Mitä termistorit ovat?

Termistori, sana, joka muodostuu yhdistämällä lämpö ja vastus, viittaa laitteeseen, jonka sähkövastusta tai kykyä johtaa sähköä ohjaa lämpötila. Termistoreita on kahta lajiketta; NTC, negatiivinen lämpökerroin ja PTC, positiivinen lämpökerroin, joita joskus kutsutaan posisitoriksi.
NTC -termistorien vastus pienenee suhteellisesti lämpötilan noustessa. Ne valmistetaan yleisimmin metallien oksideista, kuten mangaanista, kobolttista, nikkelistä ja kuparista. Metallit hapetetaan kemiallisen reaktion avulla, jauhetaan hienoksi jauheeksi, sitten puristetaan ja altistetaan erittäin korkealle lämmölle. Jotkut NTC -termistorit kiteytetään puolijohtavasta materiaalista, kuten piistä ja germaniumista.

Sähköpiiri on kylmempi käynnistettäessä kuin pitkän käytön jälkeen. Tätä hyödynnetään NTC -termistoreilla, jotka suojaavat piirit käynnistyksen mukana tulevalta sähkövirran nousulta. Koska NTC -termistorien vastus vaihtelee asteittain lämpötilan mukaan, niitä käytetään myös lämpötilan mittauslaitteina.

PTC -termistorien vastus kasvaa lämpötilan noustessa. Ne valmistetaan yleensä lisäämällä pieniä määriä puolijohdemateriaalia monikiteiseen keraamiin. Kun lämpötila saavuttaa kriittisen pisteen, puolijohtava materiaali muodostaa esteen sähkön virtaukselle ja vastus nousee hyvin nopeasti. Toisin kuin NTC-termistorien asteittaiset muutokset, PTC-laitteet toimivat enemmän kuin virtakytkimet. Lämpötilaa, jossa tämä tapahtuu, voidaan muuttaa säätämällä termistorin koostumusta.

Toinen PTC -termistorityyppi koostuu muoviviipaleesta, johon on upotettu hiilikuituja. Kun muovi on jäähtynyt, hiilijyvät ovat riittävän lähellä toisiaan muodostaen johtavan polun. Muovi laajenee lämmetessään; tietyssä lämpötilassa se on laajentunut tarpeeksi työntämään hiilirakeet erilleen ja rikkomaan johtavan radan.

Tämä PTC-termistorien on-off -käyttäytyminen on hyödyllistä tilanteissa, joissa laitteet voivat vaurioitua helposti määritettävissä olevien tapahtumien vuoksi. Niitä voidaan käyttää esimerkiksi muuntajien ja sähkömoottoreiden käämien suojaamiseen liialliselta kuumuudelta.