便攜式電子產(chǎn)品增長(cháng)迅速，從手機和MP3播放器到PDA、個(gè)人DVD播放器以及較為傳統的筆記本電腦，人們開(kāi)始重新審視消費和專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品設計的諸多方面。

  　　這種變化在電池技術(shù)方面最為明顯。用戶(hù)希望電池能夠滿(mǎn)足日益復雜的應用需求，因此需要更大的電流、更長(cháng)的工作時(shí)間。同時(shí)，對體積小、重量輕產(chǎn)品的需求也十分強勁,電池在任何設備的體積和重量中都占有相當大的比例，因此,制造商非常注意減少其體積和重量。還有一點(diǎn)，就是對快速充電的要求，即減少用戶(hù)等待充電的時(shí)間，最大程度地發(fā)揮移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。

　　這些要求促使電池制造商轉向使用鎳氫和鋰離子等新化學(xué)材料，以獲得更高的功率密度、更輕的重量和更快的充電速度。這些功能，尤其是快速充電，所付出的代價(jià)是增加了復雜性。新型電池需要精確控制的充電電路，不僅要確保其完全充滿(mǎn)電，而且要盡量延長(cháng)其使用壽命，并防止過(guò)熱條件下可能出現的危險。

　　電池組件的任何部件發(fā)生故障都可能導致非常嚴重的后果,絕不僅僅是因無(wú)法供電而導致產(chǎn)品本身無(wú)法使用。最近,一家公司大舉召回了一批筆記本電腦專(zhuān)用電池，估計造成的損失高達4億美元。除了可能造成財務(wù)損失之外，電池還會(huì )導致人身傷害，甚至引發(fā)火災。

　　為電池充電(尤其是高能鋰離子電池)設計有效的控制策略，需要有良好的設計以及合適的元件規格和采購政策�？梢圆捎靡韵聨追N架構：對于鎳氫電池，充電控制回路可以監測(使用各種精確度級別)電池電壓隨時(shí)間變化的情況。還可以限定最長(cháng)充電時(shí)間；或者讓系統監測溫度變化。在多數情況下，都需要某種溫度監測方法來(lái)提供保護。

　　鋰離子電池通常使用CCCV(恒流-恒壓)方案,但這仍需要監測溫度以便允許啟動(dòng)快速充電，同時(shí)還需要一種機制確保在溫度超過(guò)安全臨界值時(shí)停止充電。

　　因此，所有這些控制和保護策略都應包含溫度監測機制，并將其作為整個(gè)功能體系的固有部分。通常置于充電器或電池內的IC可以提供監測和控制功能。但一定要在電池、充電器或者電池倉(低成本手機通常這樣做)中安裝一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器。

　　對設計師來(lái)說(shuō)，此類(lèi)傳感器的選擇范圍并不大。熱電偶類(lèi)器件需要相對復雜的補償電路，這會(huì )導致一些校準問(wèn)題。此外，它們會(huì )產(chǎn)生幾mV的輸出電壓，需要進(jìn)行信號調整,并且易受電磁噪聲的  影響。

　　有時(shí)會(huì )用到鎳或鉑正溫度系數 (PTC) 金屬膜(或線(xiàn)繞)電阻器。它們的長(cháng)期穩定性比熱電偶類(lèi)器件更好，并且不易受噪聲干擾。但是，由于它們依賴(lài)流經(jīng)自身的電流來(lái)監測溫度，并且通常是低阻抗器件，所以耗電量相對較高,而且它們對溫度變化的敏感程度不足以實(shí)現可靠的溫度監測。市場(chǎng)上多數的線(xiàn)性PTC半導體器件都有這個(gè)缺點(diǎn)。

　　目前，在性?xún)r(jià)比合理的前提下，最有效的解決方案是使用NTC(負溫度系數)熱敏電阻。Vishay提供的NTC類(lèi)器件是一種簡(jiǎn)潔的解決方案，耗電量極少，在很大的溫度范圍內具有非常出色的精確性，而且對溫度變化的反應很迅速。從工程師的角度來(lái)看，這些多種規格的器件為電氣和結構設計提供了非常高的靈活性。

　　NTC器件最基本的設計和規格參數是電阻值(通常是25℃時(shí)的值)和公差。但是，必須記住的是，熱敏電阻的工作原理與溫度密切相關(guān)。因此，工程師要確保其設計的產(chǎn)品能夠在工作溫度達到極限時(shí)正常使用。在高溫(低阻抗)環(huán)境下，電阻值必須足夠高，這樣才能減少接觸電阻和互連電阻之類(lèi)的系統錯誤。相反，在低溫(高阻抗)環(huán)境下，如果通過(guò)熱敏電阻的電流不夠大，敏感度則會(huì )下降。

　　公差通常用℃表示，可以作為器件測量溫度精確性的一個(gè)衡量標準。在少數情況下，制造商會(huì )給出以電阻值表示的公差，即在給定溫度下器件電阻與其預期電阻值的接近程度。對于詳細規格制定者和購買(mǎi)方來(lái)說(shuō)，記住下面一點(diǎn)非常重要，即特定設計的公差要求可以限制在特定溫度下，也可以限制在稍微寬泛的溫度范圍內。在第二種情況下，公差本身會(huì )隨器件絕對電阻值的變化而變化。設計人員需要使用為器件指定的負溫度系數計算整個(gè)溫度范圍內的電阻公差，從而確保所選的元件滿(mǎn)足系統的測量精度要求。

　　在工作溫度范圍內，器件的性能依賴(lài)于其本身的材料和結構，并由第三類(lèi)基本規格，即器件的R-T曲線(xiàn)來(lái)描述。Vishay目前按照15種不同標準曲線(xiàn)生產(chǎn)器件。

　　在訂購 NTC 類(lèi)器件時(shí)，設計師經(jīng)常僅指定電阻、公差和標準曲線(xiàn)。但是，在很多情況下其它參量才是確保系統按預期工作的關(guān)鍵。最重要的參量之一是b值，表示器件的電阻隨溫度變化的敏感度，同樣重要的是該參量的標定公差。Vishay的器件具有非常出色的b值和公差，能夠帶來(lái)更高的精確度和更好的總體系統可靠性，而且在器件的整個(gè)工作溫度范圍內都具有良好的性能。

　　最后，經(jīng)常被買(mǎi)方忽略的一點(diǎn)是，NTC 類(lèi)器件需要緊密地安裝在所要求的溫度測試點(diǎn)上。這意味著(zhù)元件必須能夠經(jīng)受得住現代制造工藝的物理性應力，尤其是在用于符合 RoHS 規范無(wú)鉛工藝中溫度曲線(xiàn)陡變的情況下。憑借在此領(lǐng)域內多年的經(jīng)驗，Vishay公司的NTC SMD的設計全面考慮了所有這些與應用相關(guān)的參數。

　　電池技術(shù)仍將不斷發(fā)展。但即使是體積更小、壽命更長(cháng)的新興鋰聚合物技術(shù)，也仍需要在控制回路和保護電路中監測溫度。因此，成本低、精度高、體積小并且堅固耐用的NTC 類(lèi)器件即使不被推崇，也仍是此類(lèi)應用中至關(guān)重要的元件。