Схема. Терморезисторы
Терморезисторы (термисторы) — это резисторы, сопротивление которых изменяется под действием температуры. Основная характеристика термистора — температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Различают термисторы с отрицательным ТКС (англ. NTC), когда их сопротивление с ростом температуры уменьшается, и с положительным (англ. РТС), если сопротивление растет. Термисторы с положительным ТКС еще называют позисторами.
Эти элементы давно используются в качестве температурных сенсоров в схемах защиты от перегрева, а также для температурной стабилизации режимов работы различных узлов аппаратуры. Конструктивно термисторы напоминают дисковые конденсаторы (рис.1) с диаметром корпуса 9…23 мм. Диаметр выводов находится в пределах 0.6…1 мм, расстояние между выводами — от 5 до 10 мм.
При разработке мощных источников питания встает вопрос, как обеспечить плавную «наливку электричеством» конденсаторов фильтров выпрямленного напряжения с большими емкостями. Обычно для этой цели используют обычный резистор сопротивлением от нескольких десятков до сотен Ом, который затем (с некоторой задержкой) шунтируют контактами реле. Но вместо обычных резисторов для этой цели можно использовать специально предназначенные термисторы (thermistors for inrush current limiting), что существенно упрощает схему (рис.2).
В документации производителя обычно указана предельно допустимая емкость конденсатора, который может заряжать данный термистор при напряжении питания 240 В (при напряжении 120 В допустимая емкость в 4 раза больше). Термистор можно установить как до выпрямительного моста, так и после. Иногда для увеличения «наливаемой» емкости в 4 раза ставят два одинаковых термистора в плюсовой и минусовой шине, т.е. включают их последовательно. При расчете термистора для импульсных блоков питания необходимо учитывать емкости конденсаторов не только на первичной стороне, но и на вторичной.
В качестве примера произведем расчет термистора для блока питания УМЗЧ, в котором при входном напряжении 240 В напряжение на вторичных обмотках — 2×30 В, что даст на холостом ходу постоянное напряжение ±42 В. При коэффициенте трансформации К=8 (240/30=8) заряжаемая емкость, указанная в документации для 240 В, увеличивается пропорционально квадрату коэффициента трансформации, т.е. в данном случае — в 64 или в 32 раза для каждого выпрямителя. Таким образом, если установить конденсаторы емкостью по 10000 мкФ, то понадобится термистор, способный заряжать емкость С≥10000/32=312 мкФ. Кроме того, необходимо учитывать и максимальный ток нагрузки, который может пропускать через себя термистор. Расчет можно делать и от обратного, т.е. имея термистор, рассчитать, конденсаторы какой емкости допустимо установить в выпрямителях.
В «даташите» на термистор указывают его сопротивление при температуре 25°С и отсутствии тока нагрузки. При 100%-й нагрузке его сопротивление уменьшается в 30…150 раз (зависит от типа термистора), а температура его корпуса может подниматься до 160…200°С. При токе l=0,5lmax сопротивление термистора примерно в 2 раза выше минимального.
Зависимость температуры корпуса термистора и его сопротивления от тока нагрузки показана на рис.3 на примере термистора NTPAD160L с начальным сопротивлением 16 Ом.
Похожие статьи:
Терморегулятор на PIC
