Grundlagen zu NTC- und PTC-Thermistoren

Was sind Thermistoren? Beginnen wir mit der Aufschlüsselung ihres Namens. Dies gibt uns einen ziemlich klaren Hinweis darauf, was sie sind und was sie tun: Thermistor = thermal resistor = thermischer Widerstand. Es handelt sich um kleine elektronische Komponenten, die auf eine Temperaturänderung (einschließlich der Umgebungstemperatur) reagieren, indem sie ihren Widerstandswert ändern.

Wie funktioniert das? Nun, es gibt zwei Haupttypen von Thermistoren: NTC- und PTC-Thermistoren. Jeder besteht aus einem anderen Material, das auf eine bestimmte Art und Weise auf Temperatur reagiert.

Bei einem NTC, oder negativem Temperaturkoeffizienten, nimmt der Widerstandswert des Thermistors mit steigender Temperatur ab. Durch die Auswahl einer Schaltung mit den richtigen Nennwerten können sie ideal als Einschaltstrombegrenzer verwendet werden. Ausgehend von einem hohen Anfangswiderstand wird der Einschaltstrom dann die Temperatur des Thermistors erhöhen, wodurch der Widerstandswert nach dem Anstieg des Einschaltstroms auf ein niedrigeres Niveau der Verlustleistung sinkt. Der Thermistor bleibt dann auf einem Temperaturniveau, das hoch genug ist, um die geringe Verlustleistung beizubehalten, während der normale Strom durch ihn fließt, wodurch sie idealer sind als ein Sollwertwiderstand, der die geringere Verlustleistung nicht zulässt. Diese Komponenten werden oft auch als Temperaturfühler innerhalb einer Schaltung verwendet.

Ein PTC, oder positiver Temperaturkoeffizient, erhöht den Widerstandswert des Thermistors mit steigender Temperatur. Diese werden üblicherweise als rückstellbare Sicherungen verwendet. Ihr schneller Anstieg des Widerstands, sobald die Curie-Temperatur oder die Schalttemperatur erreicht ist, macht sie ideal zur Bekämpfung von Überstrom-Szenarien. PTC-Thermistoren sind insofern einzigartig, als sie sich ähnlich wie NTC-Thermistoren verhalten (sinkender Widerstand bei steigender Temperatur), bis die Curie- oder Schalttemperatur erreicht ist.

Wichtige Dinge, die Sie vor der Auswahl eines Thermistors wissen sollten, sind der Gesamtwiderstandswert (typischerweise bei 25 °C gemessen, was als „Raumtemperatur“ betrachtet wird), welcher Widerstand bei welcher Temperatur erreicht werden soll oder wie schnell der Widerstand auf welchen Wert ansteigen muss, zusammen mit einer Vielzahl anderer Informationen wie Betriebstemperatur, Widerstandstoleranz (Genauigkeit) und mehr. Viele dieser Informationen finden sich auf dem Datenblatt eines Herstellers in den Spezifikationen der Teile und in den Diagrammen, die den Temperaturkoeffizienten zeigen.

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