আধুনিক ইলেকট্রনিক্স ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে, পাওয়ার সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থিতিশীলতা সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ। ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি ভোল্টেজ স্পাইক এবং বর্তমানের মতো ক্ষণস্থায়ী ঘটনাগুলির জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল,যা সরঞ্জাম ক্ষতি হতে পারেএই সমস্যাগুলি মোকাবেলা করার জন্য, প্রকৌশলীরা বিভিন্ন সুরক্ষা প্রযুক্তি ব্যবহার করে।যার মধ্যে থার্মিস্টরগুলি তাদের অনন্য তাপমাত্রা সংবেদনশীল বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে একটি গুরুত্বপূর্ণ সমাধান হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে.
থার্মিস্টর হ'ল অর্ধপরিবাহী ডিভাইস যার প্রতিরোধ তাপমাত্রার সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়। এই সম্পর্কটি অর্ধপরিবাহী পদার্থবিজ্ঞানের নীতিগুলির মাধ্যমে গাণিতিকভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে।
অর্ধপরিবাহী উপকরণগুলির প্রতিরোধ ক্ষমতা এই এক্সপোনেন্সিয়াল সম্পর্ক অনুসরণ করেঃ
ρ = ρ0 × exp (উদাহরণস্বরূপ / (2kT))
যেখানে ρ প্রতিরোধের প্রতিনিধিত্ব করে, ρ0 একটি উপাদান ধ্রুবক, Eg হল ব্যান্ডগ্যাপ শক্তি, k হল বোল্টজম্যানের ধ্রুবক, এবং T হল পরম তাপমাত্রা।
তাদের প্রতিরোধ-তাপমাত্রা বৈশিষ্ট্যগুলির উপর ভিত্তি করে, থার্মিস্টরগুলি দুটি বিভাগে পড়েঃ
পিটিসি থার্মিস্টরগুলি যখন তাপমাত্রা তাদের কিউরি পয়েন্ট (টিসি) এর কাছে আসে তখন প্রতিরোধের তীব্র বৃদ্ধি দেখায়। এই বৈশিষ্ট্যটি তাদের ওভারজাক দমন এবং ওভারকরেন্ট সুরক্ষার জন্য আদর্শ করে তোলে।
সাধারণত ব্যারিয়াম টাইটান্যাট (BaTiO3) সিরামিক থেকে তৈরি করা হয় যা ল্যানথানাম বা স্ট্রন্টিয়ামের মতো উপাদানগুলির সাথে ডোপ করা হয়, পিটিসি থার্মিস্টরগুলি Tc এর নীচে কম প্রতিরোধের বজায় রাখে।স্ফটিক কাঠামোর একটি ফেজ ট্রানজিশন প্রতিরোধের নাটকীয়ভাবে স্পাইক কারণ.
পিটিসি থার্মিস্টর ইলেকট্রনিক ডিভাইস জুড়ে একাধিক ফাংশন পরিবেশন করেঃ
এনটিসি থার্মিস্টরগুলি তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে প্রতিরোধের হ্রাস দেখায়, তাপমাত্রা সংবেদন, ক্ষতিপূরণ এবং নরম-স্টার্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য তাদের মূল্যবান করে তোলে।
সিন্টারযুক্ত ধাতব অক্সাইড (ম্যাঙ্গানিজ, নিকেল, এবং কোবাল্ট অক্সাইড) থেকে তৈরি, এনটিসি থার্মিস্টরগুলি কম তাপমাত্রায় উচ্চ প্রতিরোধের প্রদর্শন করে। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে চার্জ ক্যারিয়ারের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়,প্রতিরোধ হ্রাস.
এনটিসি থার্মিস্টরগুলি নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ঃ
| বৈশিষ্ট্য | পিটিসি থার্মিস্টর | এনটিসি থার্মিস্টর |
|---|---|---|
| তাপমাত্রা সহগ | ইতিবাচক (R↑ T↑ সহ) | নেতিবাচক (R↓ T↑ সহ) |
| প্রধান অ্যাপ্লিকেশন | ওভারকন্ট্রাক্ট সুরক্ষা, রিসেটযোগ্য ফিউজ | তাপমাত্রা সনাক্তকরণ, ক্ষতিপূরণ, নরম-স্টার্ট সার্কিট |
| সুবিধা | শক্তিশালী স্ট্রং শোষণ, স্ব-রিসেটিং, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা | উচ্চ সংবেদনশীলতা, দ্রুত প্রতিক্রিয়া, কমপ্যাক্ট আকার, কম খরচে |
| সীমাবদ্ধতা | কুরি তাপমাত্রা দ্বারা সীমাবদ্ধ, ধীর প্রতিক্রিয়া | অ-রৈখিক প্রতিক্রিয়া, স্ব-গরম করার জন্য সংবেদনশীল |
ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির জন্য ইনরুশ কারেন্টস ⇒ স্টার্টআপ বা ক্ষণস্থায়ী ইভেন্টগুলির সময় সংক্ষিপ্ত, উচ্চ-অ্যাম্প্লিচুড কারেন্ট স্পাইক ⇒ উল্লেখযোগ্য ঝুঁকি সৃষ্টি করে। থার্মিস্টরগুলি এই ধরনের ইভেন্টগুলির বিরুদ্ধে কার্যকর সুরক্ষা প্রদান করে।
পিটিসি থার্মিস্টরগুলি দ্রুত উত্তাপের মাধ্যমে বর্তমানের উত্তাপের প্রতিক্রিয়া জানায়, যা তাদের প্রতিরোধের বৃদ্ধি করে এবং বর্তমান প্রবাহকে সীমাবদ্ধ করে।তারা ঠান্ডা এবং স্বয়ংক্রিয়ভাবে তাদের কম প্রতিরোধের রাষ্ট্র রিসেট.
নরম-স্টার্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এনটিসি থার্মিস্টরগুলি প্রাথমিকভাবে ইনরশ বর্তমানকে সীমাবদ্ধ করার জন্য উচ্চ প্রতিরোধের উপস্থাপন করে, তারপরে ধীরে ধীরে প্রতিরোধ হ্রাস করে, স্বাভাবিক অপারেশনকে অনুমতি দেয়।
থার্মিস্টর নির্বাচন করার সময় মূল বিষয়গুলির মধ্যে রয়েছেঃ
থার্মিস্টর প্রযুক্তির নতুন প্রবণতাগুলির মধ্যে রয়েছেঃ
থার্মিস্টর আধুনিক ইলেকট্রনিক্সের গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হিসাবে কাজ করে, তাপমাত্রা সংবেদন এবং সুরক্ষা কার্যকারিতা সরবরাহ করে।পিটিসি এবং এনটিসি ভেরিয়েন্টের স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা ইঞ্জিনিয়ারদের বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সর্বোত্তম সমাধান বাস্তবায়ন করতে সক্ষম করেযেমন ইলেকট্রনিক সিস্টেমগুলি বিকশিত হতে থাকে, তাপনিরোধক প্রযুক্তি কর্মক্ষমতা, নির্ভরযোগ্যতা এবং সংহতকরণের জন্য উদ্ভূত চাহিদা পূরণের জন্য অগ্রসর হবে।
আধুনিক ইলেকট্রনিক্স ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে, পাওয়ার সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থিতিশীলতা সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ। ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি ভোল্টেজ স্পাইক এবং বর্তমানের মতো ক্ষণস্থায়ী ঘটনাগুলির জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল,যা সরঞ্জাম ক্ষতি হতে পারেএই সমস্যাগুলি মোকাবেলা করার জন্য, প্রকৌশলীরা বিভিন্ন সুরক্ষা প্রযুক্তি ব্যবহার করে।যার মধ্যে থার্মিস্টরগুলি তাদের অনন্য তাপমাত্রা সংবেদনশীল বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে একটি গুরুত্বপূর্ণ সমাধান হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে.
থার্মিস্টর হ'ল অর্ধপরিবাহী ডিভাইস যার প্রতিরোধ তাপমাত্রার সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়। এই সম্পর্কটি অর্ধপরিবাহী পদার্থবিজ্ঞানের নীতিগুলির মাধ্যমে গাণিতিকভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে।
অর্ধপরিবাহী উপকরণগুলির প্রতিরোধ ক্ষমতা এই এক্সপোনেন্সিয়াল সম্পর্ক অনুসরণ করেঃ
ρ = ρ0 × exp (উদাহরণস্বরূপ / (2kT))
যেখানে ρ প্রতিরোধের প্রতিনিধিত্ব করে, ρ0 একটি উপাদান ধ্রুবক, Eg হল ব্যান্ডগ্যাপ শক্তি, k হল বোল্টজম্যানের ধ্রুবক, এবং T হল পরম তাপমাত্রা।
তাদের প্রতিরোধ-তাপমাত্রা বৈশিষ্ট্যগুলির উপর ভিত্তি করে, থার্মিস্টরগুলি দুটি বিভাগে পড়েঃ
পিটিসি থার্মিস্টরগুলি যখন তাপমাত্রা তাদের কিউরি পয়েন্ট (টিসি) এর কাছে আসে তখন প্রতিরোধের তীব্র বৃদ্ধি দেখায়। এই বৈশিষ্ট্যটি তাদের ওভারজাক দমন এবং ওভারকরেন্ট সুরক্ষার জন্য আদর্শ করে তোলে।
সাধারণত ব্যারিয়াম টাইটান্যাট (BaTiO3) সিরামিক থেকে তৈরি করা হয় যা ল্যানথানাম বা স্ট্রন্টিয়ামের মতো উপাদানগুলির সাথে ডোপ করা হয়, পিটিসি থার্মিস্টরগুলি Tc এর নীচে কম প্রতিরোধের বজায় রাখে।স্ফটিক কাঠামোর একটি ফেজ ট্রানজিশন প্রতিরোধের নাটকীয়ভাবে স্পাইক কারণ.
পিটিসি থার্মিস্টর ইলেকট্রনিক ডিভাইস জুড়ে একাধিক ফাংশন পরিবেশন করেঃ
এনটিসি থার্মিস্টরগুলি তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে প্রতিরোধের হ্রাস দেখায়, তাপমাত্রা সংবেদন, ক্ষতিপূরণ এবং নরম-স্টার্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য তাদের মূল্যবান করে তোলে।
সিন্টারযুক্ত ধাতব অক্সাইড (ম্যাঙ্গানিজ, নিকেল, এবং কোবাল্ট অক্সাইড) থেকে তৈরি, এনটিসি থার্মিস্টরগুলি কম তাপমাত্রায় উচ্চ প্রতিরোধের প্রদর্শন করে। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে চার্জ ক্যারিয়ারের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়,প্রতিরোধ হ্রাস.
এনটিসি থার্মিস্টরগুলি নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ঃ
| বৈশিষ্ট্য | পিটিসি থার্মিস্টর | এনটিসি থার্মিস্টর |
|---|---|---|
| তাপমাত্রা সহগ | ইতিবাচক (R↑ T↑ সহ) | নেতিবাচক (R↓ T↑ সহ) |
| প্রধান অ্যাপ্লিকেশন | ওভারকন্ট্রাক্ট সুরক্ষা, রিসেটযোগ্য ফিউজ | তাপমাত্রা সনাক্তকরণ, ক্ষতিপূরণ, নরম-স্টার্ট সার্কিট |
| সুবিধা | শক্তিশালী স্ট্রং শোষণ, স্ব-রিসেটিং, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা | উচ্চ সংবেদনশীলতা, দ্রুত প্রতিক্রিয়া, কমপ্যাক্ট আকার, কম খরচে |
| সীমাবদ্ধতা | কুরি তাপমাত্রা দ্বারা সীমাবদ্ধ, ধীর প্রতিক্রিয়া | অ-রৈখিক প্রতিক্রিয়া, স্ব-গরম করার জন্য সংবেদনশীল |
ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির জন্য ইনরুশ কারেন্টস ⇒ স্টার্টআপ বা ক্ষণস্থায়ী ইভেন্টগুলির সময় সংক্ষিপ্ত, উচ্চ-অ্যাম্প্লিচুড কারেন্ট স্পাইক ⇒ উল্লেখযোগ্য ঝুঁকি সৃষ্টি করে। থার্মিস্টরগুলি এই ধরনের ইভেন্টগুলির বিরুদ্ধে কার্যকর সুরক্ষা প্রদান করে।
পিটিসি থার্মিস্টরগুলি দ্রুত উত্তাপের মাধ্যমে বর্তমানের উত্তাপের প্রতিক্রিয়া জানায়, যা তাদের প্রতিরোধের বৃদ্ধি করে এবং বর্তমান প্রবাহকে সীমাবদ্ধ করে।তারা ঠান্ডা এবং স্বয়ংক্রিয়ভাবে তাদের কম প্রতিরোধের রাষ্ট্র রিসেট.
নরম-স্টার্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এনটিসি থার্মিস্টরগুলি প্রাথমিকভাবে ইনরশ বর্তমানকে সীমাবদ্ধ করার জন্য উচ্চ প্রতিরোধের উপস্থাপন করে, তারপরে ধীরে ধীরে প্রতিরোধ হ্রাস করে, স্বাভাবিক অপারেশনকে অনুমতি দেয়।
থার্মিস্টর নির্বাচন করার সময় মূল বিষয়গুলির মধ্যে রয়েছেঃ
থার্মিস্টর প্রযুক্তির নতুন প্রবণতাগুলির মধ্যে রয়েছেঃ
থার্মিস্টর আধুনিক ইলেকট্রনিক্সের গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হিসাবে কাজ করে, তাপমাত্রা সংবেদন এবং সুরক্ষা কার্যকারিতা সরবরাহ করে।পিটিসি এবং এনটিসি ভেরিয়েন্টের স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা ইঞ্জিনিয়ারদের বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সর্বোত্তম সমাধান বাস্তবায়ন করতে সক্ষম করেযেমন ইলেকট্রনিক সিস্টেমগুলি বিকশিত হতে থাকে, তাপনিরোধক প্রযুক্তি কর্মক্ষমতা, নির্ভরযোগ্যতা এবং সংহতকরণের জন্য উদ্ভূত চাহিদা পূরণের জন্য অগ্রসর হবে।