Elektronik dünyasında bize yardımcı olan hatta çoğu zaman bizi eğlendiren birçok farklı cihaz var. İster trigonometri denklemlerini çözebilecek bir hesap makinesi, ister bizi gerçeklikten uzaklaştıracak bir oyun konsolu olsun; her elektronik cihazın farklı işlevleri gerçekleştirmeyi sağlayan bileşenleri ve devre elemanları vardır. Termistör, birçok farklı devrede belirli bir amaca hizmet eden bileşendir. Şimdi termistörü biraz daha yakından inceleyelim.
Termistör, termik direncin kısaltılmış bir ifadesidir. Sistemdeki sıcaklık değiştikçe direnç değeri değişen pasif bir bileşendir. Böylece sıcaklık ölçümü için ucuz, doğru ve dinamik bir yöntem olarak hizmet eder. Termistörün direnç miktarı, termistörün üretiminde kullanılan hammaddeye bağlıdır.
Termistörler, bir cihazı çevreleyen sıcaklığı ve cihazdaki sıcaklık değişikliklerini izlemek için kullanılır. Termistör tarafından algılanan sıcaklıktaki değişiklikler ekipmanı etkiler ve sıcaklık algılama ve aşırı yük kesintileri için kullanılır. Termistörler sıcaklık ölçümü için düşük maliyetli bir yöntem sağlayan çeşitli devreler, ekipman ve cihazlarda bulunabilir.
Termistör, esasen direncini değiştirme yeteneğine sahip bir dirençtir.
Dirençteki bu değişiklik, ortam sıcaklığındaki harici bir değişiklikten kaynaklanır. Bunu, direnci sıcaklıkla ilişkili olan bir termometre olarak düşünebiliriz. Bunun anlamı, ortam sıcaklığındaki bir değişikliğin dirençte bir değişikliğe neden olacağıdır.
Boncuk, disk veya silindirik formda kapsüllenebilen metal oksitler kullanılarak üretilirler.
Aşağıda termistörün ortak devre sembolü yer almaktadır:
Sıcaklığın hassas kontrolü, birçok üretim sürecinin çok önemli bir yönüdür. Sıcaklık kontrolünün kesinliği ve doğruluğu, bir uygulamanın başarısını veya başarısızlığını belirleyebilir. Çoğu durumda, termistörler, maliyetleri ve doğrulukları nedeniyle herhangi bir sıcaklık ölçüm cihazının kalbinde yer alır.
İster endüstriyel uygulamalarda ister ev yemeklerinde olsun, sıcaklığın nerede ve ne zaman ölçülmesi gerekiyorsa, sıcaklığı belirlemek, kontrol etmek ve izlemek için bir termistör kullanılır. Termistörlerin yaygın bir kullanımı da, termal destek ve hava akışından sorumlu olan bir HVAC sisteminin bir parçası olmaktır.
Termistörlerin temel bir direnç özelliği vardır, sıcaklık katsayısı gibi diğer faktörler de gereklidir. Veri sayfalarında belirtilen parametreler, temel direnç, temel direnç toleransı, B termal dağılım faktöründe B toleransı, maksimum güç kaybı ve çalışma sıcaklığı aralığını içerir.
Termistörler, sıcaklığı tespit etmek için kullanılabilecek çok kullanışlı bir direnç şeklidir. Genel olarak sıcaklığı düzenlemek, devreleri korumak ve çeşitli başka şekillerde kullanılırlar. Isıya çok hızlı tepki verdikleri ve bu tür bileşenler için güvenilir bir bileşen formu sundukları için yangın dedektörlerinde kullanılabilirler.
Termistörlerin kullanımı kolaydır, nispeten ucuzdur ve dayanıklıdır. Dijital termometrelerde, yağ ve soğutucu sıcaklıklarını ölçmek için araçlarda ve fırın ve buzdolabı gibi ev aletlerinde yaygın olarak kullanılırlar. Güvenli çalışma için ısıtma veya soğutma koruma devreleri gerektiren endüstri uygulamalarında tercih edilirler.
Termistör, lazer stabilizasyon dedektörleri, optik bloklar ve şarj bağlantılı cihazlar gibi daha karmaşık uygulamalar için yerleşik bir devre elemanıdır. Örneğin, 10 kΩ'luk olan termistör, lazer paketlerinde yerleşik olarak bulunan standart elemandır.
Termistörler, otomobillerde yağ ve soğutma sıvısının sıcaklığını ölçmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Aracın aşırı ısındığını sürücüye bildiren cihazlardır. Termistörler, gösterge panelindeki cihazlara doğrudan bağlanır ve bir aracın çalışmasının verimliliği hakkında gerekli bilgileri toplar.
Bir çamaşır makinesindeki termistörün amacı, makinenin düzgün çalışması için optimum sıcaklığa ne zaman ulaşıldığını belirlemektir. Bir çamaşır makinesinin ekranında bir ısıtma hatasıyla ilgili bir hata kodu göründüğünde, hatalı bir termistör veya ısıtma elemanında bir sorun olduğunu gösterir. Termistörler, uygun sıcaklığın korunmasını sağlar ve yıkayıcı ve kurutucu çalışması için önemli bir bileşendir.
Termostatlar, HVAC sistemlerinde sıcaklığı izlemek için kullanılır. Termostatın orta kısmı oldukça hassas bir termistördür. Bir HVAC sistemindeki sıcaklık kontrolü, işlemsel yükselteç, termistör ve termistörün devredeki ana sıcaklık sensörü olduğu bir röle içeren basit devre bileşenlerinden oluşur.
Her mikrodalga, mikrodalganın sıcaklığını belirlemek ve korumak için bir termistöre sahiptir ve mikrodalgaların aşırı ısınmasını ve alev almasını önlemek için tasarlanmıştır.
Bir buzdolabındaki termistör, dondurucu, evaporatör ve buzdolabı hakkında bilgi toplama yöntemidir. Buzdolabının sıcaklığını izler ve toplanan verileri kontrol panosuna gönderir. Evaporatörde, evaporatör bobininin üstüne bir termistör bağlanmıştır. Bir buzdolabında, buzdolabının çalışmasının her yönünü izleyen beş ila dokuz farklı termistör bulunabilir.
Cep telefonları küçülmeye, daha kompakt hale gelmeye ve teknik olarak gelişmeye devam ettikçe, daha büyük bir aşırı ısınma potansiyeline sahip olmaktadır. Termistörler telefondaki ısıyı algılar ve toplanan verileri IC'ye iletir. Cep telefonlarındaki termistörler, ısı algılandığında elektrikli bileşenlerin verimli ve doğru bir şekilde çalışmasını sağlar.
Aşırı elektrik yükü ısı oluşturduğundan, potansiyel olarak ekipmana zarar verebilecek aşırı yüklenmeleri önlemek için aşırı gerilim koruyucular gereklidir. Termistörler, enerji dalgalanmalarını kontrol etmek için aşırı gerilim koruyuculara yerleştirilir. Aşırı yüklenme meydana geldiğinde, bir ısı birikimi olur. Termistör birikimi tanımlar ve akım akışını kapatır.
Bir pili yeniden şarj etme işlemi, kontrol edilmesi gereken ısı üretir. Şarj ünitelerinde, şarj sürecini izleyen düşük dirençli bir termistör bulunur. Sistem çok ısınırsa, termistör herhangi bir kaza veya hasarı önlemek için şarjı durdurur.
İki tip termistör vardır.
En çok kullanılan Negatif Sıcaklık Katsayısı (NTC) termistörüdür. NTC termistörlerde sıcaklık arttıkça direnç azalır. NTC termistörleri, elektriksel ve elektriksel olmayan iletkenler arasında iletkenliğe sahip yarı iletken bir malzemeden yapılmıştır. Sistemdeki herhangi bir bileşen ısındığında, elektronlar kafes atomlarından gevşer. Elektriği kolayca bırakır ve taşırlar. Sıcaklık arttıkça termistör elektriği hızlı ve verimli bir şekilde hareket ettirir.
PTC termistörleri, NTC termistörlerinden ters yönde çalışır. PTC termistörlerde sıcaklık arttıkça termistördeki direnç artar. İki tip PTC termistör vardır, biri doğrusal artış gösterirken diğeri dirençte ani değişiklikler gösterir. İki tip anahtarlama ve silistör olarak bilinir.
Anahtarlamalı PTC termistörleri doğrusal değildir. Direnç başlangıçta sıcaklıktaki bir artışla biraz düşer. Belli bir seviyeye ulaştığında direnci hızla artar, bu da onu koruyucu kullanım için ideal kılar.
PTC termistörünün anahtarlama tipi çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Baryum karbonat veya titanyum oksit gibi polikristal malzemelerin yanı sıra silika, tantal ve manganezden yapılırlar. Üretim sürecinde, malzemeler toz haline getirilir ve termistörün şekline uyacak şekilde sıkıştırılır.
Termistörde kullanılan malzemenin türü, sıcaklığın değişimine göre direncin ne kadar değiştiğini belirleyecektir. Termistörler doğrusal değildir, yani direnç ve sıcaklık arasındaki ilişki düz bir çizgi oluşturmayacak, grafik üzerinde bir eğri oluşturacaktır; hattın nerede oturduğu ve ne kadar değiştiği termistörün nasıl üretildiğine bağlıdır.
Aşağıda, çeşitli uygulamalarında termistörlerin avantajları verilmiştir:
Termistörlerin pek çok avantajına rağmen, bazı sınırlamalar hala mevcuttur. Aşağıda, çeşitli uygulamalarda kullanılan termistörlerin dezavantajlarına yer verilmiştir: