功率型热敏电阻(NTC)的主要参数及深入介绍
零功率电阻值 RT(Ω)
RT指在规定温度 T 时,采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。
额定零功率电阻(R25 )
这个被包含于上一条,要理解清楚。也叫标称电阻值,根据国标规定,NTC热敏电阻器在25℃环境温度中所测得的零功率电阻值并标志在热敏电阻器上面。 通常所说 NTC 热敏电阻多少阻值,亦指该值。常用的阻值有2.5Ω、5Ω、10Ω 等,常用的阻值误差为:±15%、±20%、±30%等 。
拓展理解1:下面是NTC的参数表示方法解读、实物部分图片以及datasheet中的相关参数项
拓展理解2:选型时,功率型电阻器的标称电阻值:
式中U为交流输入有效值 ,为浪涌电流。
对于转换电源,逆变电源,开关电源,UPS电源,=100倍工作电流。对于灯丝,加热器等回路 =30倍工作电流。
最大稳态电流IMAX(A)
在环境温度为25℃时,允许施加在功率型NTC热敏电阻器上的最大连续电流。该值必须要大于实际电源回路的工作电流。
拓展理解: 25℃下最大电流时近似电阻值 (Ω):25℃下最大电流时近似电阻值就是在环境温度25℃时,对热敏电阻施加允许的最大连续电流时,热敏电阻剩余的阻值,亦称最大残余电阻值,下面是datasheet中的对应参数项:
最大允许电容量(焦耳能量)(UF)
在负载状态下,与一个功率型NTC热敏电阻器连接的电容器最大允许电容量值【主要是启动阶段浪涌电流的影响,此参数作为了解即可,很多手册及供应商并未提及】。
工作温度范围(℃)
功率型NTC热敏电阻器在零功率状态下可连续工作的环境温度范围,它由上限类别温度和下限类别温度来决定。
B值
NTC 热敏电阻的材料常数,又叫热敏指数。它被定义为两个温度下零功率电阻值的自然对数之差与这两个温度倒数之差的比值。公式如下:
式中,----温度为时的零功率电阻值。
----温度为时的零功率电阻值。除非特别指出,B值是由25℃(298.15K)和50℃(323.15K)的零功率电阻值计算而得到的,B值在工作温度范围内并不是一个严格的常数。
拓展理解:对于常用的 NTC 热敏电阻, B 值范围一般在 2000K ~ 6000K 之间。B值越大,残余电阻越小【可与最大稳态电流的拓展理解部分对比看,更容易理解】,工作时温升越小。
零功率电阻温度系数αT
指在规定温度下,热敏电阻器的零功率电阻随温度的变化率与它的零功率电阻之比,即:
式中:-------温度为T时的零功率电阻温度系数
-------温度为T时的零功率电阻
T---------温度(以K表示)
B---------B值
拓展理解1:这个公式反应电阻随温度的变化率,电阻温度系数越大,说明热敏电阻对温度越敏感,能感知到热量的变化越明显【可与B值的拓展理解部分对比看,更容易理解】。
拓展理解2:电阻值和温度变化的关系式为:
其中,:在温度为T(单位K)时NTC热敏电阻阻值;
: 在额定温度 (单位K )时NTC 热敏电阻阻值。
T :规定温度( K )。
e = 2.71828。
该关系式是经验公式,只在额定温度 或额定电阻阻值 的有限范围内才具有一定的精确度,因为材料常数 B 本身也是温度 T 的函数。
耗散系数δ
在规定的环境温度下,热敏电阻器耗散功率变化与其相应温度变化之比,即:
在工作温度范围内,随环境温度变化而有所变化。
拓展理解:下图是datasheet中的该项参数。
热时间常数τ
在零功率条件下,当温度发生突变时,热敏电阻随温度变化了始末两个温度差的63.2%所需的时间。与热敏电阻器的热容量C成正比,与其耗散系数成反比,即:
拓展理解:一般来说,时间常数与耗散系数的乘积越大,则表示电阻器的热容量越大,电阻器抑制浪涌电流的能力也越强。换句话说,同一阻值的热敏电阻,时间常数与耗散系数的乘积越大,那么它的最大残余电阻越小,抗浪涌能力越强。下图是datasheeet中的该项参数。
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