PTC代表“正溫度系數(shù)”。PTC熱敏電阻是具有正溫度系數(shù)的電阻器,熱敏電阻的阻會隨著溫度的升高而增加。
PTC熱敏電阻根據(jù)所用材料,結(jié)構(gòu)和制造工藝分為兩種。第一種PTC熱敏電阻由硅化物組成,硅化硅使用硅作為半導(dǎo)體材料。它們用作PTC溫度傳感器的線性特性。第二種是開關(guān)型PTC熱敏電阻。這種類型的PTC熱敏電阻廣泛用于PTC加熱器,傳感器等。聚合物PTC熱敏電阻,由特殊塑料制成,也屬于第二種,通常用作可復(fù)位保險絲。開關(guān)型PTC熱敏電阻具有高度非線性的電阻 - 溫度曲線。當(dāng)開關(guān)型PTC熱敏電阻被加熱時,電阻首先開始下降,直到達(dá)到某個臨界溫度。隨著溫度進一步升高到臨界值以上,阻力急劇增加。
PTC熱敏電阻定義
PTC熱敏電阻是一種熱敏電阻,其電阻隨溫度顯著增加。
PTC熱敏電阻的特性
PTC熱敏電阻通常由多晶陶瓷材料制成,這些材料在其原始狀態(tài)下具有高電阻,并且通過添加摻雜劑而被制成半導(dǎo)體。它們主要用作PTC自調(diào)節(jié)加熱器。大多數(shù)PTC熱敏電阻的轉(zhuǎn)變溫度在60°C和120°C之間。但是,制造的特殊應(yīng)用設(shè)備可以在低至0°C或高達(dá)200°C的溫度下切換。
晶體管具有線性電阻 - 溫度特性,在其大部分工作范圍內(nèi)斜率相對較小。它們可能在高于150℃的溫度下表現(xiàn)出負(fù)溫度系數(shù)。電阻器的溫度系數(shù)約為0.7至0.8%℃。
PTC熱敏電阻和硅晶體管的電阻 - 溫度(RT)特性
轉(zhuǎn)變溫度(Tc)
從圖中可以看出,PTC熱敏電阻具有略微負(fù)的溫度系數(shù),直到最小電阻點。在這一點之上,它達(dá)到它的轉(zhuǎn)變溫度 - T C時,它會經(jīng)歷一個略微正的系數(shù)。該溫度稱為開關(guān),轉(zhuǎn)換或居里溫度。開關(guān)溫度是開關(guān)型PTC熱敏電阻的電阻開始快速上升的溫度。居里溫度大部分時間定義為電阻是最小電阻值的兩倍的溫度。
最小阻力(Rmin)
PTC熱敏電阻的最小電阻是可在PTC熱敏電阻上測量的最低電阻,如RT曲線所示。它是曲線上的點,此后溫度系數(shù)變?yōu)檎怠?/p>
額定電阻(R25)
額定PTC電阻通常定義為25°C時的電阻。它用于根據(jù)熱電阻值對熱敏電阻進行分類。它采用低電流測量,不會使熱敏電阻發(fā)熱到足以影響測量。
耗散常數(shù)
耗散常數(shù)表示所施加的功率與由于自加熱導(dǎo)致的體溫升高之間的關(guān)系。影響耗散常數(shù)的一些因素是:接觸線材料,安裝熱敏電阻的方式,環(huán)境溫度,設(shè)備與其周圍環(huán)境之間的傳導(dǎo)或?qū)α髀窂剑O(shè)備本身的尺寸甚至形狀。耗散常數(shù)對熱敏電阻的自熱特性有重要影響。
最大額定電流
額定電流表示在指定的環(huán)境條件下可以不斷流過PTC熱敏電阻的最大電流。其值取決于耗散常數(shù)和RT曲線。如果熱敏電阻過載到溫度系數(shù)再次開始下降的程度,則會導(dǎo)致電源失控并導(dǎo)致熱敏電阻損壞。
最大額定電壓
與最大額定電流相似,最大額定電壓代表在特定環(huán)境條件下可連續(xù)施加到熱敏電阻的最高電壓。它的值也取決于耗散常數(shù)和RT曲線。
運作方式
根據(jù)應(yīng)用,PTC熱敏電阻可用于兩種工作模式; 自加熱和傳感(也稱為零功率)。
自加熱模式
自加熱應(yīng)用利用了這樣的事實:當(dāng)一個電壓施加到熱敏電阻并且有足夠的電流流過它時,其溫度會升高。隨著接近居里溫度,電阻急劇增加,允許更少的電流流動。從左側(cè)的圖中可以看出這種行為。在居里溫度附近的電阻變化在僅幾度的溫度范圍內(nèi)可以是幾個數(shù)量級。如果電壓保持恒定,當(dāng)熱敏電阻達(dá)到熱平衡時,電流將穩(wěn)定在一定值。平衡溫度取決于所施加的電壓以及熱敏電阻的熱耗散因數(shù)。在設(shè)計與溫度相關(guān)的時間延遲電路時經(jīng)常使用這種操作模式。
感應(yīng)(零功率)模式
在這種工作模式下,熱敏電阻的功耗很小,與自熱模式相比,它對熱敏電阻的溫度和電阻的影響可以忽略不計。當(dāng)使用RT曲線作為參考測量溫度時ptc 電阻,通常使用感測模式。
制造和工藝
PTC熱敏電阻由多晶材料制成。它們通常使用碳酸鋇,氧化鈦和鉭,二氧化硅和錳等添加劑的混合物制造。將材料研磨,混合,壓縮成圓盤或矩形并燒結(jié)。然后,添加接觸并最終涂覆或包裹。制造過程需要非常小心地控制材料和雜質(zhì)。大約百萬分之幾的污染可能導(dǎo)致熱和電性能的重大變化。
聚合物PTC由一片塑料制成,其中嵌入有碳顆粒。當(dāng)器件冷卻時,碳顆粒彼此緊密接觸,形成穿過器件的導(dǎo)電路徑。隨著器件升溫ptc 電阻,塑料膨脹并且晶粒進一步分開,從而提高了器件的總電阻。
文章由啟和科技編輯
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