థర్మిస్టర్ మరియు పోసిస్టర్ అంటే ఏమిటి మరియు అవి ఎక్కడ ఉపయోగించబడతాయి

థర్మిస్టర్ అనేది ఉష్ణోగ్రత-ఆధారిత విద్యుత్ నిరోధకత కలిగిన సెమీకండక్టర్ భాగం. శామ్యూల్ రూబెన్ అనే శాస్త్రవేత్త 1930లో కనుగొన్న ఈ భాగం ఇప్పటికీ టెక్నాలజీలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

థర్మిస్టర్లు వివిధ పదార్థాలతో తయారు చేస్తారు, ప్రతిఘటన యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం (TCR) ఇది చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది - లోహ మిశ్రమాలు మరియు స్వచ్ఛమైన లోహాల కంటే, అంటే ప్రత్యేకమైన, నిర్దిష్ట సెమీకండక్టర్ల కంటే చాలా ఎక్కువ.

నేరుగా, ప్రధాన నిరోధక మూలకం పొడి మెటలర్జీ ద్వారా పొందబడుతుంది, కొన్ని లోహాల చాల్కోజెనైడ్లు, హాలైడ్లు మరియు ఆక్సైడ్లను ప్రాసెస్ చేయడం, వాటికి వివిధ ఆకృతులను ఇవ్వడం, ఉదాహరణకు, డిస్కులు లేదా వివిధ పరిమాణాల రాడ్ల రూపంలో, పెద్ద దుస్తులను ఉతికే యంత్రాలు, మీడియం గొట్టాలు, సన్నని ప్లేట్లు, చిన్న పూసలు, కొన్ని మైక్రాన్ల నుండి పదుల మిల్లీమీటర్ల వరకు పరిమాణాలతో...

మూలకం యొక్క నిరోధకత మరియు దాని ఉష్ణోగ్రత మధ్య పరస్పర సంబంధం యొక్క స్వభావం ద్వారా, అవి థర్మిస్టర్లను రెండు పెద్ద సమూహాలుగా విభజిస్తాయి - పోసిస్టర్లు మరియు థర్మిస్టర్లు.పోసిస్టర్‌లు సానుకూల TCSని కలిగి ఉంటారు (ఈ కారణంగా, పోసిస్టర్‌లను PTC థర్మిస్టర్‌లు అని కూడా పిలుస్తారు) మరియు థర్మిస్టర్‌లకు ప్రతికూల TCS ఉంటుంది (అందుకే వాటిని NTC థర్మిస్టర్‌లు అంటారు).

థర్మిస్టర్ — ప్రతికూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం మరియు అధిక సున్నితత్వంతో సెమీకండక్టర్ పదార్థంతో తయారు చేయబడిన ఉష్ణోగ్రత-ఆధారిత నిరోధకం, పోసిస్టర్ — సానుకూల గుణకంతో ఉష్ణోగ్రత-ఆధారిత నిరోధకం. అందువలన, పోసిస్టర్ యొక్క శరీర ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, దాని నిరోధకత తగ్గుతుంది మరియు థర్మిస్టర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, దాని నిరోధకత తదనుగుణంగా తగ్గుతుంది.

నేడు థర్మిస్టర్‌ల కోసం పదార్థాలు: కోబాల్ట్, మాంగనీస్, రాగి మరియు నికెల్ వంటి పరివర్తన లోహాల పాలీక్రిస్టలైన్ ఆక్సైడ్‌ల మిశ్రమాలు, రకం IIIIBV సమ్మేళనాలు, అలాగే డోప్డ్, సిలికాన్ మరియు జెర్మేనియం వంటి గాజు సెమీకండక్టర్లు మరియు కొన్ని ఇతర పదార్థాలు. బేరియం టైటనేట్ సాలిడ్ సొల్యూషన్ పోసిస్టర్లు గుర్తించదగినవి.

థర్మిస్టర్‌లను ఇలా వర్గీకరించవచ్చు:

• తక్కువ ఉష్ణోగ్రత తరగతి (170 K కంటే తక్కువ ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత);

• మధ్యస్థ ఉష్ణోగ్రత తరగతి (170 K నుండి 510 K వరకు ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత);

• అధిక ఉష్ణోగ్రత తరగతి (570 K మరియు అంతకంటే ఎక్కువ ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత);

• ప్రత్యేక అధిక-ఉష్ణోగ్రత తరగతి (900 K నుండి 1300 K వరకు ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత).

ఈ అంశాలన్నీ, థర్మిస్టర్లు మరియు పోసిస్టర్లు రెండూ వేర్వేరు వాతావరణ బాహ్య పరిస్థితులలో మరియు గణనీయమైన భౌతిక బాహ్య మరియు ప్రస్తుత లోడ్లలో పని చేయగలవు. అయినప్పటికీ, తీవ్రమైన థర్మోసైక్లింగ్ కింద, నామమాత్రపు గది ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత మరియు ఉష్ణోగ్రత గుణకం నిరోధకత వంటి వాటి ప్రారంభ థర్మోఎలెక్ట్రిక్ లక్షణాలు కాలక్రమేణా మారుతాయి.

మిళిత భాగాలు కూడా ఉన్నాయి, ఉదాహరణకు, పరోక్షంగా వేడిచేసిన థర్మిస్టర్లు ... అటువంటి పరికరాల యొక్క గృహాలు థర్మిస్టర్‌ను కలిగి ఉంటాయి మరియు థర్మిస్టర్ యొక్క ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రతను సెట్ చేసే గాల్వానికల్ ఐసోలేటెడ్ హీటింగ్ ఎలిమెంట్ మరియు తదనుగుణంగా, దాని ప్రారంభ విద్యుత్ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.

ఈ పరికరాలు థర్మిస్టర్ యొక్క హీటింగ్ ఎలిమెంట్‌కు వర్తించే వోల్టేజ్ ద్వారా నియంత్రించబడే వేరియబుల్ రెసిస్టర్‌లుగా ఉపయోగించబడతాయి.

ఇచ్చిన కాంపోనెంట్ యొక్క I — V లక్షణం యొక్క ఆపరేటింగ్ పాయింట్ ఎలా ఎంపిక చేయబడిందనే దానిపై ఆధారపడి, సర్క్యూట్‌లోని థర్మిస్టర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ మోడ్ కూడా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు I — V లక్షణం డిజైన్ లక్షణాలు మరియు వర్తించే ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించినది. భాగం యొక్క హౌసింగ్.

ఉష్ణోగ్రత హెచ్చుతగ్గులను నియంత్రించడానికి మరియు కరెంట్ ప్రవహించే మరియు ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లలో అనువర్తిత వోల్టేజ్ వంటి డైనమిక్‌గా మారుతున్న పారామితులను భర్తీ చేయడానికి, ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో మార్పు తర్వాత మారే, I — V యొక్క లీనియర్ విభాగంలో సెట్ చేయబడిన ఆపరేటింగ్ పాయింట్‌తో థర్మిస్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి. లక్షణం .

థర్మిస్టర్‌ను ఉపయోగించినట్లయితే, ఆపరేటింగ్ పాయింట్ సాంప్రదాయకంగా I — V లక్షణం (NTC థర్మిస్టర్లు) యొక్క పడే విభాగంలో సెట్ చేయబడుతుంది, ఉదాహరణకు, ఒక స్టార్టర్, టైమ్ రిలే, మైక్రోవేవ్ రేడియేషన్ యొక్క తీవ్రతను ట్రాక్ చేయడానికి మరియు కొలిచే వ్యవస్థలో, ఫైర్ అలారం వ్యవస్థలలో, ఉష్ణ నియంత్రణ, బల్క్ పదార్థాలు మరియు ద్రవాల ప్రవాహాన్ని నియంత్రించడానికి సంస్థాపనలలో.

1 K వద్ద -2.4 నుండి -8.4% వరకు TCSతో నేటి అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన మధ్య-ఉష్ణోగ్రత థర్మిస్టర్‌లు మరియు పోసిస్టర్‌లు... అవి ఓమ్‌ల నుండి మెగోమ్‌ల వరకు అనేక రకాల రెసిస్టెన్స్‌లలో పనిచేస్తాయి.

సిలికాన్ ప్రాతిపదికన తయారు చేయబడిన 1 K వద్ద 0.5% నుండి 0.7% వరకు సాపేక్షంగా తక్కువ TCR ఉన్న పోసిస్టర్‌లు ఉన్నాయి. వారి నిరోధకత దాదాపు సరళంగా మారుతుంది.ఇటువంటి పోసిస్టర్లు ఉష్ణోగ్రత స్థిరీకరణ వ్యవస్థలలో మరియు వివిధ ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో, ముఖ్యంగా శక్తివంతమైన వాటిలో పవర్ సెమీకండక్టర్ స్విచ్‌ల క్రియాశీల శీతలీకరణ వ్యవస్థలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఈ భాగాలు స్కీమాటిక్స్‌లో సులభంగా సరిపోతాయి మరియు ఎక్కువ బోర్డు స్థలాన్ని తీసుకోవు.

ఒక సాధారణ పోసిస్టర్ సిరామిక్ డిస్క్ రూపంలో ఉంటుంది, కొన్నిసార్లు అనేక అంశాలు ఒక సందర్భంలో సిరీస్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడతాయి, అయితే తరచుగా రక్షిత ఎనామెల్ పూతలో ఒక వేరియంట్‌లో ఉంటాయి. అధిక వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ నుండి ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లను రక్షించడానికి పోసిస్టర్‌లను తరచుగా ఫ్యూజ్‌లుగా ఉపయోగిస్తారు, అలాగే ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు మరియు స్వీయ-స్థిరీకరణ మూలకాలు వాటి అనుకవగలతనం మరియు భౌతిక స్థిరత్వం కారణంగా ఉంటాయి.

థర్మిస్టర్లు ఎలక్ట్రానిక్స్ యొక్క అనేక రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ప్రత్యేకించి ఉష్ణోగ్రత ప్రక్రియ యొక్క ఖచ్చితమైన నియంత్రణ ముఖ్యమైనది. ఇది డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ పరికరాలు, కంప్యూటర్ టెక్నాలజీ, హై పెర్ఫార్మెన్స్ ప్రాసెసర్‌లు మరియు హై ప్రెసిషన్ ఇండస్ట్రియల్ పరికరాలకు వర్తిస్తుంది.

థర్మిస్టర్ అప్లికేషన్‌ల యొక్క సరళమైన మరియు అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన ఉదాహరణలలో ఒకటి ప్రభావవంతమైన ఇన్‌రష్ కరెంట్ పరిమితి. ప్రస్తుతానికి, వోల్టేజ్ మెయిన్స్ నుండి విద్యుత్ సరఫరాకు సరఫరా చేయబడుతుంది, చాలా పదునైనది కెపాసిటర్ ఛార్జ్ ముఖ్యమైన కెపాసిటెన్స్ మరియు ప్రైమరీ సర్క్యూట్‌లో పెద్ద ఛార్జింగ్ కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది, ఇది డయోడ్ బ్రిడ్జ్‌ను బర్న్ చేయగలదు.

ఈ కరెంట్ ఇక్కడ ఉంది మరియు ఇది థర్మిస్టర్ ద్వారా పరిమితం చేయబడింది, అనగా, ఈ సర్క్యూట్ భాగం దాని గుండా ప్రవహించే కరెంట్‌పై ఆధారపడి దాని నిరోధకతను మారుస్తుంది, ఎందుకంటే ఓం యొక్క చట్టం ప్రకారం, అది వేడెక్కుతుంది. థర్మిస్టర్ దాని అసలు నిరోధకతను తిరిగి పొందుతుంది, కొన్ని నిమిషాల తర్వాత, అది గది ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబడిన వెంటనే.