Termistores PTC

Tecnologia PTCR

(Positive Temperature Coefficient Resistors)

 

1.Introdução:

.............Os termistores, ou resistores térmicos, são dispositivos semicondutores que se comportam como uma resistência com coeficiente de temperatura alto . Em alguns casos, a resistência de um termistor à temperatura ambiente pode aumentar até 5,6% por ºC , e este fator se eleva com o aumentoda temperatura. Devido a esta alta sensibilidade,o termistor PTCR tornou-se um transdutor muito conveniente para medições, e controle de processos calóricos compensando com precisão a mudança de temperatura. O uso de termistores é muito difundido nestas aplicações, em especial em temperaturas na faixa entre -100ºC a 300ºC.

2.Características Físicas:

2.1. Materiais e Fabricação

.............Os Termistores PTCR são fabricados com cerâmicas semicondutoras de alta pureza, a base de complexos químicos de Titânio (BaTiO3, SrTiO3, etc.),com a adição de dopagem para cada uso específico e conformação à altas pressões e temperaturas pelo método de sinterização.

............Após a conformação das pastilhas dos PTCR's, é criado o contato elétrico para o meio externo com baixa resistência ôhmica. Estes contatos são fixados à pastilha com uma camada de vidro fundido, que possui alta capacidade de isolamento à surtos de corrente.

............Os PTCR's, são pastilhas com um diâmetro de 0.15 mm a 1.25 mm. As pastilhas podem ser colocadas dentro de uma barra de vidro para formar sondas que são mais fáceis de montar durante a utilização .Fazem-se discos e hastes pressionando o material termistor em condições de alta pressão em formas cilíndricas e planas com diâmetros de 2.5 mm a 25 mm. As hastes podem ser aplicadas e conectadas em série ou paralelo à fim de incrementar a dissipação de potência.

...........Seus patamares de resistência vão de 0,5 ohms a 75 ohms e estão disponíveis em uma ampla gama de formas e tamanhos.

2.2. Características Elétricas:

..........Três características importantes do termistor são extremadamente úteis nas aplicações de medição e controle:

a) Resistência-temperatura

b) Tensão-corrente

c) Corrente-tempo

...........As características resistência x temperatura da figura mostram que um termistor tem coeficiente de temperatura x resistência muito elevado e positivo, o qual converte-se num TRANSDUTOR DE TEMPERATURA IDEAL.

...........Na figura1 temos a curva característica Resistência X Temperatura. Notamos que à temperaturas de até 125º C a resistência mantém-se praticamente constante, mas à partir deste patamar ocorre um salto acentuado. O aquecimento interno da pastilha supercondutora, promove "O Ponto de Chaveamento" ou "Curie Temperature" devido ao I²R. 

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.................................................................................  figura1

 

2.3. Topologias construtivas:

.............Na figura2 vemos as três configurações topológicas apresentadas pelos PTCR's, a primeira em forma de capacitor cerâmico, outra com dissipador de calor e finalmente uma em forma de pastilhas com tamanho variável conforme sua utilização:

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figura2

 

3. Aplicações:

.............As principais aplicações dos termistores PTCR's são:

_ Controle da temperatura na Partida de Motores (compressores para refrigeração e indústria),

_Nos reatores eletrônicos de Lâmpadas Fluorescentes para o aumento da vida útil das mesmas,

_Repartida automática na proteção contra sobre correntes em módulos de telecomunicações,

_Proteção contra sobre correntes em circuitos servo assistidos como por exemplo portas automáticas durante travamentos, circuitos de comunicação de dados e travas elétricas automotivas,

_Além de aplicações de proteção geral contra surtos de tensão e corrente em circuitos de média potência.

 

4. Comparativa entre PTCR e NTC

NTC

PTCR

Limites de Temperatura

- 250 a + 850°C

-100ºC a 300ºC.

Limites de Resistência

10 a 2.000 ohm

0,5 a 75 ohm

Ponto de Chaveamento

275ºC

125º C

Custo

-

+20% em relação ao NTC

 ........Tabela comparativa entre os termistores PTCR e os termistores NTC

 

5. Considerações Finais:

.........Os PTCR são em relação aos NTC componentes de maior sensibilidade às variações térmicas, mas em contra partida possuem espectros de resistência e temperatura de operação mais limitados, além de um preço menos acessível. Estas características o tornam mais indicados para utilizações em menor escala mas que requeiram alta confiabilidade.

6. Fontes de Pesquisa:

 

..........Sites dos fabricantes CERAMITE Corporation (PTC) e SENSYCON Ind. Eletrônica (NTC).

..........Para maiores informações contate http://www.ceramite.com e http://www.sensycon.de/

..........HTML realizada por Marcelo Rodrigo de Mello, nº de Matrícula 942248-1

..........marmello22@hotmail.com