Позисторы. 
Электронная техника

Выпускаются и находят практическое применение термосопротивления с положительным температурным коэффициентом сопротивления в ограниченном диапазоне температур (СТ5, СТ6 из титаната-бариевой керамики).

Рис. 6.21. Температурная характеристика приборов прямого подогрева (а), ВАХ (б), подогревная характеристика (в) приборов с косвенным подогревом ВаТЮ₃ (титанат бария) — диэлектрик, сопротивление которого при введении разноземельных добавок (лантан, церий) снижается с 10⁸ — 10¹⁰ Ом-м до 0,1 — 1 Ом-м. Такие материалы обладают аномальной температурной зависимостью (в узком диапазоне температур его удельное сопротивление увеличивается на несколько порядков).

Позисторы, как и термисторы, в основном конструктивно оформляются в виде дисков различного диаметра и толщины, снабженных двумя проволочными выводами, припаянными к торцевым поверхностям диска.

Позисторы отличаются от термисторов не только положительным TKR (рис. 6.22, а), но и тем, что его сопротивление определяется величиной приложенного к нему напряжения. Увеличение напряжения снижает величину сопротивления и уменьшает изменение сопротивления при разогреве позистора. В качестве примера приведем зависимость сопротивления позисторов (СТ6—2Б при разогреве его проходящим током — пунктирная линия), снятую при постоянном токе, при мощности рассеяния до 1 мВт. Вид ВАХ позистора приведен на рис. 6.22, б.

Рис. 6.22. Температурная характеристика (а), ВАХ (б) позистора.

Позисторы применяются в качестве датчиков систем регулирования температуры (противопожарная сигнализация, тепловая защита, ограничение и стабилизация тока в электрических схемах, термостатирование кварцевого стабилизатора, при этом они играют роль регуляторов температуры или нагревательных элементов). Совместно с терморезисторами они используются для температурной стабилизации режимов транзисторов; их включают в эмиттерные цепи эмиттеров.

Варисторы

Варисторы — объемные нелинейные резисторы, вольт-амперная характеристика которых представляет собой кривую, близкую по форме к многостепенной параболе (электрическое сопротивление их быстро уменьшается при увеличении приложенного к нему напряжения).

Нелинейность ВАХ обусловлена явлениями на контактах между кристаллами карбида кремния и определяется эффектами сильного поля и тепловым эффектом. Проявление каждого из эффектов определено величиной протекающего через варистор тока, состоянием поверхности кристаллов карбида кремния и других факторов.

Процессы, происходящие в приборе, усложняются тем, что он состоит из многих кристаллов полупроводника с многочисленными контактами друг с другом.

Результирующая ВАХ получается как сумма всех токов, протекающих через отдельные контакты, а также падения напряжения на них. Поэтому ВАХ варистора симметрична (рис. 6.23, а).

Для стабилизации параметров варисторов проводят искусственное старение путем длительной выдержки при повышенной температуре (—150 °С) и затем только их разбраковывают и маркируют.

Рис. 6.23. ВАХ варистора [а), зависимость коэффициент нелинейности варистора от напряжения (б).

Основные параметры и характеристики варисторов:

• • коэффициент нелинейности (3 = R/r = UdI/IdU, где Я и г — статическое и динамическое сопротивление варистора при заданном напряжении, который обычно имеет вид, представленный на рис. 6.23, б;
• • вольтамперная характеристика I = AUР, А = f (Т и тип варистора);
• • температурные коэффициенты статического сопротивления, напряжения и тока;
• • TKU|_/=const = (l/WdU/дТ = ТКА_г Я (/) =
• • TKI_u=const = (1/0Э//ЭТ = (3 ТКА₁ R (U) = AP^i-P;
• • TKR | _u=const = TKA, + (1/P — 1) TKI | [/_=const;

' TKR|_I=co"st = P TKA₁ + (1 — P) m/|,_=const.

Для серийных варисторов при Т = -40-ь100°С:

• TKR|_u=const = TKI_u=const < 7 • 10-³ град-i;

' TKR|_I=co«_st = - TKU|,_=const < 1,4 • Ю-з град-';

• • номинальная мощность рассеяния;
• • малая мощность до 1 Вт СИ1—1—1, СИ1—2—1, СИ1—2—2;
• • большая мощность от 15 до 150 Вт;
• • рабочий ток 2—10 мА (малой мощности);
• • рабочий ток 0,05А—1,25 А — большой;
• • рабочие напряжения 15—1500 В;
• • частотный диапазон.

Вариаторы можно использовать для:

• — защиты высоковольтных линий передач от атмосферных перенапряжений;
• — защиты контактов от разрушений и схем от перенапряжений;
• — стабилизации токов и напряжений (в телевизорах высокое напряжение);
• — регулирования механических и электрических величин (питание системы отклонения телевизоров и др. аппаратуры);
• — преобразования частоты;
• — получения функциональных зависимостей.

Варисторы изготавливаются в виде дисков:

• — СН1−2-1 016×8 1Вт I = ЗмА U = 56−270 (3 = 3,5,
• — СН1−2-2 012×7 1Вт7 = ЗмА U = 15−100 |3 = 3,5,
• — СН1−10 040X10 3Вт I = ЮмА U = 15−47(3 = 3,2; стержневые:
• — СН1−1-1,СН1−1-2 049×19 1 Вт 1 = 10 мА U = 560−1200 |3 = 3−4, 07×16 0,8Вт I = ЮмА U = 560−1300(3 = 3−4,
• 035X9 2,5Вт I = 20мА U = 33 |3 = 4,
• 013×120 2Вт I = 50мкА U = 2500 (3 = 5.