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NTC熱敏電阻提供汽車(chē)與摩托車(chē)過(guò)熱保護(hù)

發(fā)布時(shí)間:2023-08-14 來(lái)源:艾睿電子 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】熱敏電阻廣泛使用于溫度檢測(cè),以避免設(shè)備過(guò)熱造成故障,其應(yīng)用范圍也相當(dāng)多樣,小至可穿戴設(shè)備與手機(jī),大至汽車(chē)與工業(yè)設(shè)備,是電子產(chǎn)品中相當(dāng)重要的保護(hù)器件。本文將為您介紹熱敏電阻的類(lèi)型與應(yīng)用發(fā)展,以及由Murata推出的汽車(chē)用NTC熱敏電阻的功能與特性。


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熱敏電阻的電阻值會(huì)隨溫度的變化而改變


熱敏電阻是一種傳感器電阻,電阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變,且阻值隨溫度的變化范圍較一般的固定電阻要大很多,熱敏電阻屬可變電阻的一類(lèi),可做為溫度偵測(cè)、電路開(kāi)關(guān)、涌流抑制、電機(jī)延時(shí)啟動(dòng)與過(guò)熱保護(hù),廣泛應(yīng)用于各種電子器件中,例如涌浪電流限制器、溫度傳感器、可復(fù)式保險(xiǎn)絲、及自動(dòng)調(diào)節(jié)的加熱器等。


不同于電阻溫度計(jì)使用純金屬,在熱敏電阻器中使用的材料通常是陶瓷。兩者也有不同的溫度響應(yīng)性質(zhì),電阻溫度計(jì)適用于較大的溫度范圍,而熱敏電阻通常在有限的溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較高的精度,通常是在-40℃?150℃之間。


熱敏電阻是電阻隨溫度變化而變化的電子零部件,根據(jù)電阻的變化,熱敏電阻分為以下兩種類(lèi)型,包括NTC(負(fù)溫度系數(shù))熱敏電阻與PTC(正溫度系數(shù))熱敏電阻。NTC熱敏電阻的電阻會(huì)隨溫度升高而下降,電阻值會(huì)產(chǎn)生3?5%/℃的變化,可用于溫度傳感、補(bǔ)償和浪涌電流抑制。PTC熱敏電阻的電阻在某一溫度前保持恒定,在到達(dá)某一臨界溫度時(shí)電阻會(huì)突然增加,可用于過(guò)熱檢測(cè)、過(guò)流保護(hù)、浪涌電流抑制和加熱器。本文將重點(diǎn)介紹NTC熱敏電阻,及其在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用。


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NTC熱敏電阻在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用廣泛


NTC熱敏電阻的材料主要是由錳(Mn)、鎳(Ni)、鈷(Co)等成分的氧化物燒制而成的陶瓷,此陶瓷形成了電極,其外觀形狀一般有引線型、片狀型等。使用陶瓷材料技術(shù)的NTC熱敏電阻在汽車(chē)中應(yīng)用范圍很廣,比如,傳統(tǒng)汽車(chē)照明系統(tǒng)需要溫度監(jiān)控,還有汽車(chē)空氣質(zhì)量傳感器或壓力傳感器(MAF/MAP)、加速度傳感器也需要溫度監(jiān)測(cè),而新能源汽車(chē)的電池管理系統(tǒng)(BMS)、逆變器、DC-DC轉(zhuǎn)換器,則對(duì)車(chē)載溫度監(jiān)測(cè)有更多要求。


此外,NTC熱敏電阻也開(kāi)始被用在自動(dòng)駕駛的毫米波、激光雷達(dá)、ADAS(先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng))等系統(tǒng)中,應(yīng)用NTC熱敏電阻檢測(cè)溫度,當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)便驅(qū)動(dòng)主動(dòng)冷卻(風(fēng)扇)裝置,使系統(tǒng)保持在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件,以維持穩(wěn)定的運(yùn)作。


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汽車(chē)與摩托車(chē)市場(chǎng)都須采用高信賴(lài)度的NTC熱敏電阻


Murata對(duì)信賴(lài)性要求很高的汽車(chē)市場(chǎng),推出了NCU系列NTC熱敏電阻,這是SMD貼片型溫度傳感器,NCU系列的外電極是由銅制成的,在高濕度環(huán)境下提高了可靠性,防止了電子遷移。NCU系列主要用在高可靠性的溫度檢測(cè),能夠?qū)崿F(xiàn)寬溫度范圍的溫度檢測(cè)和溫度補(bǔ)償功能,可使耐熱性差的器件不被熱量破壞,也可使那些當(dāng)溫度上升時(shí)精度便會(huì)不準(zhǔn)的器件,也能夠良好地運(yùn)作。


SMD貼片型NTC熱敏電阻是高精度的半導(dǎo)體器件(如圖像傳感器、激光二極管)的理想搭檔,這些半導(dǎo)體器件的靈敏度和精度會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生改變,所以需要使用NTC熱敏電阻來(lái)檢測(cè)環(huán)境溫度從而進(jìn)行補(bǔ)償。此外,隨著使用時(shí)間的增加以及測(cè)量溫度的升高,器件的損耗也會(huì)變大,NTC熱敏電阻可以有效檢測(cè)器件的真實(shí)溫度,以防止過(guò)熱,保護(hù)器件使用壽命,以提高系統(tǒng)的可信賴(lài)性。


另一方面,NTC熱敏電阻也可用在電動(dòng)汽車(chē)的DC-DC/逆變器、OBC等系統(tǒng)中,用于檢測(cè)功率器件溫度,防止過(guò)熱,保護(hù)器件使用壽命,可以檢測(cè)每個(gè)(12V / 48V)保護(hù)單元的溫度,以調(diào)節(jié)DCDC轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行速度,提高安全性。NTC熱敏電阻若用在BMS(電池管理系統(tǒng))中,可用于檢測(cè)電芯(cell)以及BMS基板溫度,防止過(guò)熱,保護(hù)器件使用壽命。


在較低功率的電動(dòng)摩托車(chē)應(yīng)用中,也需要在BMS、OBC與逆變器上采用大量的熱敏電阻,像是在數(shù)字儀表板、LED燈光、AD/DC、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電池模塊,BMS、電機(jī)控制器等,都需要采用SMD貼片型NTC熱敏電阻進(jìn)行保護(hù),以防止器件過(guò)熱,提高系統(tǒng)的運(yùn)作穩(wěn)定性。


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NTC熱敏電阻的多樣規(guī)格可滿足車(chē)載應(yīng)用需求


Murata 的 NTC 熱敏電阻規(guī)格相當(dāng)多樣,客戶可以從產(chǎn)品名稱(chēng)上得知的規(guī)格特性,產(chǎn)品名稱(chēng)上包括產(chǎn)品ID、系列、尺寸(L x W)、溫度特性、電阻、電阻容差、個(gè)別規(guī)格與封裝等信息,其中包括NCU15系列(車(chē)載用途)為1.0x0.5mm/0.4x0.2inch(車(chē)載用途),NCU18系列(車(chē)載用途)為6x0.8mm/0.6x0.3inch(車(chē)載用途),您可以到Murata的官網(wǎng)進(jìn)行查詢,以了解更詳細(xì)的產(chǎn)品規(guī)格與特性。


針對(duì)汽車(chē)應(yīng)用市場(chǎng),Murata也有一些推薦的IC和熱敏電阻的列表組合,以協(xié)助客戶從熱敏電阻開(kāi)始設(shè)計(jì)。以ADAS應(yīng)用為例,若采用Renesas的R-CarH3芯片,則可以搭配N(xiāo)CU18XH103F6SRB或NCU15XH103F6SRC熱敏電阻,針對(duì)IVI/TCU(車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)/車(chē)載信息控制單元)應(yīng)用,若采用Samsung的Exynos8890 V3,或是Renesas的R-Car-M3、R-Car-M2,還是Qualcomm的Snapdragon SA8155,均可搭配N(xiāo)CU18XH103F6SRB或NCU15XH103F6SRC,若采用Mediatek的MT2712,則可采用NCU18WF104F6SRB或NCU15WF104F6SRC。若有其他的應(yīng)用需求,歡迎向Murata或艾睿電子聯(lián)系,以獲得更多信息。


結(jié)語(yǔ)


隨著汽車(chē)電子化的速度越來(lái)越快,無(wú)論是燃油車(chē)還是混合/純電動(dòng)車(chē),都采用越來(lái)越多的電子設(shè)備,使用越來(lái)越多的電子零部件,這些零部件在汽車(chē)這個(gè)嚴(yán)苛應(yīng)用環(huán)境下,更需要NTC熱敏電阻來(lái)檢測(cè)溫度,來(lái)提供更佳的系統(tǒng)安全保護(hù)。Murata提供完整、高質(zhì)量的NTC熱敏電阻產(chǎn)品線,將可以滿足汽車(chē)市場(chǎng)追求高穩(wěn)定性的應(yīng)用需求。



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