PTC热敏电阻,全称正温度系数热敏电阻 (Positive Temperature Coefficient Thermistor),是一种电阻值随温度升高而增大的半导体陶瓷元件。利用多晶陶瓷材料的电阻特性温度变化时表现出明显的电阻变化,从而实现温度丈量、电路保护等功能。
PTC热敏电阻主要由钛酸钡(BaTiO3)等多晶陶瓷材料构成。这类材料在居里温度以下时表现为半导体特性,电阻率较低。当温度升高超过居里温度时,材料内部晶体结构产生变化,电阻率急剧上升。
简单来讲,我们可以将PTC热敏电阻的导机电制理解为:
低温时,材料内部存在大量可自由移动的电子,电阻率较低。
高温时,材料晶格振动加重,阻碍电子移动,电阻率升高。
PTC热敏电阻的主要特性参数包含了:
居里温度(Tc): PTC热敏电阻电阻值产生突变时的温度,是辨别不同类型PTC热敏电阻的重要参数。
零功率电阻值(R25): 指在25℃下,流过PTC热敏电阻的电流极小时测得的电阻值。
最大工作电压(Vmax): PTC热敏电阻长时间安全工作的最高电压值。
最大峰值电压: PTC热敏电阻瞬间所能承受的最大电压值。
工作温度范围: 指PTC热敏电阻能长时间工作的环境温度范围。
PTC热敏电阻凭仗其独特的电阻-温度特性电路中,有着侧重要的作用,主要用于:
温度检测: 利用PTC热敏电阻的电阻值随温度变化的特性,可以将其作为温度传感器使用,用于家用电器、汽车电子等领域。
过流保护: 当电路中电流过大时,PTC热敏电阻会因本身发热而电阻急剧增大,限制电流通过,起到过流保护的作用,经常使用于机电、变压器等装备的保护电路中。
自恢复保险丝: 与以前保险丝不同,PTC热敏电阻在过流保护后,温度下降,电阻值会自动恢复,无需更换,可重复使用。
加热元件: 利用PTC热敏电阻的自加热特性,可以将其制成PTC加热器,用于电吹风、暖风机等装备中。
相较于其他温度传感器和保护元件,PTC热敏电阻能够以下优势:
灵敏度高: PTC热敏电阻在居里温度附近的电阻变化率非常大,灵敏地感知温度变化。
响应速度快: PTC热敏电阻的热惯性小,快速响应温度变化。
结构简单: PTC热敏电阻结构简单,体积小,易于集成。
本钱低廉: PTC热敏电阻的制造本钱相对较低,性价比较高。
PTC热敏电阻是一种功能多样、运用的电子元件温度丈量、电路保护等领域,有着侧重要作用。技术的不断发展,PTC热敏电阻的性能将会不断提升,运用领域也将不断拓展。