【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。
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。
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。
汽車(chē)與摩托車(chē)市場(chǎng)都須采用高信賴度的NTC熱敏電阻
Murata對(duì)信賴性要求很高的汽車(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。
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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