PTC熱敏電阻進階篇：PTC熱敏電阻相關(guān)特性解讀

在這篇文章中，小編將對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對PTC熱敏電阻的了解程度，和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。

PTC是Positive Temperature Coefficient 的縮寫，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，超過一定的溫度(居里溫度)時，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過壓、過流、過載等保護作用應(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^，PTC熱敏電阻能夠抑制電流過大甚至阻斷電流來保護所需元件或后級電路。主要用于電源變壓器、各種充電器、各種儀器儀表等過流過熱保護場合，這是PTC熱敏電阻利用最為廣泛的一種作用，我們也見的比較多，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℃(目前最高可達到2000℃)，低溫器件適用于-273℃～-55℃;

③體積小，能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、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、過載能力強。

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)時的電阻值、Ro：溫度T0、(K)時的電阻值、B:B值、*T(K)=t(oC)+273.15。實際上，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5K/°C。因此在較大的溫度范圍內(nèi)應(yīng)用式1時，將與實測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)計算時，則可降低與實測值之間的誤差，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值的波動會引起常數(shù)E發(fā)生變化，但常數(shù)C、D不變。因此，在探討B(tài)值的波動量時，只需考慮常數(shù)E即可。常數(shù)C、D、E的計算，常數(shù)C、D、E可由4點的(溫度、電阻值)數(shù)據(jù)(T0,R0).(T1,R1).(T2,R2)and(T3,R3)，通過式3～6計算。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。

電阻值計算例：試根據(jù)電阻-溫度特性表，求25°C時的電阻值為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-時間特性(I-t特性)

電流-時間特性是指PTC熱敏電阻在施加電壓的過程中，電流隨時間變化的特性。開始加電瞬間的電流稱為起始電流，達到熱平衡時的電流稱為殘余電流。

一定環(huán)境溫度下,給PTC熱敏電阻加一個起始電流(保證是動作電流),通過PTC熱敏電阻的電流降低到起始電流的50%時經(jīng)歷的時間就是動作時間.電流-時間特性是自動消磁PTC熱敏電阻、延時啟動PTC熱敏電阻、過載保護PTC熱敏電阻的重要參考特性。

3、伏-安特性(V-I特性)

電壓-電流特性簡稱伏安特性，它展示了PTC熱敏電阻在加電氣負(fù)載達到熱平衡的情況下，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，也稱不動作區(qū)。在Vk-Vmax之間的區(qū)域稱為躍變區(qū)，此時由于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)也稱動作區(qū)。在VD以上的區(qū)域稱為擊穿區(qū)，此時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。伏安特性是過載保護PTC熱敏電阻的重要參考特性。

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