在现在市面上的NTC热敏电阻器的经典SPICE模型中，温度仿真是运用嵌入式TEMP变量。这对研讨电路在外部环境温度改变时的一般呼应十分抱负，但对点评传感器对规则动态温度曲线的呼应却不再有用。在温度调理运用中，瞬间状况在电路设计中扮演着重要人物。例如，PID稳压器的行为或许十分依赖于传感器的热惰性或呼应时刻。
为处理该问题，咱们提出了一个新的SPICE模型，它运用的是衔接至外部电压的第三虚拟引脚处的热敏电阻器温度。对仿真而言，依照用户的运用需求，这个外部电压代表热敏电阻器的动态温度。用户因而可以经过改动该外部电压来随意改动热敏电阻器温度。
以图1上的电容器C(经过衔接至固定电压V2的固定电阻器R2充电)的指数式改变电压为例。当咱们将该等电压衔接至热敏电阻器模型的第三引脚Tin时，图2的仿真代表遭到温度阶跃影响的热敏电阻器的温度改变。固定电阻器R2值代表热敏电阻器的呼应时刻，电容器的规则初始电压代表初始热敏电阻器温度。二者均可由用户调理。R2值规模这里是1秒至10秒。
图1
选用温度驱动NTC热敏电阻器的分压器桥电路(温度阶跃为25°C至85°C)
图2：仿真成果：上方是热敏电阻器电压V(NTC)/下方是热敏电阻器温度V(Tin)
关于杂乱性添加，这个比如中的固定电压可用描绘在运用中测得的温度曲线的正弦波或分段线性电压(带文件)替代。热敏电阻器将遵从该曲线，推迟由RC网络确认。
在温度调理范畴进一步开展该运用，温度驱动/电压驱动式模型可衔接至由运用电路自身发生的电压。该电压有必要代表由运用发生的持平温度。本例中构建了一个温度反应回路来调理运用中的温度。
这个模型的一个实践用例是热电冷却器操控器的仿真，其间NTC反应到电源来调理温度。运用电压操控热敏电阻器，可用传递函数来仿真冷却/散热器和负载组合，并经过电压将温度反应给NTC。
另一个比如是温度-速度丈量(thermo-velocimetric)火灾探测器，其间运用热敏电阻器温度的上升速度来开关操控晶闸管的Schmitt触发器运放。临界温度曲线(速度上升)可记录在一个文件中，作为文本文件包含于仿真，并用于热敏电阻器的虚拟温度引脚。
一般，所供给的模型可用于任何温度调理检测、操控，或许用于可以仿真终究温度并反应到NTC热敏电阻器，以便调理温度的调理进程。例如，现在已可以依据温度传感器的温度呼应，实时调整PID温度操控器的份额、微分和积分常数。
所供给的热敏电阻器模型是在六个不同电子仿真器中供给的，由于SPICE言语语法因仿真器的不同而异。这些仿真器按字母顺序排列如下：
- Altium Designer 16.1
- Cadence® OrCAD® 16.6(也经过17.2版别的测验)
- LTspice IV(也经过LTspice XVII 64位版别的测验;不引荐LTspice XVII 32位版别)
- NI的 Multisim 14.0(有针对Multisim Blue的独自版别)
- SIMetrix/SIMPLIS 7.20k
- Tina-TI version 9
这些仿真在一切这些仿真器中都依据相同的原理并可当即运用。三引脚热敏电阻器模型包含典型的感测电路，包含分压器桥电路在内。第三(仅为仿真)引脚经过RC电路(其RC常数是热敏电阻器的呼应时刻)衔接至固定电压源。
依据每个软件的可用特性(分段线性电压源、分段线性电压文件等)可进一步开展该电路。重要的是应当留意，与电压驱动/温度驱动式热敏电阻器模型相关联的一切导入问题都已处理，无需用户再费时吃力，用户将能把留意力彻底集中于其自己的运用。
该NTC热敏电阻器SPICE模型的原始建模是在LTSpice IV中进行的。别的，除了一个用于热敏电阻器的更杂乱热传递函数外，还有包含蒙特卡罗法容差和最坏状况剖析的更多精美模型可用。欲知有关本文所述模型和仿真的更多信息，请发送电子邮件至edesign.ntc@vishay.com。
作者：Alain Stas， Vishay Intertechnology非线性电阻器产品营销工程师
Alain Stas现任Vishay非线性电阻器产品营销工程师，此前在布鲁塞尔自在大学(ULB)研讨生物技术进程的数学建模。Alain具有布鲁塞尔自在大学物理学和土木工程理学硕士学位，专业是固态电子学。
