溫度保護設備芯片式NTC熱敏電阻的應用(下)

 我們繼續介紹溫度保護設備芯片式NTC熱敏電阻的應用,如下。

樣例應用:HDD的溫度檢測

用作PC和其他智能電子設備的存儲設備的HDD是熱敏設備,高溫會增加發生錯誤和故障的可能性。因此,溫度傳感器會檢測其溫度,并且當溫度超過定義的閾值時,將打開風扇以冷卻設備。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。

樣例應用:HDD磁頭寫操作的溫度檢測

HDD中的數據寫入是利用由記錄頭中的線圈產生的磁力將磁記錄在盤片(磁盤)的磁性層中。過度書寫會導致磁頭過熱,并對磁頭元件產生不利影響。因此,如下圖所示,帶有NTC熱敏電阻的溫度檢測電路用于控制流經打印頭的電流。

樣例應用:熱敏打印機的溫度控制

用于在熱敏紙上打印的熱敏打印機用作POS收銀機的收據打印機和條形碼或標簽打印機。熱敏打印頭的溫度與打印字符的飽和度和厚度有關:溫度越高,字符越黑越濃。為了保持恒定的打印質量,根據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。

溫度保護設備芯片式NTC熱敏電阻的應用(下)

示例應用:LCD的溫度補償

智能手機,平板電腦和其他緊湊型設備中使用的LCD顯示器的對比度取決于溫度,并且取決于環境溫度而變化。因此,必須根據環境溫度來調整驅動電壓。下圖顯示了一個典型的溫度補償電路,結合了NTC熱敏電阻和固定電阻器。

示例應用:晶體振蕩器的溫度補償

使用晶體諧振器的晶體振蕩器被用于諸如PC之類的電子設備中以產生參考頻率(時鐘參考信號)。如下圖所示,晶體諧振器的溫度特性繪制出一條三次曲線,其拐點處于標準溫度(大多數情況下為25°C),并且振蕩頻率偏差(垂直軸)在很大程度上取決于溫度。通過將溫度特性與晶體諧振器相反的補償電路插入到低溫區域和高溫區域中的每一個中,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。具有內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)。

樣品應用:半導體壓力傳感器的溫度補償

許多MEMS壓阻半導體壓力傳感器用于許多家用電器,工廠的自動生產線,汽車應用等。這樣的壓力傳感器由硅基板組成,該硅基板被蝕刻以形成薄的中空壓敏隔膜,該隔膜具有與壓敏橋連接的四個壓阻部件(應變計)。當隔膜受到來自介質的壓力作用時,傳感器元件之間會產生電阻差,然后從橋接電路的兩端產生電信號。

壓阻半導體壓力傳感器具有體積小和靈敏度高的特點,但是由于傳感器元件的靈敏度與溫度有關,因此需要補償電路。下圖顯示了結合了NTC熱敏電阻和固定電阻的補償電路。通過NTC熱敏電阻的溫度相關電阻控制施加到壓力傳感器的電壓,可以實現溫度補償。還開發了各種類型的其他補償電路。

示例應用:半導體的熱保護

在運行過程中,需要保護半導體免受溫度過高的影響。將NTC熱敏電阻放置在電源模塊內部的基板上,以監視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熱敏電阻的電阻降到預定值以下,控制器將降低通過所有半導體的功率以降低封裝內部的溫度。

特別是在功率模塊中使用寬帶隙半導體(GaN或SiC)時,與標準硅相比,這會導致更高的工作溫度,并且可能需要使用不同的組件安裝方法。盡管對于標準硅來說,焊接或膠合已足夠,但更高的工作溫度現在主要需要燒結工藝,以將組件連接到DCB(直接銅鍵合)和鍵合連接,并使用金,銀或鋁線來實現互連。

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