Was ist ein Chip-Thermistor?
Ein Thermistor ist ein Halbleiterelement, das seinen Widerstand schnell ändert, wenn sich die Umgebungstemperatur ändert, und das aus einer Mischung mehrerer Metalle besteht.
Chip-Thermistoren sind oberflächenmontierbare Thermistoren auf Leiterplatten.
Es gibt zwei Arten von Chip-Thermistoren: NTC-Thermistoren (negativer Temperaturkoeffizient), deren Widerstand bei steigender Temperatur langsam abnimmt, und CTR-Thermistoren (kritischer Temperaturwiderstand), deren Widerstand bei steigender Temperatur schnell abnimmt. Der Widerstand dieser Typen von Chip-Thermistoren nimmt mit steigender Temperatur schnell ab.
Im Gegensatz dazu gibt es drei Arten von PTC-Thermistoren (positiver Temperaturkoeffizient), deren Widerstand mit steigender Temperatur schnell zunimmt.
Anwendungen von Chip-Thermistoren
Der Widerstand von NTC-Thermistoren nimmt mit steigender Temperatur ab. Diese Eigenschaft wird in Sensoren zur Temperaturerfassung und in Schaltungen zur Temperaturregelung verwendet.
PTC-Thermistoren haben eine Temperatur, bei der ihr Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt. Diese Eigenschaft wird in Sensoren zur Temperaturerfassung, als Überstromschutzschaltungen anstelle von Sicherungen und in Schaltungen zur Erkennung von Heizungen und Erwärmung verwendet.
Ein Beispiel für die tatsächliche Verwendung ist in Klimaanlagen zu finden. Thermistoren werden sowohl in der Innen- als auch in der Außeneinheit verwendet, um die Innentemperatur zu regeln.
In Autos werden Thermistoren zur Messung der Motortemperatur und der Temperatur der Umgebungsluft verwendet, um eine optimale Verbrennung im Motor zu gewährleisten.
Sie werden auch in Haushaltsgeräten wie Kühlschränken und Kaffeemaschinen eingesetzt.
Funktionsweise von Chip-Thermistoren
NTC-Thermistoren werden aus einer Mischung aus Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel usw. hergestellt. PTC-Thermistoren werden aus einer Mischung aus Bariumtitanat und Keramik oder aus einer Mischung aus Polymeren und Ruß hergestellt. CTR-Thermistoren werden aus einer Mischung von Vanadium und Additiven hergestellt.
Wenn die Temperatur eines Leiters, z. B. eines Metalls, ansteigt, stoßen normalerweise die beweglichen freien Elektronen und Kationen im Leiterkristall heftig miteinander zusammen.
Der Grund dafür ist, dass die Kationen bei steigender Temperatur vibrieren. Durch die von diesen Schwingungen verursachten Zusammenstöße verlangsamt sich die Bewegungsgeschwindigkeit der freien Elektronen, was zu einem höheren Widerstandswert führt.
Aus diesem Grund nimmt der Widerstand in NTC- und CTR-Thermistoren mit steigender Temperatur zu.
In Halbleitern hingegen nehmen die Kationen mit steigender Temperatur zu, aber dieses Verhältnis überwiegt die Abnahme der Bewegungsgeschwindigkeit der freien Elektronen, so dass der Widerstand bei PTC-Thermistoren mit steigender Temperatur abnimmt.
Durch die Ausnutzung der Eigenschaften der einzelnen Elemente werden Thermistoren an vielen Stellen in unserer Umgebung effektiv eingesetzt.