2013 十二月

SMD NTC热敏电阻

精确的温度测量

如今,高精度温度测量愈发重要,尤其是对于工业和汽车电子应用。先进的爱普科斯(EPCOS) SMD NTC热敏电阻正是满足这一需求的可靠的关键部件。

高密度封装的电子模块运行时,运行温度常常处于温度上限。为了避免过热,精确的温度测量必不可少。全新的微型爱普科斯(EPCOS) SMD NTC热敏电阻可提供高度精确的测量结果,正是满足这一需求的理想选择。该热敏电阻可与智能电路相结合,形成有效的控制系统。


该系列产品具有EIA 0402和0603两种尺寸,额定阻值均为10 kΩ,误差等级为±1%、±3%以及±5%。通过全新的生产技术可获得较窄的误差范围,借助坚固的玻璃钝化技术还可实现高可靠性和退化稳定性。在量程内,B值为3455K的R/T曲线的斜率具有低至±1%的误差。此外,新型NTC热敏电阻响应时间较短,能够精确、快速地在大温度范围内进行测量。标准系列适用于最高温度+125 °C的应用,而B57230V2103*260 (EIA 0402) 和B57330V2103*260 EIA (0603) 系列则适用于消费品及工业电子产品等广泛的应用领域。

借助快速温度测量实现精确的电流控制

该系列产品的典型应用是移动电子产品中可充电电池的充电监测功能。先进的充电技术不仅需要电池具备尽可能大的容许温度,而且还需确保最高容许温度下的充电电流低于电池最大充电电流。当充电电流导致电池达到温度上限时,充电电池必须非常准确地减小电流,避免发生损坏。电池温度变化检测越准确、越迅速,充电电流调节就越精确、越快速。这一技术既能确保电池在最短的时间内完成充电,也能避免电池过热。

对于快速充电等应用,有必要也测量环境温度,以避免环境与电池之间的温差过大。为此,客户需将第二个NTC热敏电阻直接置于至充电电路板上。图1展示了此类典型电路。

图1:NTC热敏电阻充电检测电路的原理图

快速充电时需使用2个NTC热敏电阻,补偿电池与环境之间极端的温度差。

防止半导体过热

为了确保功率半导体元件、逻辑元件、微控制器和处理器正常运行,必须极力避免过热现象。凭借紧凑的尺寸(如EIA 0402),新型SMD NTC热敏电阻可直接置于微控制器及电路板上的其他热点附近。由于焊点与电路板可形成良好的热接触,而且元件的自发热微乎其微,因此新型热敏电阻能够对半导体敏感部件进行高精度温度监测。由于爱普科斯(EPCOS) SMD NTC热敏电阻具有极高的耐热冲击性能,因此该系列热敏电阻不仅适合回流焊接工艺,而且适合波峰焊接。设计人员可将热敏电阻放置在电路板底面,如微控制器背面,确保即使大尺寸微控制器也能形成极佳的热接触。图2展示了典型的微控制器保护电路。

图2:微处理器的热监控

温度过高时,NTC将切断微控制器的供电。

延长LED工作寿命

在LED照明系统中,SMD NTC热敏电阻既能帮助实现较高发光效率,也能延长LED的使用寿命。LED光源效率很大程度上取决于半导体结的温度。由于极端温度将导致功率退化加快、光强减弱、色偏以及使用寿命显著缩短,甚至导致LED系统完全损坏,而温度过低则会导致发光效率降低,进而导致每体积单位的流明值降低,因此客户必须极力避免此类现象发生。为了获得最大效率,温度必须处于规定的最佳温度范围内(典型的LED应用为70 °C至90 °C)。

如果LED电路安装了SMD NTC热敏电阻,最佳工作温度的每一次变化都会引起NTC部件阻值的显著变化。经过比较器评估,流经LED的电流会随即减少,LED的功率损耗也会随之降低,进而延长使用寿命。图3展示了相应的电路。我们提供配备爱普科斯(EPCOS) SMD NTC热敏电阻的样品工具包,专供LED照明系统开发人员使用 。

图3:LED照明设备的热监控

温度监测功能可显著延长LED光源的使用寿命。

除了标准系列,我们还开发了汽车系列。新型汽车系列NTC热敏电阻已通过AEC-Q200认证,适合最高温度+150 °C的应用,可用于ECU、空调系统等汽车电子设备及电池温度监测或充电系统。

爱普科斯(EPCOS) SMD NTC热敏电阻的关键数据

型号系列EIA封装尺寸 [mm]R25 [kΩ]ΔR/R25 [%]温度范围 [°C]
B57232V5103+3601            汽车0402 / 1.0 × 0.5 × 0.610±1; ±3; ±5−40 至 +150
B57332V5103+3601汽车0603 / 1.6 × 0.8 × 0.910±1; ±3; ±5−40 至 +150
B57230V2103+2601标准0402 / 1.0 × 0.5 × 0.610±1; ±3; ±5−40 至 +150
B57330V2103+2601标准0603 / 1.6 × 0.8 × 0.910±1; ±3; ±5−40 至 +150

1 “+”为阻值误差的占位符:F = ± 1%,H = ± 3%,J = ± 5%

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