封面目录打印订阅技术动态专题业界访谈每月新品解决方案世界电子元器件2023年第7期23/59大家好，我是电源漫谈，今天介绍一下这个NTC传感器的问题。大多数功率模块包含一个NTC温度传感器，通常它是一个负温度系数热敏电阻，随着温度的增加其电阻会降低。因为其成本较低，NTC热敏电阻可以作为功率模块温度测量和过温保护的器件，但是其它器件如PTC正温度系数电阻是更适合用来做具体的温度控制应用。使用温度传感器的信息相对比较容易，但是需要注意系统内涉及到安全的考虑。一.模块内部的NTC热敏电阻概要NTC热敏电阻器是放置在靠近功率管芯的位置，在相同的陶瓷衬底上，如图1图1NTC热敏电阻在衬底上的位置由于自身发热可以忽略，NTC热敏电阻保持几乎和功率模块的CASE相同的温度，同时，因为功率模块CASE到heatsink的热阻RCS一般来说非常小，所以测量的温度一般是和heatsink温度比较接近。NTC热敏电阻通常不用于监控功率模块的结温，因为它将需要被集成到功率die中，而不是这里的CASE部分，相反，结温可以基于NTC热敏电阻温度，和CASE到heatsink热阻去估计，接下来会讨论。NTC热敏电阻是非常有用的，因为如下特性:作为保护电源系统免于由于过热或者过冷的系统故障，低成本，比热电偶更加的敏感的响应，容易使用，不受噪声影响，温度范围和功率模块运行温度范围比较匹配等。一个NTC热敏电阻具有一个时间常数，大概为几秒钟，意味着它需要几秒钟去检测到功率模块内部的温度改变事件。因为它的响应较慢，NTC热敏电阻不适合检测温度的快速改变，因此可以仅仅用于基于温度慢速改变而保护系统，NTC热敏电阻不能用于短路或者过流护，NTC热敏电阻的响应是指数型的，尽管它具有非线性，NTC热敏电阻对于模块温度测量还是很有用的，原因如下：简单的门限电路可以用来表示一个过温条件，接下来会讨论。指数响应可以被模拟电路处理，或者基于数字控制系统的软件处理。二.模块内部的NTC电路设计方法用于功率模块的NTC的热敏电阻具有如下的特性，如图2所示，1.25C下的电阻为22kohm，50kohm。2.B25/85的曲线拟合常数分别为3980K，3952K。3.NTC热敏电阻响应方程如下，RT是热敏电阻阻抗，T是开尔文温度，T25是25C下的开尔文温度，298.15K。图2NTC热敏电阻的典型特性SiC功率模块中的NTC温度传感器解析封面目录打印订阅技术动态专题业界访谈每月新品解决方案世界电子元器件2023年第7期24/59图3NTC热敏电阻的指数响应方程图4NTC热敏电阻比较器电路NTC热敏电阻可以容易的用于...
