SMD-NTC-Thermistoren
Temperaturen exakt erfassen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Halbleiter vor Überhitzung schützen
Die neuen SMD-NTC-Thermistoren können dank ihrer geringen Baugröße (z.B. EIA 0402) direkt in der Nähe von Mikrocontrollern und anderen Wärmequellen auf der Platine verbaut werden. Der gute thermische Kontakt zur Leiterplatte über die Lötverbindungen bei gleichzeitig vernachlässigbarer Selbsterwärmung sorgt für eine sehr präzise thermische Überwachung empfindlicher Halbleiter.
Dank der hohen Widerstandsfähigkeit der SMD-NTC-Thermistoren gegen thermischen Schock eignen sie sich nicht nur für Reflow-Lötverfahren, sondern auch für das Wellenlöten. Außerdem können Entwickler die Thermistoren auf der Unterseite der Platine zum Beispiel gegenüber von Mikrocontrollern platzieren, was einen sehr guten thermischen Kontakt ergibt – auch bei Prozessoren mit großen Abmessungen. Bild 2 zeigt eine typische Schutzbeschaltung für Mikrocontroller.
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LED-Lebensdauer verlängern
In LED-Beleuchtungssystemen sorgen SMD-NTC-Thermistoren für eine große Lichtausbeute bei gleichzeitig hoher Lebensdauer. Der Wirkungsgrad von LEDs wird maßgeblich durch die Temperatur des Halbleiterübergangs bestimmt. Zu hohe Temperaturen müssen vermieden werden, da diese zu einem frühen Leistungsabfall, Reduzierung der Leuchtkraft, Farbänderung sowie einer deutlich verkürzten Lebensdauer, im schlimmsten Fall sogar zur Zerstörung führen.
Um einen höchst möglichen Wirkungsgrad zu erzielen, muss die Temperatur der LEDs in dem spezifizierten Optimum gehalten werden. Wird ein SMD-NTC-Thermistor in die LED-Schaltung integriert, führt jede Abweichung von der idealen Temperatur zu einer starken Widerstandsänderung des NTC-Elements.
Diese wird von einem Komparator ausgewertet, wodurch der Stromfluss durch die LEDs reduziert wird. Dadurch sinkt die Verlustleistung der LEDs, was deren Lebensdauer deutlich erhöht. Bild 3 zeigt eine entsprechende Schaltung.
Muster-Kits für LED-Beleuchtungs-Applikationen
Speziell für Entwickler von LED-Beleuchtungssystemen gibt es ein Sample-Kit mit Epcos-SMD-NTC-Thermistoren (www.epcos.de/samplekit). Außerdem gibt es neben der Standard-Serie auch eine Automobil-Serie. Sie ist nach AEC-Q200 qualifiziert und für Anwendungen bis +150 °C geeignet. Eingesetzt werden die neuen NTC-Thermistoren beispielsweise in Steuergeräten, Klimaanlagen, in der Temperaturüberwachung von Batterien sowie in Ladesystemen.
Die Autorin
Bettina Renz
studierte an der FH München Feinwerktechnik u. Mikrotechnik (Allgemeine Feingerätetechnik) und schloss das Studium als Dipl.-Ing. Feinwerk- u. Mikrotechnik ab. Sie hat seither bei Epcos mehrere Aufgaben übernommen, u.a. als Teamleiter Vertriebsinnendienst für EMS (Electronic Manufacturing Servic), als Global Account Manager EMS (Electronic Manufacturing Service) ferner als Vertriebsingenieurin und Entwicklungsingenieurin (Lasermaterialbearbeitung). Aktuell ist sie als Product Marketing Manager Multilayer Marketing Piezo and Protection Devices PPD bei TDK tätig.
bettina.renz@epcos.com
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