Termistor PTC: Coeficiente de Temperatura Positivo

10 de março de 2023 0 Comentários Leitura: 5 min

O coeficiente de temperatura positivo, o termistor PTC tem dois tipos: silistor e comutação PTC têm características muito diferentes.

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Tutorial de Resistores Inclui:

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Como o nome indica um coeficiente de temperatura positivo, o termistor PTC tem uma resposta na qual a resistência aumenta com o aumento da temperatura.

Existem dois tipos de termistor PTC que possuem características muito diferentes, um mostrando um aumento linear, enquanto o outro mostra uma mudança repentina na resistência.

Sumário

Esboço do termistor PTC

Os termistores PTC podem ser divididos em dois tipos de acordo com sua estrutura e os materiais utilizados. Os dois tipos de termistor PTC têm características muito diferentes:

Termistor PTC de comutação: Esta forma de termistor PTC é usada em aquecedores, sensores e versões especializadas também são usadas como fusíveis reajustáveis. Os termistores NTC do tipo de comutação têm uma curva altamente não linear. A resistência inicialmente cai ligeiramente com o aumento da temperatura e, em seguida, em uma temperatura crítica, a resistência aumenta drasticamente, agindo assim virtualmente como um interruptor. Isso o torna ideal em muitos dispositivos de proteção.
Silistor: O silistor termistor PTC utiliza um semicondutor como material base e é caracterizado por uma característica linear e por isso o silistor é utilizado em sensores de temperatura. O termistor PTC silistor é geralmente fabricado a partir de silício dopado, o nível de dopagem determinando as características exatas.

Noções básicas de termistor PTC de comutação

Como o termistor PTC de comutação é uma forma muito utilizada, ele merece uma explicação mais aprofundada, pois possui uma característica incomum.

Os termistores PTC de comutação são normalmente fabricados a partir de materiais policristalinos, incluindo carbonato de bário ou óxido de titânio com materiais adicionados, incluindo tântalo, sílica ou manganês, etc.

Os materiais são misturados e moídos em pós finos e finalmente comprimidos nas formas necessárias antes de serem sinterizados. Os contatos são então adicionados e o termistor é encapsulado.

Gráfico de temperatura de resistência do termistor PTC de comutação
Observe a temperatura crítica, Tc

A característica do termistor PTC de comutação mostra que o dispositivo possui uma característica altamente não linear. À medida que a temperatura aumenta, a resistência primeiro diminui, depois aumenta ligeiramente antes de atingir uma temperatura crítica, Tc. Na temperatura crítica, a resistência aumenta acentuadamente para qualquer aumento de temperatura, antes de finalmente nivelar e cair ligeiramente.

Um tipo similar de dispositivo conhecido como Polymer PTC. Esses dispositivos consistem em um elemento plástico no qual os grãos de carbono são incorporados. Quando frio, o carbono é capaz de conduzir eletricidade, mas à medida que a temperatura aumenta, os grãos de carbono se afastam como resultado da expansão e a condução cai rapidamente. Desta forma, o dispositivo funciona como um interruptor da mesma forma que os termistores PTC mais tradicionais.

Modos operacionais do termistor PTC

Existem duas maneiras principais nas quais os termistores PTC de comutação são geralmente usados.

Modo de autoaquecimento: Quando usado no modo de autoaquecimento, a corrente passa pelo termistor, geralmente em série com o item que está sendo controlado. À medida que aquece devido à corrente, atinge um ponto em que a temperatura crítica é atingida e a resistência aumenta significativamente. Desta forma, funciona em modo de auto-aquecimento e pode ser utilizado como interruptor de segurança ou regulador.
Modo de sensor: neste modo, uma quantidade mínima de corrente passa pelo dispositivo e o termistor PTC detecta a temperatura ambiente. Manter a corrente no mínimo garante que o efeito de autoaquecimento seja insignificante e apenas a temperatura ambiente afete o dispositivo. À medida que o ambiente aquece o dispositivo, ele pode atingir sua temperatura crítica, ponto em que a resistência aumentará significativamente.

Alternando aplicações de termistor PTC

Os termistores de comutação são uma forma muito útil de componente eletrônico. Ele pode executar funções com um único componente que exigiriam circuitos muito mais complexos caso qualquer outra técnica fosse usada.

Proteção contra surtos: alguns itens elétricos, como motores e transformadores, apresentam um grande pico de corrente ao serem ligados. Isso dá origem a picos de corrente muito altos que podem causar picos na linha de energia ou causar danos em alguns casos. Os termistores PTC podem ser usados para reduzir o nível da corrente de irrupção e, assim, evitar que ocorram picos ou danos
Proteção contra sobrecorrente: Nesta aplicação, o termistor PTC é colocado em série com a carga e usa o efeito de autoaquecimento. A corrente tomada em condições normais deve permitir que o termistor opere em sua área de curva de resistência plana. No entanto, se surgir uma condição de sobrecorrente, o termistor carregará mais corrente e a temperatura aumentará mais, fazendo com que suba além da temperatura crítica, quando a resistência aumentará significativamente, causando a queda da corrente.

Símbolo do circuito do termistor PTC

Às vezes é necessário indicar o tipo de termistor que está sendo usado em um diagrama de circuito. Assim, o IEC possui um símbolo de circuito de termistor PTC especial que pode ser usado.

Como visto, o símbolo do circuito utiliza os caracteres +t° para dar uma indicação do coeficiente positivo de temperatura.

Coeficiente de temperatura positiva, os termistores PTC são usados em muitos circuitos eletrônicos e para uma variedade de funções. É essencial verificar se o tipo correto é selecionado para qualquer circuito para garantir que sua característica atenda aos requisitos.

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