서미스터란 무엇입니까?

이미지: Jeremy Cook | 캡션: 서미스터는 모양과 크기가 다양함

글: Jeremy Cook

열에 민감한 저항기의 줄임말인 서미스터란 온도에 따라 값이 변하는 저항기입니다. 서미스터는 온도 변화에 따라 저항이 증가하거나 감소합니다.

서미스터는 크게 두 가지 종류로 나뉩니다.

   • NTC 서미스터: 온도가 증가함에 따라 음의 온도 계수-저항이 감소함

   • PTC 서미스터: 온도가 증가함에 따라 양의 온도 계수-저항이 증가함

양 또는 음의 온도 계수 라벨은 1차 동작 근사치에서 k 항을 나타냅니다.

∆R = k∆T

여기서 R은 저항, T는 온도, k는 이 두 개의 관계를 나타내는 계수입니다. 표준(비-서미스터) 저항기에서 k는 최대한 0에 가깝고, 넓은 온도 범위에서 일정한 R을 유지합니다.

1차 근사치는 제한된 온도 범위에서만 정확합니다. 저항 대 온도에 대한 보다 정확한 수식은 반도체 저항에 대한 Steinhart-Hart 방정식을 기반으로 하며 다음과 같이 표현됩니다.

1/T = A + BlnR + C(lnR)3

이 방정식에서 T(온도) 항과 R(저항) 항은 1차 근사치와 일치합니다. A, B 및 C 계수는 서미스터의 개별 서미스터 특징에 맞게 조정됩니다.

서미스터는 저항성 동작 외에도 브레드보드에 맞는 소형 SMD 부품부터 원격 감지 작업을 위해 리드가 부착된 장치에 이르는 다양한 패키지로 제공됩니다. 서미스터는 온도 측정에 사용하거나 직접 회로를 제어할 때 구현할 수 있습니다.

서미스터의 용도는 무엇입니까?

이미지: Jeremy Cook | 캡션: 서미스터는 소형 및 대형 패키지로 제공됩니다.

NTC 서미스터로 서미스터 온도 감지가 이루어집니다. 예를 들어, 3D 프린터의 핫엔드 온도는 보통 NTC 서미스터로 측정되며, 일반적으로 정격 주변 온도(25ºC/77ºF) 저항은 100kΩ입니다. 3D 프린터의 제어기는 온도와 상관관계가 있는 서미스터의 저항을 측정합니다. 프린터는 이 온도 데이터를 통해 PLA 또는 기타 재료를 녹일 수 있는 적절한 양의 전력을 제공할 수 있습니다.

서미스터는 제어기에 데이터를 전송하는 것 외에도 여러 방법으로 회로에 직접 사용할 수 있습니다.

• PTC: 회로 보호를 위한 전류 한계입니다. 지정된 PTC 저항기에 초과 전류가 흐르면 열이 발생하고 저항이 증가합니다. 이는 재설정 가능한 퓨즈로 작용하여 뜨거울 때 전류 흐름을 억제한 다음, 정상(냉각기) 조건에서 전류 흐름을 허용할 수 있습니다.

• NTC: 돌입 전류 리미터입니다. 이러한 장치의 저항은 초기에는 높지만, 소량의 전류가 서미스터를 가열하면 시간이 지나면서 저항이 낮아집니다. 저항이 낮아지면 더 많은 전류가 흘러 제어된 방식으로 증폭시킵니다.

• 열 반응성 장치 작동: NTC 서미스터로 냉각 팬을 제어하여 뜨거울 때 전력을 공급할 수 있습니다. PTC 서미스터는 공간이 너무 차가울 때 히터를 작동시키는 것과 비슷한 방식으로 사용될 수 있습니다. 어느 쪽이든 직접 제어할 수 있지만, 대신 서미스터를 사용하여 측정하는 것이 유리할 수 있습니다. 그런 다음 마이크로컨트롤러, 스마트 건물 설정 또는 기타 스마트 장치를 사용하여 보다 정교한 결정을 내릴 수 있습니다.

서미스터: 측정 및 회로 보호에 유용함

서미스터는 NTC와 PTC로 나눌 수 있지만, 측정용인지 직접 작동/회로 보호용인지에 따라 이러한 부품을 더 잘 파악할 수 있습니다. 측정 서미스터는 종종 다른 전자 장치에 부착하기 위한 케이블과 함께 제공됩니다. 단, "직접 작동"하는 서미스터는 부하가 비교적 작은 회로 기판에 사용하기 위해 작은 표면 장착 패키지로 제공되는 경우가 많습니다. 부하가 큰 경우 더 큰 천공형 부품 형태를 사용할 수도 있습니다.

서미스터는 여러 유용한 설계 가능성을 제시하며, 온도에 민감한 애플리케이션을 다루거나 전자 장치를 보호하기 위해 고려해야 합니다. 또한 비용 효율성이 뛰어나 프로젝트를 예산에 맞게 유지하는 데 도움이 되기도 합니다.