Qu’est-ce qu’une thermistance à puce ?
Une thermistance est un élément semi-conducteur qui modifie rapidement sa résistance lorsque la température ambiante change et qui est fabriqué à partir d’un mélange de plusieurs métaux.
Les thermistances à puce sont des thermistances montées en surface sur des cartes de circuits imprimés.
Il existe deux types de thermistances : en premier, les thermistances NTC (coefficient de température négatif), dont la résistance diminue lentement lorsque la température augmente. En second, les thermistances CTR (résistance à température critique), dont la résistance diminue rapidement lorsque la température augmente. La résistance de ces types de thermistances diminue rapidement lorsque la température augmente.
À l’inverse, il existe trois types de thermistances CTP (coefficient de température positif), dont la résistance augmente rapidement avec la température.
Utilisations des thermistances à puce
La résistance des thermistances NTC diminue lorsque la température augmente. Cette caractéristique est utilisée dans les capteurs pour la détection de la température et dans les circuits pour le contrôle de la température.
Les thermistances CTP ont une température à laquelle la valeur de la résistance augmente avec la température. Cette caractéristique est utilisée dans les capteurs pour la détection de cette dernière, comme circuits de protection contre les surintensités à la place des fusibles, et dans les circuits de détection des appareils de chauffage par exemple.
Un exemple d’utilisation réelle est celui des climatiseurs. Les thermistances sont utilisées dans les unités intérieures et extérieures pour contrôler la température intérieure.
Dans les voitures, les thermistances servent à mesurer la température du moteur et de l’air ambiant afin de garantir une combustion optimale dans le moteur.
On peut également les trouver dans les appareils ménagers tels que les réfrigérateurs et les machines à café.
Principe des thermistances à puce
Les thermistances NTC sont fabriquées à partir d’un mélange de manganèse, de fer, de cobalt, de nickel, etc. Les thermistances CTP sont fabriquées à partir d’un mélange de titanate de baryum et de céramiques, ou d’un mélange de polymères ainsi que de noir de carbone. Les thermistances CTR sont quant à elles fabriquées en mélangeant du vanadium avec des additifs.
Normalement, lorsque la température d’un conducteur tel qu’un métal augmente, les électrons libres et les cations en mouvement dans le cristal du conducteur entrent violemment en collision les uns avec les autres.
Cela est dû au fait que les cations vibrent à mesure que la température augmente. Les collisions provoquées par ces vibrations ralentissent la vitesse de déplacement des électrons libres, ce qui se traduit par une valeur de résistance plus élevée.
C’est pourquoi la résistance augmente dans les thermistances NTC et CTR lorsque la température augmente.
En revanche, dans les semi-conducteurs, les cations augmentent lorsque la température augmente, mais ce rapport l’emporte sur la diminution de la vitesse de déplacement des électrons libres. Cela entraîne une diminution de la résistance. Par conséquent, la résistance des thermistances CTP diminue lorsque la température augmente.
En utilisant les caractéristiques des différents éléments, les thermistances sont utilisées efficacement dans de nombreux endroits de notre environnement.