PTC熱敏電阻進(jìn)階篇：PTC熱敏電阻相關(guān)特性解讀

在這篇文章中，小編將對(duì)PTC熱敏電阻的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)PTC熱敏電阻的了解程度，和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。

PTC是Positive Temperature Coefficient 的縮寫(xiě)，意思是正的溫度系數(shù)，泛指正溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件。通常我們提到的PTC是指正溫度系數(shù)熱敏電阻，簡(jiǎn)稱PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻，超過(guò)一定的溫度(居里溫度)時(shí)，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。

熱敏電阻的一種，正溫度系數(shù)熱敏電阻其電阻值隨著PTC熱敏電阻本體溫度的升高呈現(xiàn)出階躍性的增加，溫度越高，電阻值越大。PTC過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)載等保護(hù)作用應(yīng)用非常廣泛，把PTC直接串聯(lián)在電路當(dāng)中,在線路出現(xiàn)短路或其他原因?qū)е码娏鬟^(guò)，PTC熱敏電阻能夠抑制電流過(guò)大甚至阻斷電流來(lái)保護(hù)所需元件或后級(jí)電路。主要用于電源變壓器、各種充電器、各種儀器儀表等過(guò)流過(guò)熱保護(hù)場(chǎng)合，這是PTC熱敏電阻利用最為廣泛的一種作用，我們也見(jiàn)的比較多，特別是在電源設(shè)備當(dāng)中。

熱敏電阻的主要特點(diǎn)是：

①靈敏度較高，其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10～100倍以上，能檢測(cè)出10-6℃的溫度變化;

②工作溫度范圍寬，常溫器件適用于-55℃～315℃，高溫器件適用溫度高于315℃(目前最高可達(dá)到2000℃)，低溫器件適用于-273℃～-55℃;

③體積小，能夠測(cè)量其他溫度計(jì)無(wú)法測(cè)量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度;

④使用方便，電阻值可在0.1～100kΩ間任意選擇;

⑤易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn);

⑥穩(wěn)定性好、過(guò)載能力強(qiáng)。

PTC熱敏電阻特性包括：

1、溫度特性

熱敏電阻的電阻-溫度特性可近似地用下式表示：R=R0exp{B(1/T-1/T0)}：R：溫度T(K)時(shí)的電阻值、Ro：溫度T0、(K)時(shí)的電阻值、B:B值、*T(K)=t(oC)+273.15。實(shí)際上，熱敏電阻的B值并非是恒定的，其變化大小因材料構(gòu)成而異，最大甚至可達(dá)5K/°C。因此在較大的溫度范圍內(nèi)應(yīng)用式1時(shí)，將與實(shí)測(cè)值之間存在一定誤差。此處，若將式1中的B值用式2所示的作為溫度的函數(shù)計(jì)算時(shí)，則可降低與實(shí)測(cè)值之間的誤差，可認(rèn)為近似相等。

BT=CT2+DT+E，上式中，C、D、E為常數(shù)。另外，因生產(chǎn)條件不同造成的B值的波動(dòng)會(huì)引起常數(shù)E發(fā)生變化，但常數(shù)C、D不變。因此，在探討B(tài)值的波動(dòng)量時(shí)，只需考慮常數(shù)E即可。常數(shù)C、D、E的計(jì)算，常數(shù)C、D、E可由4點(diǎn)的(溫度、電阻值)數(shù)據(jù)(T0,R0).(T1,R1).(T2,R2)and(T3,R3)，通過(guò)式3～6計(jì)算。首先由式樣3根據(jù)T0和T1,T2,T3的電阻值求出B1,B2,B3，然后代入以下各式樣。

電阻值計(jì)算例：試根據(jù)電阻-溫度特性表，求25°C時(shí)的電阻值為5(kΩ)，B值偏差為50(K)的熱敏電阻在10°C～30°C的電阻值。步驟(1)根據(jù)電阻-溫度特性表，求常數(shù)C、D、E。To=25+273.15T1=10+273.15T2=20+273.15T3=30+273.15(2)代入BT=CT2+DT+E+50，求BT。(3)將數(shù)值代入R=5exp {(BT1/T-1/298.15)}，求R。*T:10+273.15～30+273.15。

2、電流-時(shí)間特性(I-t特性)

電流-時(shí)間特性是指PTC熱敏電阻在施加電壓的過(guò)程中，電流隨時(shí)間變化的特性。開(kāi)始加電瞬間的電流稱為起始電流，達(dá)到熱平衡時(shí)的電流稱為殘余電流。

一定環(huán)境溫度下,給PTC熱敏電阻加一個(gè)起始電流(保證是動(dòng)作電流),通過(guò)PTC熱敏電阻的電流降低到起始電流的50%時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間就是動(dòng)作時(shí)間.電流-時(shí)間特性是自動(dòng)消磁PTC熱敏電阻、延時(shí)啟動(dòng)PTC熱敏電阻、過(guò)載保護(hù)PTC熱敏電阻的重要參考特性。

3、伏-安特性(V-I特性)

電壓-電流特性簡(jiǎn)稱伏安特性，它展示了PTC熱敏電阻在加電氣負(fù)載達(dá)到熱平衡的情況下，電壓與電流的相互依賴關(guān)系。

在0-Vk之間的區(qū)域稱為線性區(qū)，此間的電壓和電流的關(guān)系基本符合歐姆定律，不產(chǎn)生明顯的非線性變化，也稱不動(dòng)作區(qū)。在Vk-Vmax之間的區(qū)域稱為躍變區(qū)，此時(shí)由于PTC熱敏電阻的自熱升溫，電阻值產(chǎn)生躍變，電流隨著電壓的上升而下降，所以此區(qū)也稱動(dòng)作區(qū)。在VD以上的區(qū)域稱為擊穿區(qū)，此時(shí)電流隨著電壓的上升而上升， PTC熱敏電阻的阻值呈指數(shù)型下降，于是電壓越高，電流越大，PTC熱敏電阻的溫度越高，阻值越低，很快導(dǎo)致PTC熱敏電阻的熱擊穿。伏安特性是過(guò)載保護(hù)PTC熱敏電阻的重要參考特性。

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