正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)热敏电阻的电阻特性

图1：正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)热敏电阻的电阻特性。在超出某一特定温度时，正温度系数(PTC)热敏电阻（上图）的电阻出现急剧升高，故而适合用作温度限值传感器，而负温度系数(NTC)热敏电阻的电阻则呈线性关系，故而适用于温度测量。正温度系数(PTC)传感器提供可靠的温度监控正温度系数(PTC)热敏电阻具有陡峭的曲线，适用于监测温度限值，并在达到某一设定温度后启动风扇。正温度系数(PTC)温度特性还具有另一个优势，即正温度系数(PTC)热敏电阻能够进行串联，在作为温度传感器使用的过程中，能够轻而易举地监测多个热区，只要某一串联的正温度系数(PTC)传感器超过特定的温度限值，电路将进入到高阻状态。这一原理同样适用于笔记本，为便于监测主处理器，图形处理器和其它发热元件均应采用贴片的PTC。正温度系数(PTC)传感器还能够进一步运用于三相电机绕组的热监测。为此，TDK集团推出一系列特殊型号，这些特殊型号能够按照相应的要求进行组装，并能轻易地与绕组进行集成。图2表示供限温监测使用的正温度系数(PTC)传感器。

图2：爱普科斯(EPCOS)正温度系数(PTC)传感器。图中分别为：安装在印刷电路板上的SMT正温度系数(PTC)传感器、与电机绕组进行集成的正温度系数(PTC)传感器、安装在散热片上带接线端子的正温度系数(PTC)传感器。切换原理：记录温度限值图3所示为由两个串联正温度系数(PTC)传感器组成的一个简单电路。TR1与两个正温度系数(PTC)传感器组成一个分压器，该分压器能够提供运算放大器的非反相输入，运算放大器则充当比较器的角色。在设置TR1时，最大值应约等于常温电阻的两倍。TR1还能够相应地进行微调。在冷态下，非反相输入端将出现电位，这一电位相比反相输入端电位具有较高的负电位。这意味着比较器输出端出现负电压。若某一个或两个正温度系数(PTC)传感器达到相应的温度限值，则分压器的电位将出现变化，比较器将进行切换，并发送一个正输出信号，进而切断晶体管。图3为用于监测两个热区的电路：例如，当超过温度限值后，一台风扇将自动开启。

图3：采用正温度系数(PTC)传感器监测温度的电路。图3为用于监测两个热区的电路： 例如，当超过温度限值后，一台风扇将自动开启。一个传感器探测两个温度除正温度系数(PTC)热敏电阻外，负温度系数(NTC)热敏电阻也能够用于温度监测。需要线性特征的应用中，主要采用负温度系数(NTC)热敏电阻。下述实例将展示负温度系数(NTC)热敏电阻如何可靠地进行温度监测，在该实例中，负温度系数(NTC)热敏电阻用于监测高性能音频结束阶段时的两个温度。为保证尽可能小的外壳尺寸，8个采用TO-3封装的输出晶体管连同发射极电阻均共同安装在一个联合冷却风扇装置上。4个独立的散热片则采用点对称的方式进行布置。在每一个散热片上均安装两根功率晶体管（图4）。在本设计中，四个散热片均必须进行热检测。

图4：含风扇/冷却装置。输出晶体管的热监测问题需特别关注，因为此类输出晶体管安装在4个散热片之上，且4个散热片均相互绝缘隔热，确保每个散热片均单独进行监测。这样做的原因在于，即使晶体管的尺寸足够大，公差也会造成负荷分布不均匀的情况。在下述两个阶段都必须进行热监测：当一个或多个散热片到达85℃时，风扇必须自动开启，而当温度达到100℃时，必须进行甩负荷。通过一个温度传感器就能同时实现这一双重功能。爱普科斯(EPCOS)K45或M703系列的负温度系数(NTC)传感器应运而生。如图5所示， 得益于接线片( 左图) 或螺栓( 右图) ， 此类爱普科斯(EPCOS)负温度系数(NTC)传感器能 够为散热片提供一个较好的热触点。

图5：爱普科斯(EPCOS)负温度系数(NTC)传感器。如图5所示，得益于接线片(左图)或螺栓(右图) ，此类爱普科斯(EPCOS)负温度系数(NTC)传感器能够为散热片提供一个较好的热触点。4个散热器(B57045K0103K000)均选用R为10k?的爱普科斯(EPCOS)K45系列热敏电阻。根据数据表格的规定，在85℃时，R/R比值为0.089928，这将产生一个900?左右的电阻。而在100℃时，所产生的电阻约为500?。为进行双重温度检测，需采用一个带两个比较器的电路。

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