안녕하세요.
Edward입니다.
이번에는 네 번째 저항의 종류의 한 종류를 다뤄보는 시간을 갖도록 하겠습니다.
이번에 다룰 주제는 "PTC 써미스터(Thermistor)"입니다.
혹시 이전 내용에 대해서 모르시거나, 저항에 대해서 궁금하시다면 아래 링크 참고해주세요^^
PTC 써미스터(Thermistor) 저항이란?!
서미스터(thermistor)란 저항기의 일종으로, 온도에 따라 물질의 저항이 변화하는 성질을 이용한 전기적 장치이다. 열 가변저항기라고도 하며, 주로 회로의 전류가 일정 이상으로 오르는 것을 방지하거나, 회로의 온도를 감지하는 센서로써 이용된다.
서미스터는 주로 폴리머나 세라믹 소재로 제작되며, 섭씨 영하 90도에서 130도 사이에서 높은 정확도로 온도를 측정할 수 있다. 이러한 점에서 순수한 금속을 사용하여 고온의 온도를 측정하는 저항 온도계와는 차이를 보인다.
저항의 온도 계수에 따라 서미스터는 크게 두 종류로 구분할 수 있다. (k: 1차 저항 온도 계수)
만일 k>0인 경우, 서미스터의 저항은 온도에 따라 증가하며, 이러한 서미스터를 정특성 서미스터(PTC Thermistor: Positive Temperature Coefficient thermistor)라 한다.
반대로 k <0인 경우 서미스터의 저항은 온도가 증가하면 감소하게 되며, 이를 부특성 서미스터(NTC thermistor:Negative Temperature Coefficient thermistor)라 한다. 서미스터가 아닌 일반적인 저항기의 경우 k의 값이 가능한 0에 가깝도록 제작되어, 온도에 따른 저항 변화가 거의 없도록 조절된다.
서미스터는 미소한 온도 변화에 의해서 저항의 변화가 크게 일어나도록 제작된다. [1][1] 따라서 미세한 온도의 측정을 수반하는 체온계나 온도계, 습도계, 기압계, 풍속계풍속계 등에 서미스터가 활용된다. PolySwitch와 같은 PPTC는 과전류를 차단하는 재사용 가능한 퓨즈 용도로 사용되며, NTC는 장비의 전원 투입 시 돌입전류를 제한하는 용도로도 사용된다.
- 출처 위키 백과
이전 NTC 설명과 비교해 보면 다음과 같아요.
NTC는 -R(음의 저항 계수)를 가지지만, PTC는 +R(양의 저항 계수)를 가집니다.
또한 NTC는 온도가 증가하면 저항 값이 감소하지만, PTC는 온도가 증가하면 저항도 함께 증가합니다.
방금 가장 중요한 차이를 설명드렸어요 ^^
또한 PTC는 폴리 스위치(Polyswitch)와 같은 원리로 사용하며, 보통 온도 스위치로 사용합니다.
폴리스위치에 대해 궁금하다면, 바로 아래 "더보기"를 클릭!! (내용 중요^^)
폴리스위치란? 퓨즈(Fuse) 대신 사용할 수 있는 전자식 퓨즈입니다. "보호 소자"라고 하죠 ^^
일반 퓨즈는 단선이 되면, 새로운 퓨즈로 교체해주어야 합니다.
하지만 폴리스위치는 과전류가 유입되면, 열에 의해서 저항 값이 굉장히 크게 상승합니다.
저항 값이 크게 상승하면서 저항값은 마치 무한대가 되어 버리는데, 이때 마치 회로가 OPEN 된 것처럼 동작합니다.
그리고 이후에 과전류 원인이 사라지고 열이 식으면 저항 값이 낮아지면서 SHORT가 됩니다.
즉, 퓨즈를 교체해주어야 하는 불편함이 없는 편리한 소자입니다.
따라서 폴리스위치와 PTC의 원리가 같습니다.
소자는 SMD 타입, DIP타입 여러 가지 있습니다.
PTC 써미스터의 동작과 설명
위에서 설명했던 바와 같이 PTC는 온도가 증가하면 저항이 증가하는 소자입니다.
아래 그래프와 같이 상온(25도)에서는 저항 값이 매우 낮으며, 일정 온도 이상이 되면 저항값이 굉장히 높아집니다.
그래서 PTC는 다음과 같은 곳에 사용됩니다.
1. 정수기 온수
-> 85 도용 PTC를 사용합니다.
-> 정수기에서는 뜨거운 물을 만들기 위해 PTC를 이용합니다.
-> 물을 담은 통에 코일을 감아 높은 전류를 인가하면 코일이 뜨거워지면서 물이 데워지게 됩니다.
-> 하지만 너무 뜨겁게 데워지면 정수기가 녹을 수 있기 때문에, 85도 PTC를 부착하여 85도 이상이 되면,
-> 저항 값을 높여서 85도 이상이 되지 않게 합니다. 그래서 저항이 낮고 높고를 반복하며 85도를 맞춥니다.
2. 전기장판
-> 45도 PTC를 사용합니다.
-> 전기장판의 온도를 어느 이상까지만 올릴 수 있게 PTC로 조절하게 됩니다.
이상 PTC 설명을 마치겠습니다 ^^
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