NTC 서미스터 B값 의미

NTC 서미스터 데이터시트를 보면 10kΩ, B=3950K, B25/50=3380K 같은 표기를 자주 볼 수 있습니다. 여기서 B값은 저항 자체의 크기가 아니라 온도가 변할 때 서미스터의 저항이 얼마나 크게 변하는지를 나타내는 특성값입니다.

NTC는 온도가 올라갈수록 저항이 낮아지는 소자이며, B값을 이해하면 특정 온도에서 어느 정도의 저항이 나올지 계산할 수 있습니다.

NTC 서미스터란?

NTC는 Negative Temperature Coefficient의 약자입니다.

이름 그대로 온도가 상승하면 저항이 감소하는 음의 온도계수를 갖습니다.

예를 들어 25℃에서 10kΩ인 NTC 서미스터가 있다고 해도 온도가 50℃로 올라가면 저항은 10kΩ보다 훨씬 낮아집니다.

Murata는 NTC 서미스터가 일반적으로 온도 변화에 대해 약 3~5%/℃ 수준의 저항 변화를 보일 수 있어 다양한 전자기기의 온도센서로 사용된다고 설명합니다.

B값이란?

B값 또는 B-Constant는 NTC 서미스터의 저항-온도 특성 곡선의 기울기를 나타내는 상수입니다.

기본적인 관계식은 다음과 같습니다.

R₁ = R₀ × exp[B × (1/T₁ – 1/T₀)]

여기서

R₀ = 기준온도에서의 저항
R₁ = 계산하려는 온도에서의 저항
T₀, T₁ = 절대온도(K)
B = B값(K)

입니다.

Murata도 B값을 서로 다른 두 온도에서 측정한 저항값으로 계산하며, 두 온도 사이의 R-T 특성 기울기를 나타내는 값으로 설명합니다.

왜 B값 뒤에 K가 붙을까?

예를 들어 데이터시트에

B = 3950K

라고 적혀 있을 수 있습니다.

여기서 K는 저항 단위 kΩ의 k가 아니라 절대온도 Kelvin의 K입니다.

따라서

3950K = 3.95kΩ

이라는 뜻이 아닙니다.

B값은 수천 K 정도의 숫자로 표현되는 온도 특성 상수이며, TDK는 일반적인 NTC 재료의 B값이 대략 2000~5000K 범위에 있을 수 있다고 설명합니다.

B25/50은 무엇을 의미할까?

B값은 반드시 어떤 두 온도 사이에서 계산했는지를 확인해야 합니다.

예를 들어

B25/50

은 25℃와 50℃에서 측정한 저항을 이용해 계산한 B값입니다.

마찬가지로

B25/85 → 25℃와 85℃

B25/100 → 25℃와 100℃

를 기준으로 합니다.

Murata는 자사 NTC의 B값을 주로 25℃와 50℃의 두 점을 사용한 B25/50으로 정의합니다. 반면 TDK는 제품에 따라 B25/100, B25/50, B25/85 등 다양한 온도 구간의 값을 제공합니다.

따라서 서로 다른 서미스터의 B값을 비교할 때는 숫자뿐 아니라 뒤의 온도 구간까지 같아야 제대로 비교할 수 있습니다.

B값이 클수록 무엇이 달라질까?

같은 기준저항을 가진 NTC를 비교한다면 일반적으로 B값이 클수록 온도 변화에 따른 저항 변화가 더 가파르게 나타납니다.

예를 들어 두 제품이 모두

R25 = 10kΩ

이라고 하더라도 B값이 다르면 50℃나 80℃에서의 실제 저항값이 달라집니다.

즉

R25 = 기준저항

B값 = 온도에 따라 저항이 변하는 특성

이라고 나누어 이해하면 쉽습니다.

따라서 10kΩ이라는 숫자만 같다고 두 NTC 서미스터를 서로 대체할 수 있는 것은 아닙니다.

10kΩ·B3950 서미스터를 계산해보면?

예를 들어 다음과 같은 서미스터가 있다고 가정해보겠습니다.

R25 = 10kΩ

B = 3950K

25℃에서의 저항은 10,000Ω입니다.

이를 기본 B식에 넣어 50℃에서의 저항을 단순 계산하면 약

3.59kΩ

정도가 됩니다.

반대로 0℃에서는 약

33.6kΩ

정도로 증가합니다.

즉 온도가 올라가면

10kΩ → 약 3.6kΩ

처럼 저항이 감소하고, 온도가 내려가면 저항이 증가합니다.

다만 이 계산은 B값을 일정하다고 가정한 근사식입니다. 실제 제조사는 측정데이터와 B값 편차 등을 반영한 R-T Table을 제공하므로 정밀한 설계에서는 제조사의 표를 사용하는 것이 좋습니다. Murata도 실제 R-T 표를 실측 데이터와 저항 및 B값의 편차를 고려해 작성한다고 설명합니다.

B값이 같으면 같은 서미스터일까?

아닙니다.

예를 들어 두 제품이 모두 B3950이라고 해도

R25 = 10kΩ

인 제품과

R25 = 100kΩ

인 제품은 저항 특성이 완전히 다릅니다.

따라서 NTC를 선택할 때는 최소한

항목	의미
R25	25℃ 기준저항
B값	온도에 따른 저항 변화 특성
R25 공차	기준저항 허용오차
B값 공차	B값 허용오차
사용온도	허용 온도범위

를 함께 확인해야 합니다.

B값과 정확도는 같은 의미일까?

같지 않습니다.

B=3950K라고 해서 3950K 제품이 3435K 제품보다 더 정확하다는 의미가 아닙니다.

B값은 저항-온도 곡선의 특성이고, 정확도는 별도의

R25 허용오차

B값 허용오차

등에 영향을 받습니다.

예를 들어

10kΩ ±1%

B25/50 = 3950K ±1%

처럼 각각의 허용오차가 따로 표시될 수 있습니다.

따라서 B값이 크다고 고급 제품이거나 측정 정확도가 높다는 뜻은 아닙니다.

자기발열도 확인해야 한다

NTC 서미스터는 저항을 측정하기 위해 전류를 흘리는데, 전류가 너무 크면 서미스터 자체에서 열이 발생합니다.

센서가 스스로 뜨거워지면 실제 주변온도보다 높은 온도로 측정될 수 있습니다.

Murata는 NTC의 저항-온도 특성을 측정할 때 자기발열이 충분히 작도록 작은 측정전류를 사용해야 한다고 설명합니다.

따라서 온도센서 회로에서는 단순히 R25와 B값만 보는 것이 아니라 측정전류와 자기발열 조건도 확인해야 합니다.

데이터시트는 어떻게 읽을까?

예를 들어 다음과 같은 표시가 있다고 가정해보겠습니다.

Resistance: 10kΩ ±1% @25℃
B25/50: 3950K ±1%

이를 해석하면

10kΩ
25℃에서의 기준저항

±1%
25℃ 저항의 허용오차

B25/50
25℃와 50℃ 사이에서 정의한 B값

3950K
저항-온도 특성을 나타내는 B상수

±1%
B값의 허용오차

라는 의미입니다.

따라서 기존 센서를 교체할 때는 10k NTC라는 정보만 확인하지 말고 R25·B값·B값 기준온도·공차까지 비교해야 합니다.

정리

NTC 서미스터의 B값은 온도에 따라 저항이 얼마나 변화하는지를 나타내는 저항-온도 특성 상수입니다.

핵심은 다음과 같습니다.

R25 = 25℃에서의 기준저항

B값 = 온도 변화에 따른 저항 특성

B25/50 = 25℃와 50℃ 기준으로 계산한 B값

그리고 B값 뒤의 K는 Kelvin을 의미합니다.

같은 10kΩ NTC라도 B값이 다르면 다른 온도에서의 저항값이 달라질 수 있으므로 센서를 선택할 때는 R25 → B값 → B값 기준온도 → 저항공차 → B값 공차 → 사용온도 → 자기발열 조건까지 함께 확인하는 것이 중요합니다.

NTC 서미스터의 기본 용어와 시험방법은 IEC 60539-1:2022에서 다룹니다. 이 표준은 직접 가열형 NTC 서미스터의 표준 용어와 시험방법 등을 규정하는 현행 국제표준입니다.