Thermistor (Thermal Sensitive Resistor; 써미스터)

Thermistor는 thermally sensitive resistor의 합성어로서, 온도 변화에 대해서 저항값이 민
감하게 변하는 저항기를 말한다. 자기(ceramic) 재료에 코발트, 구리, 망간, 니켈, 티탄 등의
불순물을 첨가하여 만든다.

Thermistor는 온도에 의해 저항이 변하는 양상에 따라 아래의 3가지로 나뉜다.

NTC (negative temperature coefficient thermistor)

: 온도가 높아지면 저항값이 감소

PTC (positive temperature coefficient thermistor)

: 온도가 높아지면 저항값이 증가

CTR (critical temperature resistor)

: 특정 온도에서 저항값이 급격히 변화

NTC 써미스터는 주로 온도 감지기에 사용되고, PTC 써미스터는 자기 가열(self*heating)
효과로 인해 발열체 또는 스위칭 용도로 사용된다.

THERMISTOR란 Thermal Sensitive Resistor의 합성어로서 열에 민감한 저항체라는 의미
로 온도 변화에 따라 저항값이 극단적으로 크게 변하는 감온 반도체이다. 사용 온도 범위가
*50~500℃로 일상적인 온도 조절을 필요로 하는 모든 범위에 응용되며, 또한 소형으로 값이
저렴하고 고감도이므로 가전기기나 산업기기의 온도 센서 및 온도 보상용으로 대량으로 사
용되어지고 있다.

1) 자동차용 THERMISTOR

자동차용 sensor는 oil, 물, 먼지, 진동, 염분 등을 포함한 엄중한 환경 조사에서 사용되는 특
징이 있으며 차량의 안과 밖의 기후 조건 변화를 빠르고, 정확하게 시스템에 전달해야 하고
또한 오랜 기간 높은 안전성을 유지하여야 한다.

적용 : Detection for temperature of cooling water, EGR, system, Fuel Level, Air
conditioner(IN CAR, Ambient.duct)

2) 에어컨용 THERMISTOR

에어컨용 sensor는 급격한 온도 변화 조건과 먼지, 수분 등이 존재하는 환경에서 사용되며,
정확한 온도 검지와 열 응답성을 얻어낼 수 있는 구조로 설계되어야 한다. 따라서 방수, 방
청, 열충격 등의 고신뢰성을 요구하는 재료의 선정 및 환경시험 등을 거쳐 사용하고 있다.

적용 : Room air conditioning, package air conditioner, building air conditioning system,
Ventilating fan filter clogging detection, clean room airflow detection.

3) 냉장고용 THERMISTOR

냉장고용 sensor는 장시간 동작 상태를 유지하는 내습, 부하 조건의 사용 상태 하에 고내
(냉장, 냉동고내)의 온도 조절, 검지 등의 역할을 차질없이 수행하기 위한 재질이나 구조로
설계되어야 한다. 따라서 경시변화가 적고 온도 검지 오차가 적은 thermistor를 채택하고 실
리콘 ABS, PVC등의 내습, 내약품성에 강한 재질의 보호 CAP을 사용하고 있다.

적용 : 냉장고 온도 검지용, 냉동고 EVA 온도 검지용, 콤프레셔 온도 검지용, 외기 온도 검
지용, Show case

4) Water heating system용 THERMISTOR

Water heating systems에 이용되는 thermistor sensor는 고온, 고습의 급격한 온도 변화가
반복되는 조건에서 사용되는 특징이 있다. 따라서 부식에 강하고 응답 속도가 빠른 재료 및
구조를 선정하여 적용 시에 신뢰성 높고 정밀 제어에 용이하도록 설계되어야 한다.

적용 : Oil, gas boiler, bidet, water purifier vending machine, electronic pot

5) 의료기용 THERMISTOR

의료기용 온도 sensor는 고정도의 제어를 요구하는 설비가 대부분이고 사용 중의 경시 벼노
하율이 적고 조건에 따라 요구되는 신뢰성 기준이 다른 특징이 있다. 따라서 이용 목적에
맞도록 가공 형태를 다양화하고 재료의 선정이 인체에 무해해야 하며 장시간 사용에도 정도
의 변화가 최소한으로 유지되어야 한다.

적용 : Medical thermometer, Incubator and developing machine

1-1.PTC의 개요
PT.C의 특징은 일정한 온도(큐리온도)에서 저항이 급격히 증가한다는 것이다. 또한 P.T.C는 저항-온도 특성 (R-T), 전압-전류특성(I-V), 전류-시간특성(I-T)의 3대 특성을 이용하여 폭 넓은 제품에 적용되고 있다.

1-2.PTC의 특성

1) 저항
온도 특성 (R-T) 5V D.C 이하에서 P.T.C Thermistor 주위 온도의 변화에 따른 전기 저항을 측정할 때, 저항 값이 급격히 증가하는 온도를 저항급변점 온도 또는 큐리 온도라고 하는데 일반적으로 최소 저항값 또는 기준온도 저항값의 2배에 대응하는 온도로 정의된다.
 

2)전류
 전압특성 ( I-V) PTC Thermistor에 전압을 인가하여 서서히 증가 시키면 자기 발열에 의해 소자의 온도가 상승하여 큐리 온도 부근에 도달하면 전압증가에 따라 전류 감소가 나타난다. 한편 소자에 인가되는 전압이 어떤 값을 초과하면 전압의 증가에 따라 전류 값도 급격히 증가하여 Break Down에 이르게 된다. 이 전압을 파괴전압(Vb)라 한다.

3)전류
 시간특성 (I-T) 초기에 대 전류가 흐르고 그 후 감쇄해서 미소전류에 억제되는 성질은 온도상승이 빠른 발열체로써 과전류 방지용 C-TV, MONITOR소자용, 모터 기동용, 무 접점 스위치 기능을 갖는다.
 Oscillator 와 같이 발진 회로를 내장하고 있으며, 전압을 제어함으로써 출력되는 주파수가 변한다는 차이점을 가지고 있다. 주로 이동통신이나 화상제어, PLL등에 사용된다.

1-3.PTC의 용도별 종류
1)Degaussing 소자
 지구상에 존재하는 자계 때문에 브라운관의 Shadow Mask나 주변 샷시 및 금속 등이 쉽게 자화되어 이 자계와 지자계의 합성자계가 CRT내의 전자 Beam을 쏠리게 하기 때문에 지자계 영향을 받지않도록 자기 Shield하거나 착자된 금속은 소자할 필요가 있다. 고화질해상도를 위하여 칼라 TV, 모니터는 소량의 잔여 전류를 단계적이고 대칭적으로 감소시킨 강한 교류자장에 의해 Degaussing 되어야 한다. 이것은 디가우징(Degaussing) 회로에 P.T.C을 연결함으로써 가능하다. 국내에는 자화전자가 Degaussing PTC를 생산 하고 있다

2)과전류 보호용
 PTC 전원이 OFF될 때까지 회로보호를 계속하고 과전류가 제거될 때 P.T.C는 초기상태로 돌아온다. 또한, 비접촉 견고한 구조 때문에 기계적인 진동이나 충격에 강하다.
*활용예: 전화, Modem, SMPS, Video기타등등

3)과열 보호용
 저항이 정확하므로 회로설계가 쉽고,반영구적이다.
*활용예: 칼라 TV, MONITOR, 팩시밀리, 기타사무기기등등

4)자기 발열 소자
 일시적인 온도는 어떠한 통제회로 없이, P.T..C 히터에 의해 제공된다 또한,단순구조와 함께 경박단소설계에 용이하고 히터전극은 온도 조절장치로써도 가능하며, 온도 조절장치에 나타나는 온도맥동도 제거한다
*활용예:전자모기향, 가습기, 방향제 기기

2. NTC THERMISTOR

2-1.NTC써미스터의 개요
NTC써미스터란 열에 민감한 저항체라는 의미로 온도변화에 따라 저항값이 극단적으로 크게 변하는 감온 반도체 이다. 사용온도범위가 -50~500°C로 일상적인 온도 조절을 필요로 하는 모든 범위에 응용되며, 또한 소형으로 값이 저렴하고 고감도이므로 가전기기나 산업기기의 온도센서 및 온도 보상용으로 대량 사용되어지고 있다.

2-2.NTC써미스터 센서의 일반적 특성
1)온도 계수가 커서 감도가 좋고 응답성이 빨라 급속한 온도 변화에 대응할 수 있다.
2)냉 접점 이나 보상도선을 필요로 하지 않는다.
3)고 저항 이므로 도선 저항을 무시할 수가 있어 원격 제어관리가 가능하다.
4)경시변화가 극히 적으며 안정되어 있어 신뢰도가 높다.
5)소형으로 빠른 응답속도를 갖는다.