¿Qué es un Termistor NTC?
Los termistores NTC son componentes electrónicos cuya resistencia disminuye al aumentar la temperatura.
NTC significa Coeficiente de Temperatura Negativo, lo que significa que existe una correlación negativa entre la temperatura y la resistencia. Termistor procede del término Thermal Sensitive Resistor. Se refiere a un componente en el que un elemento resistivo se pone en contacto con el objeto a medir y la temperatura se puede medir a partir de la diferencia de resistencia eléctrica. El elemento resistivo se caracteriza por el uso de un semiconductor de óxido metálico.
Los termistores NTC son los más versátiles de todos los termistores porque los materiales son baratos y fáciles de procesar. Son termistores de alta precisión porque el valor de su resistencia varía incluso con cambios mínimos de temperatura. Se utilizan mucho en electrodomésticos y equipos industriales.
Detectan diferencias de resistencia y se utilizan como sensores de temperatura. Los hay de plomo, de chip, de disco y de película fina.
Usos de los Termistores NTC
Debido a sus características económicas, los termistores NTC se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde aplicaciones industriales hasta electrodomésticos. Se utilizan principalmente como sensores de temperatura, de los que se muestran algunos ejemplos a continuación.
- Detección de temperatura interna en smartphones
- Reducción de la corriente de irrupción en placas de circuitos electrónicos
- Medición de temperatura en termómetros electrónicos
- Control de la temperatura del motor en aspiradoras
- Detección de temperatura en frigoríficos
1. Aplicación a Teléfonos Inteligentes
Los smartphones utilizan componentes sensibles al calor y componentes cuya precisión se degrada con el calor, por lo que es importante evitar la acumulación de calor. Aquí es donde el termistor NTC detecta los cambios de temperatura interna y transmite la información al circuito integrado. Además de medir la temperatura ambiente, también se utilizan como elementos de protección contra el sobrecalentamiento para estabilizar los circuitos y evitar averías.
2. Reducción de la Corriente de Irrupción
En los equipos eléctricos y electrónicos, puede fluir temporalmente una gran corriente por encima del valor de corriente en estado estacionario cuando se conecta la alimentación. Esta corriente se denomina corriente de irrupción. Las posibles razones de las corrientes de irrupción incluyen la carga inicial de condensadores de gran capacidad.
El alto valor de resistencia de los termistores NTC a bajas temperaturas puede utilizarse para suprimir la corriente de irrupción en el encendido. A medida que la temperatura del termistor aumenta debido a la carga de corriente, el valor de resistencia disminuye y la potencia también.
Como el aumento de temperatura debido a la alimentación hace que disminuya el valor de la resistencia, las pérdidas de potencia pueden reducirse en comparación con el uso de resistencias fijas. Por lo tanto, los termistores NTC se utilizan como ICL (limitadores de corriente de irrupción) para proteger los circuitos de los equipos eléctricos y electrónicos limitando las corrientes de irrupción de forma sencilla y eficaz.
3. Circuitos de Medición de Temperatura
Los termistores NTC se utilizan ampliamente en circuitos de medición de temperatura. Dado que este componente detecta los cambios de temperatura mediante cambios de resistencia, suele utilizarse en combinación con otras resistencias. La configuración de circuito más utilizada consiste en conectar el termistor a una fuente de tensión constante mediante una resistencia pull-up o pull-down.
Principio de los Termistores NTC
El componente principal de los termistores NTC es la cerámica; los termistores NTC tienen electrodos unidos a cerámicas semiconductoras hechas de óxidos mezclados y sinterizados de manganeso, níquel y cobalto. Dependiendo de la sustancia dopante, existen semiconductores de tipo N y de tipo P.
Normalmente, la velocidad de transferencia de electrones y huecos libres disminuye al aumentar la temperatura. Sin embargo, en los termistores NTC, la resistencia disminuye porque los electrones de la banda de valencia reciben energía térmica y se desplazan hacia el interior del conductor, y la tasa de aumento de electrones y huecos libres en el conductor es mayor. Los termistores NTC se caracterizan por una disminución gradual de la resistencia.
Para fabricar termistores NTC, los óxidos en bruto se mezclan hasta obtener una consistencia uniforme y se hornean temporalmente entre 800°C y 1.000°C. A continuación, se trituran, se aumenta el tamaño de grano hasta un tamaño adecuado para el moldeo, se moldean en la forma final y se cuecen a 1.300-1.500 °C. Por último, se forman los electrodos y el producto se acaba con un exterior de resina epoxi.
Cómo Seleccionar un Termistor NTC
Los termistores NTC se seleccionan en función de la aplicación, las dimensiones, la constante B y el valor de resistencia. Las aplicaciones son aquellas en las que se utilizan termistores NTC. Entre ellas se incluyen las aplicaciones de montaje en automóviles y placas electrónicas. La selección depende de la situación de montaje junto con las dimensiones.
La constante B es la pendiente del valor de resistencia con respecto al cambio de temperatura y varía en función de la distribución del material del termistor NTC; cuanto mayor sea la constante B, mayor será el cambio de resistencia con la temperatura. Por lo tanto, los productos con una constante B alta son muy sensibles, mientras que los que tienen una constante B baja son menos sensibles.
Los valores de resistencia son los valores normales de resistencia a temperatura ambiente (25°C). Por lo general, los productos con un valor de resistencia bajo se seleccionan para entornos de baja temperatura, mientras que los productos con un valor de resistencia alto se seleccionan para entornos de alta temperatura.