January 6, 2025
NTC 온도 변속기는 열에 민감한 저항 요소로 저항 값은 온도 상승에 따라 빠르게 감소합니다. 이 특성으로,그들은 과열로부터 회로를 보호하는 온도 보호 장치와 온도 센서로 사용됩니다.AOLITTEL은 우리의 축적 된 재료 기술과 다층 처리 기술을 활용하여 다양한 크기의 SMD NTC 열조계를 제공합니다.이 문서에서는 온도 감지 및 온도 보상 용 온도 보호 장치 응용 프로그램을 설명합니다..
SMD NTC 열역의 장점
NTC 열역은 음 온도 계수 (NTC) 를 가진 반도체 세라믹을 사용하는 온도 민감 저항 요소입니다.즉, 저항은 기온 상승에 따라 기하급수적으로 감소합니다.RT 곡선이 험할수록, 정해진 온도 범위 내에서 저항의 변화는 더 커집니다.그들은 종종 온도 센서로 사용되며 온도 측정 및 온도 보상과 같은 목적으로 온도 보호 장치로 사용됩니다..
Temperature compensation is the ability of a circuit to react to changing temperatures and initiate corrective actions in order to ensure stable operation (controlling) and protect against over- or under-temperature예를 들어, 트랜지스터나 크리스탈 공명기를 이용한 전자 회로의 작동은 온도 변화에 따라 미묘하게 불안정해집니다.NTC 온도 변압기는 온도 변화에 대한 회로의 바람직하지 않은 반응을 보완하는 데 특히 적합합니다.두 가지 예로는 전력 전자제품의 작업점 안정화 및 LCD 디스플레이의 밝기 조절입니다.
NTC 온도 변수는 디스크, 유리 캡슐 다이오드, 樹脂 코팅 납, SMD 유형을 포함하여 다양한 디자인으로 제공됩니다.다층 기술에 기반한 SMD NTC 열역은 PCB 보드에 온도 보호가 필요할 때 첫 번째 선택입니다.다음은 온도 감지 및 온도 보상 등의 목적으로 온도 보호 장치로 SMD NTC 열역의 응용입니다.
* 텍스트와 다이어그램에서 언급되는 NTC 열매는 SMD NTC 열매입니다. 또한 회로 다이어그램이 단순화되었습니다.
표본 신청: 스마트 폰 및 태블릿에 대한 온도 감지 및 온도 보상
많은 NTC 온도 변압기는 온도 감지 및 온도 보상용으로 스마트폰과 태블릿에 사용됩니다.
그림 1: 스마트 폰 및 태블릿에서 NTC 열역의 주요 온도 감지 및 온도 보상 응용 프로그램
기본 회로는 전압 분할 회로로 NTC 열전도와 고정 저항이 연속으로 연결되어 있습니다. The resistance value of an NTC thermistor placed near a heat generating part such as a CPU or a power module decreases with rise of temperature and changes the output voltage of the voltage-dividing circuit.
이 변화는 마이크로 컨트롤러로 전송되어 온도 보상 동작을 시작하고 회로 구성 요소가 과열되는 것을 보호합니다.
그림 2: 온도 감지 및 온도 보상 기본 회로
예제 신청: 모바일 장치의 배터리 팩에 대한 온도 감지
모든 재충전 배터리와 특히 리?? 이온 배터리는 스마트 충전 회로로 모니터링되고 보호되어야 합니다.배터리에서 전력을 얻는 이동 통신 장치는 다양한 환경에서 작동해야합니다., 낮은 온도와 높은 온도 작동을 포함하여.
선호되는 온도 감지 장치로서 NTC 열역은 보호 회로에 사용됩니다. NTC 열역은 다양한 목적으로 주변 온도를 감지 할 수 있습니다.배터리 시스템에 따라특히 빠른 충전을 위해 온도를 측정해야합니다. 모든 배터리가 뜨거운 온도와 차가운 온도 범위에서 충전을 허용하지 않기 때문입니다.일반적으로 0 °C에서 45 °C까지의 충전 온도는 느린 충전, 그리고 5 °C, 10 °C에서 45 °C까지 빠른 충전을 위해 배터리 팩 제조업체에 의해 배터리 화학에 따라 권장됩니다.
NTC 열전istor는 스마트 충전 제어 장치의 일부입니다 (아래 회로 참조), 환경 온도가 빠른 충전을 허용하는 범위 내에 있음을 보장합니다. During charging the NTC thermistor repeatedly measures the temperature all 5 to 10 seconds and can detect a rise in the battery cell's temperature at the end of the charging cycle or caused by abnormal charging conditions.
방전하는 동안 NTC 온도 변압기는 전압 측정에 대한 온도 보상도 수행하여 배터리의 나머지 전하를 측정하는 데 도움이됩니다.
그림 3: 모바일 장치의 배터리 팩에 대한 온도 감지
샘플 애플리케이션: 마이크로 컨트롤러의 온도 감지
스마트 폰 및 다른 장치의 마이크로 컨트롤러는 작동 신뢰성을 보장하기 위해 과열으로부터 보호되어야합니다.아래 다이어그램은 NTC 열전도와 고정 저항 RS의 조합으로 구성 된 전압 분할 회로를 사용하는 마이크로 컨트롤러 온도 보호 회로를 보여줍니다.과잉 전류가 흐르면 NTC 온도 변속기의 온도가 상승하고 저항이 감소하여 마이크로 컨트롤러의 드라이브 전압을 억제합니다.효율적인 온도 보호를 달성하기 위해 작은 SMD NTC 온도 변속기와 저항은 회로 보드 또는 열 생성 부분에 장착됩니다..
그림 4: 마이크로 컨트롤러의 온도 감지
예제 신청: LED 조명 시스템의 온도 감지
많은 휴대용 전자 솔루션에서, 광발광 다이오드 (LED) 는 일반 조명 및 자동차 조명에서 널리 사용됩니다. 높은 밝기가 점점 더 인기가 있습니다.해결책은 고 밝기 LED (HBLED) 입니다.기존 조명보다 많은 장점을 가지고 있지만 다른 반도체 장치와 마찬가지로 열을 생성합니다. 따라서 한 가지 과제는 열 관리입니다.일반적으로, 고품질의 LED는 제대로 다루면 10만 시간 이상 작동 할 수있는 견고한 장치입니다.높은 온도는 그들의 수명을 크게 단축시키고 그들의 밝기에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.최대 수명을 보장하기 위해, LED 제조업체는 일반적으로 50 °C에서 80 °C 사이의 온도에서 전류 감소가 시작되도록 권장합니다.온도 조절이 없으면 설계자는 온도가 LED의 권장 감소 문턱을 결코 초과하지 않도록해야합니다., 또는 최대 등급의 57%에 저항에 의해 전류를 제한, 전체 LED 밝기를 희생.NTC 온도 변압기는 매력적인 가격/성능 비율로 인해 조명에서 온도 감지 및 제어에 선호되는 선택입니다.그들은 LED를 주어진 수명 동안 완전한 작동 능력으로 사용할 수 있게 해줍니다. 즉, 낮은 주변 온도에서 더 높은 전류와 온도가 증가하면 적응된 낮은 전류를 의미합니다.이것은 LED의 수명을 향상시킬 뿐만 아니라, 이것은 또한 좋은 루멘 출력을 보장합니다. 최상의 성능을 위해 NTC 감지 열매istor는 LED에 가깝거나 LED 보드의 핫스팟에 위치해야합니다.
특정 IC LED 드라이버를 기반으로 다른 토폴로지를 사용할 수 있습니다.NTC 열전istor는 센스 전압이 펄스 너비 변조 (PWM) 비율에 영향을 미치면서 LED 전류를 간접적으로 제어 할 수있는 저항 네트워크에서 작동 할 수 있습니다.다른 옵션은 아래 다이어그램에서 보여집니다. 여기 NTC 열전istor는 더 높은 온도에서 피드백 신호에 영향을 주기 위해 LED 전류 감지 가닥에 사용됩니다.이 구성에서 NTC는 일정한 전압 소스에 연결되어야 합니다, 예를 들어 운전자가 제공하는 기준 출력 전압
그림 5: LED 조명 시스템의 온도 감지
샘플 애플리케이션: HDD의 온도 감지
PC 및 다른 스마트 전자 장치의 저장 장치로 사용되는 HDD는 열에 민감한 장치이며 높은 온도는 오류 및 고장의 가능성을 증가시킵니다.이 이유 때문에, 온도 센서가 그 온도를 감지하고, 온도가 정의된 임계치를 초과하면 팬이 켜져 장치가 냉각됩니다. The accuracy of a relatively simple temperature detection circuit consisting of an NTC thermistor and fixed resistors is fully sufficient for the protection of an HDD and much more cost-efficient than a circuit using a temperature sensor IC아래 다이어그램은 온도 센서 IC를 NTC 온도istor로 교체하는 것을 보여줍니다.
그림 6: HDD의 온도 감지
샘플 애플리케이션: HDD 헤드 쓰기 작업에 대한 온도 감지
HDD에 데이터를 기록하는 것은 기록 머리의 코일에서 생성되는 자기성을 사용하여 판의 자기층 (자기 디스크) 에 자기적 기록입니다.과도 한 글쓰기 는 머리가 과열 될 수 있고 머리의 일부분 에 악영향 을 미칠 수 있다이 이유 때문에, 아래 그림과 같이 NTC 열전istor를 가진 온도 감지 회로로 머리를 통해 흐르는 전류를 제어하는 데 사용됩니다.
그림 7: HDD 헤드 쓰기 작업에 대한 온도 감지
표본 신청: 열 프린터용 온도 조절
열용 종이에 인쇄를 위한 열 프린터는 POS 현금 기기 영수증 프린터와 바코드 또는 라벨 프린터로 사용됩니다.열 머리의 온도는 인쇄 된 문자의 포화와 두께와 상관관계를 가지고 있습니다.: 온도가 높을수록 더 어둡고 두꺼워집니다.일정한 인쇄 품질을 유지하기 위해 전압은 열 머리에 공급되는 전류의 펄스 폭을 변경하여 제어됩니다., 열 헤드의 감지 온도에 따라 아래 다이어그램은 NTC 온도 변수를 사용하는 온도 감지 회로 블록의 예를 보여줍니다.
그림 8: 열 프린터의 온도 조절
표본 응용 프로그램: LCD의 온도 보상
스마트 폰, 태블릿 및 기타 컴팩트 장치에서 사용되는 LCD 디스플레이의 대조는 온도에 의존하며 주변 온도에 따라 변합니다.주변 온도에 따라 드라이브 전압을 조정해야합니다.아래 다이어그램은 NTC 열전도와 고정 저항의 조합을 사용하는 전형적인 온도 보상 회로를 보여줍니다.
그림 9: LCD의 온도 보상
표본 응용 프로그램: 결정 오시레이터에 대한 온도 보상
크리스탈 공명기를 사용하는 크리스탈 오시레이터는 PC와 같은 전자 장치에서 참조 주파수 (시계 참조 신호) 를 생성하는 데 사용됩니다. 아래 그래프에서 보이는 것처럼,크리스탈 공명기의 온도 속성은 표준 온도 (25 °C에서 대부분의 경우) 의 굴곡점으로 큐브 곡선을 그리는 것, 그리고 오스실레이션 주파수 오차 (직선 축) 는 크게 온도에 의존합니다. The oscillating frequency deviation is reduced by inserting compensation circuits whose temperature properties are the opposite to the crystal resonator into each of the low temperature area and the high temperature area이러한 아날로그 보상 회로는 NTC 열전도, 콘덴시터 및 저항을 사용합니다.내부 온도 보상 회로와 함께 결정 오시레이터는 TCXO (온도 보상 결정 오시레이터) 라고 불립니다..
그림 10: 결정 오시레이터에 대한 온도 보상
샘플 애플리케이션: 반도체 압력 센서 용 온도 보상
많은 MEMS 반도체 압력 센서는 많은 가전제품, 공장에서의 자동 생산 라인, 자동차 애플리케이션 등에 사용됩니다. Such pressure sensors consist of a silicon substrate etched to create a thin hollow pressure-sensitive diaphragm with four piezoresistive parts (strain gauges) that are connected to pressure-sensitive bridges대막이 매체로부터의 압력으로 스트레스를 받으면, 센서 요소들 사이에서 저항의 차이가 생성됩니다.그 다음 다리 회로의 양쪽 끝에서 전기 신호를 생성.
피에소레시스티브 반도체 압력 센서는 작은 크기와 높은 민감성을 가지고 있지만 센서 요소의 민감도가 온도에 의존하기 때문에 보상 회로가 필요합니다..아래 다이어그램은 NTC 온도istor와 고정 저항의 조합을 가진 보상 회로를 보여줍니다.온도 보상은 NTC 온도 변속기의 온도 의존 저항을 통해 압력 센서에 적용 된 전압을 제어함으로써 실현됩니다.다른 보상 회로의 다양한 유형도 개발되었습니다.
그림 11: 반도체 압력 센서의 온도 보상
응용 예제: 반도체의 열 보호
반도체는 작동 중 과도한 온도로부터 보호되어야 합니다.전원 모듈 내부의 기판에 NTC 열매istor가 배치되어 모듈이 장착된 히트싱 온도를 모니터링합니다 (디자그램)NTC 열전기의 터미널은 컨트롤러의 비교 장치에 연결됩니다. NTC 열전기의 저항이 미리 정해진 값 아래로 떨어지면,컨트롤러는 패키지 내부의 온도를 낮추기 위해 모든 반도체를 통해 전력을 줄일 것입니다.
특히 전원 모듈에 광대역 반도체 (GaN 또는 SiC) 가 사용되면 표준 실리콘에 비해 더 높은 작동 온도를 초래합니다.그리고 부품의 다른 장착 방법이 필요할 수 있습니다.용접이나 접착이 표준 실리콘에 적합하지만더 높은 작동 온도는 이제 주로 DCB에 구성 요소를 연결하는 sintering 프로세스를 필요로합니다 (직접 구리 결합) 및 결합 연결, 금, 은 또는 알루미늄 와이어를 사용하여 상호 연결을 구현합니다.
그림 12: 전원 모듈 내부의 기판에 장착 된 SMD NTC 열역
