NTC熱敏電阻用于溫度檢測和溫度補償?shù)臏囟缺Ｗo器件的應(yīng)用(二)

今天，我們繼續(xù)介紹用于溫度檢測和溫度補償?shù)臏囟缺Ｗo器件NTC熱敏貼片電阻的應(yīng)用。

示例應(yīng)用：HDD 的溫度檢測

HDD作為PC等智能電子設(shè)備的存儲設(shè)備，屬于熱敏感設(shè)備，高溫會增加出錯和故障的可能性。因此，溫度傳感器會檢測其溫度，當(dāng)溫度超過定義的閾值時，風(fēng)扇會打開以冷卻設(shè)備。由 NTC 熱敏電阻和固定電阻組成的相對簡單的溫度檢測電路的精度完*足以保護 HDD，并且比使用溫度傳感器 IC 的電路更具成本效益。下圖顯示了用 NTC 熱敏電阻替換溫度傳感器 IC。

示例應(yīng)用：硬盤磁頭寫入操作的溫度檢測

HDD 中的數(shù)據(jù)寫入是利用記錄頭中的線圈產(chǎn)生的磁性在盤片（磁盤）的磁性層中進行磁記錄。過度寫入會導(dǎo)致磁頭過熱并對磁頭元件產(chǎn)生不利影響。因此，使用下圖所示的帶有 NTC 熱敏電阻的溫度檢測電路來控制流過磁頭的電流。

示例應(yīng)用：熱敏打印機的溫度控制

熱敏打印機用于在熱敏紙上打印，用作POS收銀機的收據(jù)打印機和條碼或標(biāo)簽打印機。熱敏頭的溫度與打印字符的飽和度和厚度相關(guān)：溫度越高，字符越深越厚。為了保持恒定的打印質(zhì)量，根據(jù)檢測到的熱敏頭溫度，通過改變提供給熱敏頭的電流的脈沖寬度來控制電壓。下圖顯示了使用 NTC 熱敏電阻的溫度檢測電路塊的示例。

示例應(yīng)用：LCD 的溫度補償

用于智能手機、平板電腦和其他緊湊型設(shè)備的 LCD 顯示屏的對比度取決于溫度并隨環(huán)境溫度而變化。為此，需要根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整驅(qū)動電壓。下圖顯示了采用 NTC 熱敏電阻和固定電阻器組合的典型溫度補償電路。

示例應(yīng)用：晶體振蕩器的溫度補償

使用晶體諧振器的晶體振蕩器用于PC等電子設(shè)備中以產(chǎn)生參考頻率（時鐘參考信號）。如下圖所示，晶體諧振器的溫度特性繪制了一條三次曲線，在標(biāo)準(zhǔn)溫度（大多數(shù)情況下為 25 °C）處有一個拐點，并且在很大程度上取決于溫度的振蕩頻率偏差（垂直軸）。通過在低溫區(qū)和高溫區(qū)的每一個中插入溫度特性與晶體諧振器相反的補償電路來減小振蕩頻率偏差。這種模擬補償電路采用 NTC 熱敏電阻、電容器和電阻器。帶有內(nèi)部溫度補償電路的晶體振蕩器稱為TCXO（溫度補償晶體振蕩器）。

應(yīng)用示例：半導(dǎo)體壓力傳感器的溫度補償

許多 MEMS 壓阻式半導(dǎo)體壓力傳感器用于許多家用電器、工廠中的自動化生產(chǎn)線、汽車應(yīng)用等。這種壓力傳感器由一個硅基板組成，該基板被蝕刻以形成一個薄的空心壓敏隔膜，帶有四個連接到壓敏電橋的壓阻部件（應(yīng)變計）。當(dāng)膜片受到來自介質(zhì)的壓力時，傳感器元件之間會產(chǎn)生電阻差，然后從電橋電路的兩端產(chǎn)生電信號。

壓阻式半導(dǎo)體壓力傳感器具有體積小、靈敏度高的特點，但由于傳感器元件的靈敏度與溫度有關(guān)，因此需要補償電路。下圖顯示了一個由 NTC 熱敏電阻和固定電阻器組合而成的補償電路。溫度補償是通過 NTC 熱敏電阻隨溫度變化的電阻控制施加到壓力傳感器上的電壓來實現(xiàn)的。還開發(fā)了各種類型的其他補償電路。

應(yīng)用示例：半導(dǎo)體的熱保護

需要保護半導(dǎo)體在操作期間免受過高溫度的影響。NTC 熱敏電阻放置在電源模塊內(nèi)部的基板上，以監(jiān)控安裝模塊的散熱器溫度（圖）。NTC 熱敏電阻的端子將連接到控制器的比較器。一旦 NTC 熱敏電阻的電阻降至預(yù)定值以下，控制器將降低通過所有半導(dǎo)體的功率以降低封裝內(nèi)部的溫度。

特別是當(dāng)功率模塊中使用寬帶隙半導(dǎo)體（GaN 或 SiC）時，與標(biāo)準(zhǔn)硅相比，這會導(dǎo)致更高的工作溫度，并且可能需要使用不同的組件安裝方法。雖然焊接或粘合對于標(biāo)準(zhǔn)硅已經(jīng)足夠，但現(xiàn)在更高的工作溫度主要需要燒結(jié)工藝將組件連接到 DCB（直接銅鍵合）和鍵合連接，使用金、銀或鋁線來實現(xiàn)互連。

當(dāng)達到結(jié)溫時必須關(guān)閉 IGBT，以免它變得太熱并隨后損壞。該溫度控制由包含在 IGBT 封裝中的 NTC 熱敏電阻執(zhí)行。