서미스터 공급 업체로서, 나는 종종 온도 보상 회로에서 서미스터의 실제 적용에 대해 질문을받습니다. 온도 보상은 다양한 온도 조건에서 시스템 성능의 안정성과 정확성을 유지하는 데 도움이되므로 많은 전자 장치에서 중요합니다. 이 블로그 게시물에서는 온도 보상 회로에서 서머 스터를 효과적으로 사용하는 방법에 대한 통찰력을 공유 할 것입니다.
서머 스터 이해
온도 보상 회로를 탐구하기 전에 서미스터가 무엇인지 이해하는 것이 필수적입니다. 서미스터는 온도에 따라 저항이 변하는 저항의 한 유형입니다. 서미스터에는 두 가지 주요 유형이 있습니다 : 음성 온도 계수 (NTC)와 양의 온도 계수 (PTC). NTC 서머 스터는 온도가 증가함에 따라 저항이 감소하는 반면, PTC 서머 스터는 온도 상승으로 저항이 증가합니다. 온도 보상 회로에서 NTC 서머 스터는 높은 감도와 넓은 온도 범위에 비해 비교적 선형 응답으로 인해 더 일반적으로 사용됩니다.
온도 보상의 원리
온도 보상의 기본 원리는 회로의 다른 구성 요소에 대한 온도의 영향에 대응하는 것입니다. 예를 들어, 전압 기준 회로에서, 출력 전압은 저항 또는 기타 활성 성분의 온도 계수로 인해 온도에 따라 달라질 수 있습니다. 회로에 서미스터를 추가함으로써 다른 구성 요소의 온도로 인한 변화를 보상하는 방식으로 전체 저항을 조정하여 안정적인 출력을 유지할 수 있습니다.
서미스터로 온도 보상 회로 설계
다음은 NTC 서머 스터를 사용하여 온도 보상 회로를 설계하는 일반적인 단계입니다.
1 단계 : 보상 할 구성 요소를 식별합니다
첫째, 회로의 어떤 구성 요소가 온도에 가장 큰 영향을받는 지 결정해야합니다. 이것은 저항, 커패시터 또는 OP-AMP와 같은 활성 장치 일 수 있습니다. 이 구성 요소의 온도 계수를 측정하여 온도에 따라 성능이 어떻게 변하는 지 이해합니다.
2 단계 : 적절한 서미스터를 선택하십시오
회로의 온도 범위 및 보상 요구 사항에 따라 적절한 특성을 가진 NTC 서머 스터를 선택하십시오. 특정 온도 (예 : 25 ° C)의 저항 값, B- 값 (온도 저항 관계를 설명) 및 공차와 같은 요인을 고려하십시오. 예를 들어, 화재 경보 시스템을 설계하는 경우 사용을 고려할 수 있습니다.100k 화재 경보 서미스터또는 a알람 경보 서미스터 센서빠른 응답 시간이있는 고온 응용 프로그램을 위해 특별히 설계되었습니다.
3 단계 : 회로 구성을 결정합니다
온도 보상 회로에 서미스터를 통합하는 몇 가지 방법이 있습니다. 일반적인 방법 중 하나는 전압 분배기 구성에서 서미스터를 사용하는 것입니다. 전압 분배기에서, 서미스터는 고정 저항과 직렬로 연결되며 출력 전압은 서미스터 또는 고정 저항을 가로 질러 취해진다. 온도가 변함에 따라 서미스터의 저항이 변화하여 전압 분배기의 출력 전압을 변화시킵니다. 이 출력 전압을 사용하여 보상되는 구성 요소의 바이어스 또는 게인을 조정할 수 있습니다.
다음은 NTC 서머 스터가있는 전압 분배기 회로의 간단한 예입니다.
+vcc | R1 | +--- vout | 서미스터 (NTC) | Gnd이 회로에서 R1은 고정 저항이며, 서미스터는 직렬로 연결됩니다. 출력 전압 VOUT는 전압 분배기 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
[v_ {out} = v_ {cc} \ times \ frac {r_ {Thermistor}} {r_ {1}+r_ {Thermistor}}]
온도가 증가함에 따라 NTC 서머 스터의 저항이 감소하여 VOUT가 그에 따라 변경됩니다.
4 단계 : 회로 매개 변수를 계산합니다
보상 효과를 최적화하려면 회로에서 고정 저항 R1 및 기타 구성 요소의 값을 계산해야합니다. 여기에는 보상되는 성분의 온도 계수와 서미스터의 온도 저항 관계를 사용하는 것이 포함됩니다. 수학적 모델 또는 시뮬레이션 도구를 사용하여 이러한 계산을 수행 할 수 있습니다.
예를 들어, 보상하려는 저항 R2의 온도 계수를 알고 알려진 B 값으로 NTC 서머 스터를 선택한 경우, 서미스터의 저항 변화로 인한 VOUT의 변화가 원하는 온도 범위에서 R2의 변화를 보상 할 수 있도록 R1의 값을 계산할 수 있습니다.
5 단계 : 회로를 테스트하고 미세 조정하십시오
온도 보상 회로를 구축 한 후에는 다양한 온도 조건에서 테스트하여 성능을 평가하십시오. 보상되는 구성 요소의 출력을 측정하고 원하는 값과 비교하십시오. 필요한 경우 최상의 보상 효과를 달성하기 위해 R1 또는 서미스터 선택과 같은 회로 매개 변수를 조정하십시오.
실질적인 고려 사항
온도 보상 회로에서 서미스터를 사용할 때는 명심해야 할 몇 가지 실질적인 고려 사항이 있습니다.
열 커플 링
서미스터가 보상되는 구성 요소와 잘 접촉하는지 확인하십시오. 이것은 열 페이스트를 사용하거나 구성 요소에 가깝게 서머 스터를 물리적으로 장착하여 달성 할 수 있습니다. 열 커플 링이 열악하면 서미스터가 구성 요소의 온도를 정확하게 감지하지 못하므로 부정확 한 보상을 초래할 수 있습니다.
자기 가열
서미스터는 전류가 흐르면 열을 생성 할 수 있으며, 이는 저항에 영향을 미치고 보상에 오류를 일으킬 수 있습니다. 자조를 최소화하려면 회로에서 낮은 전류를 사용하거나 전력 등급이 낮은 서미스터를 선택하십시오.
소음과 간섭
서미스터는 전기 노이즈 및 간섭에 민감 할 수 있으며, 이는 보상의 정확도에 영향을 줄 수 있습니다. 적절한 차폐 및 필터링 기술을 사용하여 회로의 노이즈 및 간섭을 줄입니다.
결론
온도 보상 회로에서 서미스터를 사용하는 것은 다양한 온도 조건에서 전자 장치의 안정성과 정확성을 향상시키는 효과적인 방법입니다. 이 블로그 게시물에 요약 된 단계를 따르고 실제 고려 사항을 고려하여 신뢰할 수있는 온도 보상 회로를 설계하고 구현할 수 있습니다.
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참조
- "서미스터 핸드북" - 주요 서미스터 제조업체에서 구할 수 있습니다.
- "온도 보상을위한 전자 회로 설계" - 전자 회로 설계에 관한 다양한 교과서.
