяют сохранить работоспособность и продлить срок службы электрических устройств.

Определение и области применения варистора

Варисторы широко применяются во множестве областей, включая электротехнику, телекоммуникации, электронику, электроэнергетику и автомобильную промышленность. Они используются для защиты от перенапряжений в электрических сетях, стабилизации напряжения, эффективной фильтрации помех и защиты оборудования от электростатического разряда.

Также варисторы нашли применение в системах беспроводной связи, где они защищают радиооборудование от импульсных помех и статического электричества. Они используются в блоках питания, различных устройствах защиты от грозы и скачков напряжения, а также в системах автоматического регулирования и контроля процессов.

Как работает варистор?

Основная функция варистора — это предотвращение повреждений электронных компонентов и оборудования при возникновении перенапряжения в электрической сети. Когда напряжение на варисторе не превышает заданное значение, он имеет высокое сопротивление и не пропускает ток. Однако при возникновении перенапряжения варистор мгновенно изменяет свое сопротивление, становясь проводящим и поглощая избыточный ток.

Принцип работы варистора основан на явлении варистивности. В его основе лежит явление изменения сопротивления материала при изменении приложенного напряжения. Варистор содержит специальный материал, часто оксид металла, который обладает сопротивлением, зависящим от напряжения.

Конструкция варистора представляет собой многослойный материал с промежуточными электродами между слоями. Каждый слой состоит из оксида металла. Когда на варистор подается нормальное напряжение, оксид металла обладает высоким сопротивлением и блокирует электрический ток.

Однако когда на варистор подается повышенное напряжение, оксид металла становится проводящим, что позволяет электрическому току пройти через варистор. Происходит скачкообразное изменение сопротивления, в результате чего варистор поглощает избыточную энергию и защищает электронные компоненты от перенапряжения.

Варисторы широко используются в различных устройствах, включая коммутационные системы, блоки питания, промышленные автоматические выключатели и другие электронные устройства, требующие защиты от перенапряжения. Их надежность и эффективность делают варисторы неотъемлемой частью современной электроники.

Принцип работы варистора

Варистор состоит из параллельно соединенных кристаллов полупроводникового материала, таких как оксид цинка(ZnO), которые обладают переменной электрической проводимостью. В нормальном режиме работы варистора кристаллы полупроводникового материала имеют высокое сопротивление и не пропускают электрический ток. Однако, при возникновении высокого напряжения или импульса, кристаллы полупроводникового материала начинают проводить электрический ток.

Когда напряжение на варисторе превышает номинальное значение, также называемое напряжением перелома, полупроводниковый материал переходит из высокосопротивного состояния в проводящее состояние. В этом состоянии варистор начинает вести себя как резистор с низким сопротивлением и поглощает энергию, которая может быть разрушительной для электрического оборудования. После того, как напряжение снижается до безопасного уровня, варистор возвращается в высокосопротивное состояние и снова перестает проводить электрический ток.

Варисторы широко используются в различных устройствах для защиты от перенапряжений, включая компьютеры, телевизоры, бытовые приборы и промышленное оборудование. Они обеспечивают надежную и эффективную защиту от повреждений, сохраняя работоспособность электронных устройств в случае возникновения непредвиденных перепадов напряжения.