第一部分PTC熱敏電阻概述

PTCThermistorsDataBook2023“://hggaoli/“hggaoliINTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORS第一局部 PTC熱敏電阻概述定義PTC熱敏電阻是一種當(dāng)其溫度到達(dá)某一特定值時(shí)BaCO3為主要原料的陶瓷元件。特性略時(shí)，有負(fù)載和無(wú)負(fù)載的熱敏電阻在性能上就會(huì)產(chǎn)生區(qū)分。我們稱無(wú)負(fù)載條件下熱敏電阻的特征為零功率特性。無(wú)負(fù)載PTC熱敏電阻的相關(guān)特性溫度－電阻特性零功率電阻值是在某一特定溫度T下測(cè)量得到的，并且測(cè)量系統(tǒng)所產(chǎn)生的功耗不引起熱敏電阻值的變化。圖1零功率電阻值與溫度的典型關(guān)系。由于電阻值的突然劇增〔以7個(gè)數(shù)量級(jí)，圖中的電阻用其對(duì)數(shù)值表示。額定零功率電阻值RN

1/Figure1額定零功率電阻值RN是在溫度為TN時(shí)測(cè)得的阻值。PTC熱敏電阻正是由額定零功率電阻值來(lái)確定分類的。TN25℃。RminINTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORSmin當(dāng)溫度到達(dá)TRmin時(shí)，PTCRPTC熱敏電阻可以到達(dá)的最小值。minTRefRRefminTRefPTC熱敏電阻的零功率電阻值到達(dá)兩倍的R時(shí)的溫度為開(kāi)關(guān)溫度TRef。min溫度系數(shù)α溫度系數(shù)α表示熱敏電阻溫度每變化1℃，其電阻值的變化率，計(jì)算公式為：α值對(duì)于功能應(yīng)用格外重要，它只取決與PTC熱敏電阻個(gè)體的阻溫特性曲線中電阻值開(kāi)頭急劇躍升的區(qū)域。加載狀態(tài)下PTC熱敏電阻的特性由此，整個(gè)熱敏電阻的功耗可以由以下公式得出：TsufTsuf是熱敏電阻在肯定電壓下工作一段時(shí)間后與外界溫度到達(dá)熱平衡時(shí)PTC熱敏電阻自身的外表溫度。電流電壓特性電流電壓特性圖對(duì)PTC熱敏電阻負(fù)載工作時(shí)特征的描述比阻溫曲線圖要準(zhǔn)確I/V特性圖闡述的是靜25℃條件下，熱敏電阻在電路中應(yīng)用時(shí)電流與電壓的關(guān)系。見(jiàn)圖2INTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORS2/Figure2N IN 在PTC熱敏電阻用于過(guò)流保護(hù)時(shí)，電阻值能夠維持低阻狀態(tài)的電流和使熱敏電阻阻值躍升到高阻狀態(tài)的電流是我們應(yīng)當(dāng)知道的。因此，我們將定義不動(dòng)作電流IN和動(dòng)作電流IS。不動(dòng)作電流IN：當(dāng)電流值≤IN時(shí)，PTC熱敏電阻能夠穩(wěn)定地維持在低阻值狀態(tài)；動(dòng)作電流IS：當(dāng)電流值≥IS時(shí)，PTC熱敏電阻將進(jìn)入高阻值狀態(tài)。rIr剩余電流Ir是在PTC熱敏電阻最大工作電壓下工作一段時(shí)間后電路到達(dá)熱平衡時(shí)的電流。最大不動(dòng)作電流和最小動(dòng)作電流PTC熱敏電阻通電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為熱能.。最大不動(dòng)作電流和最小動(dòng)作電流以及最大工作電壓等共同打算了PTC熱敏電阻在負(fù)載時(shí)回路中電流保持較大值的時(shí)間長(zhǎng)短。VmaxVN，和擊穿電壓VBD最大工作電壓Vmax是在最高允許環(huán)境溫度下，PTC熱敏電阻能持續(xù)承受的最大電壓。額定電壓VN指熱敏電阻正常工作的電壓。擊穿電壓是指在規(guī)定的時(shí)間和溫度條件下，PTC熱敏電阻能承受的最大電壓，超過(guò)這個(gè)電壓，熱敏電阻將被擊穿。tSINTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORS恢復(fù)時(shí)間tS是指25℃外界溫度時(shí)，PTC熱敏電阻在電路通電一段時(shí)間后，從斷開(kāi)電源時(shí)PTC阻值降到PTC零功率電阻值兩倍所用的時(shí)間。VSmax最大開(kāi)關(guān)電壓VSmax是使PTC〔針對(duì)通訊器材的過(guò)流保護(hù)。INTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORS其次局部 產(chǎn)品應(yīng)用過(guò)流保護(hù)類熱敏電阻陶瓷PTC流降到設(shè)備所能承受的大小，從而消退隱患。與傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲相比，熱敏電阻不需要在保護(hù)作用完成后被更換，而是能夠在短時(shí)間內(nèi)冷卻并馬上連續(xù)起保護(hù)作用。與高分子PTC熱敏電阻相比較，陶瓷PTC熱敏電阻在經(jīng)過(guò)頻繁的熱冷循環(huán)后還能夠恢復(fù)到其初始阻值，而高分子則不能。PTC熱敏電阻12圖4表述了一個(gè)PTC保險(xiǎn)絲的兩種工作狀況。在額定工作條件下，PTC阻值維持在低點(diǎn)〔工作電A。在超載或短路情形下，加在PTC上的能量極大，導(dǎo)致其升溫使阻值躍升，并將負(fù)載電流減小到可承受的低點(diǎn)〔工作點(diǎn)A〕,此時(shí)電壓絕大局部均施加在PTC熱敏電阻上，持續(xù)的大電流可以使PTC維持在高阻值狀態(tài)并確保其保護(hù)作用，直到特別狀況被消退。12PTC熱敏電阻用于過(guò)流保護(hù)時(shí)的工作狀況不動(dòng)作狀態(tài)動(dòng)作狀態(tài)RL 負(fù)載電阻IS IR 不動(dòng)做電流4IN的設(shè)計(jì)不動(dòng)作電流是打算PTC熱敏電阻工作狀況和選擇PTC保險(xiǎn)絲的一項(xiàng)重要參數(shù)它主要取決于：INTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORS——PTC尺寸或面積——PTC居里溫度——PTC零功率阻值——PTC耗散系數(shù)作電流值〔如圖PTC電阻的外表積能〔如使用散熱片。另一個(gè)影響不作電流值的因素是PTC電阻本身的阻值。為了使動(dòng)作電流與不動(dòng)作電流的差值最小化，PTC熱敏電阻的阻值偏差范圍應(yīng)較小。實(shí)際中電阻值偏差允許在25％以內(nèi)的范圍。這樣，即使不動(dòng)作電流和動(dòng)作電流只有較小差值的狀況下，PTC電阻也可以起到保護(hù)作用。PTC6表述了這種關(guān)系，外界溫度的上升可以使PTC熱敏電阻在較低功耗下就到達(dá)其居里溫度而發(fā)生阻值躍升，低溫會(huì)導(dǎo)致相反的效果。圖5 圖66在給定PTC電阻值和不動(dòng)作電流下，不動(dòng)作電流與環(huán)境溫度的關(guān)系，施加不等電壓的效果(Tref1﹤Tref2﹤Tref3)動(dòng)作時(shí)間與動(dòng)作電流PTC熱敏電阻的溫度系數(shù)取決于其鈦酸鹽材料的發(fā)熱力量，或許有3Ws/cm3。過(guò)流保護(hù)裝置要求的動(dòng)作時(shí)間5PTC外表的熱耗散和導(dǎo)線電阻無(wú)視不計(jì)INTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORS依據(jù)R/T特性，熱敏電阻溫度上升到居里溫度點(diǎn)以上的時(shí)間，就稱為動(dòng)作時(shí)間。動(dòng)作時(shí)間與動(dòng)作電流的關(guān)系就7中的效果。7給出一些PTC熱敏電阻的動(dòng)作電流IS與動(dòng)作時(shí)間ts的關(guān)系(在靜止空氣、25℃條件下測(cè)試)7/Figure7選擇的標(biāo)準(zhǔn)在將PTC熱敏電阻用于過(guò)流保護(hù)的電路中時(shí)，請(qǐng)留意以下內(nèi)容：最大工作電壓PTC熱敏電阻與負(fù)載電阻串聯(lián)狀況下，當(dāng)電路處于正常工作時(shí)，加在PTC上的電壓只有電路總電壓的一小局部。當(dāng)PTC阻值躍升時(shí)，它幾乎將承受整個(gè)回路的電壓。因此，熱敏電阻的最大工作電壓應(yīng)當(dāng)足夠高。電壓源的允許可變范圍也應(yīng)當(dāng)被考慮在內(nèi)。不動(dòng)作電流和動(dòng)作電流PTC測(cè)試，由于不動(dòng)作電流和動(dòng)作電流是隨外界環(huán)境而變化的。對(duì)于不動(dòng)作電流，需要在高溫環(huán)境下測(cè)量，而對(duì)于動(dòng)作電流，則需要在低溫環(huán)境下測(cè)量。最大工作電壓下的最大工作電流當(dāng)考慮到PTC情形中PTCPTC熱敏電阻之上。但假設(shè)確實(shí)有這種危急，如：頻繁的短路，就可以在電路中串上多個(gè)PTC熱敏電阻來(lái)消退破壞。使用條件說(shuō)明對(duì)PTC熱敏電阻進(jìn)展清洗時(shí)，假設(shè)使用本資料描述的方法以外的其他方式〔如：用異丙基醇鈦酸鋇陶瓷被復(fù)原導(dǎo)致PTCPTC熱敏電阻局部過(guò)熱而損壞。電路構(gòu)造

INTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORSPTC熱敏電阻能夠用于多種電路保護(hù)。下面的圖8是對(duì)變壓器進(jìn)展保護(hù)的簡(jiǎn)潔線路圖。8應(yīng)用舉例PTC熱敏電阻對(duì)通訊器保護(hù)的應(yīng)用PTC熱敏電阻對(duì)通訊器的保護(hù)應(yīng)用是其過(guò)流保護(hù)功能的特例。線路的過(guò)壓和過(guò)流可由直接雷擊、由于電線和線直接搭接或兩者的相互干擾等引起的浪涌而形成。選擇PTC熱敏電阻用來(lái)保護(hù)通訊設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)與其用在過(guò)流保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)根本一樣，另外應(yīng)留意以下幾點(diǎn)。INTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORS工作電流和溫度PTC熱敏電阻主要用于保護(hù)開(kāi)關(guān)設(shè)備與其他電力線路的連接〔電力搭接〕或通過(guò)其他相鄰線路內(nèi)短時(shí)間的衰減浪涌電流和低電壓。緣由很明顯，通訊設(shè)備下PTC電阻的不動(dòng)作電流應(yīng)盡可能小，以便對(duì)超載電流快速作出反響。正常工作溫度的狀況下，不動(dòng)作電流應(yīng)當(dāng)比動(dòng)作電流略微高一點(diǎn)。在此，應(yīng)當(dāng)考慮到外界溫度對(duì)不動(dòng)作電流的影響。持續(xù)動(dòng)作——電壓等級(jí)通電時(shí)間是一項(xiàng)常常被無(wú)視的問(wèn)題。由于電路問(wèn)題，PTC熱敏電阻可能將在長(zhǎng)時(shí)間處于高壓和高阻值狀態(tài)。高理PTC270VAC的最大工作電壓，并且可在此條件下持續(xù)工作。1. 3消磁類熱敏電阻PTC的差值大小是衡量消磁器優(yōu)劣的關(guān)鍵因素。高理供給包封式和殼體式的用于消磁的PTC熱敏電阻。殼體式又分為單片型、正付雙片型和雙正片并聯(lián)型。正付雙片型的PTC熱敏電阻中，付片用于給與消磁線圈串聯(lián)的正片加熱〔如圖1。與單片型的PTC相比，這種構(gòu)造下的剩余電流要減小得更多。INTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORSI正片LK t9圖9-1 MZ72型消磁回路電流隨通電時(shí)間變化的曲線I正片付片 LK t10圖10-1 MZ73型消磁回路電流隨通電時(shí)間變化的曲線雙正片并聯(lián)型PTC熱敏電阻專為純平電視機(jī)和純平顯示器的消磁功能制造〔參見(jiàn)圖1功耗和生產(chǎn)本錢同時(shí)降低。111. 4馬達(dá)啟動(dòng)類熱敏電阻單相電動(dòng)機(jī)〔如：空調(diào)和電冰箱里的壓縮機(jī)〕在關(guān)心線圈于啟動(dòng)階段工作后就可以有效地啟動(dòng)。關(guān)心線圈在此后會(huì)被切斷電流。PTC啟動(dòng)用熱敏電阻正是為此而制造。當(dāng)高電壓作用在PTC熱敏電阻上時(shí)，強(qiáng)大的電流引起PTC發(fā)熱，并最終減小電流。啟動(dòng)階段會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電流流經(jīng)線圈，然而隨著線路電阻值的躍升，流經(jīng)關(guān)心線圈的剩余電流會(huì)隨時(shí)間變得很小應(yīng)用舉例

INTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORSPTC

L DC1 C3C2

UIPM V MWKDCCSIRTypeCapacitor-startmotor

RSIRTypestartmotorRSCRTypeCapacitor-drive

CSRTypeCapacitor-start-drive1.5發(fā)熱類熱敏電阻由于PTC熱敏電阻的R/T特性，PTC熱敏電阻被認(rèn)為是一種抱負(fù)的發(fā)熱元件。正阻溫特性使電熱功耗隨著環(huán)境溫度的變化而調(diào)整。在外界溫度大大低于其居里點(diǎn)溫度時(shí)，散熱條件良好時(shí)，熱敏電阻阻值很低，相應(yīng)的，其消耗的熱功耗相對(duì)較大。反之，則熱敏電阻消耗的功率相對(duì)較低。PTC熱敏電阻制成的發(fā)熱裝置能夠象由其制成的過(guò)寵保護(hù)器一樣具有自動(dòng)調(diào)整的性能。因此，PTC熱敏電阻發(fā)熱元件可用于儀表儀器和空調(diào)關(guān)心加熱電路而被結(jié)實(shí)地封裝的設(shè)備。在PTC1。PTCPTC增加其散熱功能。所以，PTC熱敏電阻被置于散熱體內(nèi)以使其產(chǎn)生的熱量能最大限度的釋放到外界。這里，均勻的熱量吸取對(duì)增大PTC熱敏電阻的功率是格外有利的。INTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORSPTC在電路中吸取的熱量全部發(fā)散的狀況：公式：INTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORSPTC熱敏電阻器專業(yè)術(shù)語(yǔ)阻溫特性：指的是在規(guī)定電壓下，PTC熱敏電阻器的零功率電阻值與電阻本體溫度之間的關(guān)系。額定零功率電阻值(R25或Rn)：指的是在25℃條件下的零功率電阻，除非客戶特別說(shuō)明另一溫度。〔Rmi是指從常溫2Rmin所對(duì)應(yīng)的溫度為Tmi。開(kāi)關(guān)溫度(Tc)：當(dāng)阻值開(kāi)頭呈現(xiàn)階躍性增加時(shí)的溫度為開(kāi)關(guān)溫度，即當(dāng)阻值升至2倍最小電阻值〔Rmin〕時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度，也稱居里溫度。PTC熱敏電阻器能持續(xù)承受的最大電壓。最大電流〔Imax〕：指在最大工作電壓下，允許通過(guò)PTC熱敏電阻器的最大電流。不動(dòng)作電流(Int)：不動(dòng)作電流即額定電流或保持電流，指在規(guī)定的時(shí)間和溫度條件下，不導(dǎo)致PTC熱敏電阻器呈現(xiàn)高阻態(tài)的最大電流。動(dòng)作電流(It)：指在規(guī)定的時(shí)間和溫度條件下，使PTC熱敏電阻器阻值呈階躍型增加時(shí)的最小電流。最大電壓下的溫度范圍：PTC熱敏電阻器在最大電壓下仍能連續(xù)工作的環(huán)境溫度范圍?！拨摹常篜TC(mw/℃)δ=P/〔T-Tr〕耐壓值：指在規(guī)定的時(shí)間和溫度條件下，PTC熱敏電阻器能承受的最大電壓，超過(guò)這個(gè)電壓，PTC熱敏電阻器將擊穿。〔τ〕：在靜止的空氣中，PTC熱敏電阻器從自身溫度變化到與環(huán)境溫度之差的63.2%時(shí)所需的時(shí)間。INTRODUCTIONOFPTCTHERMISTORS剩余電流(Ir)：指在最大工作電壓下，PTC熱敏電阻器阻值躍變后，熱平衡狀態(tài)下的電流。所以一般指R1、R2所對(duì)應(yīng)的溫度即是T1、T210℃25℃。最小阻值時(shí)的溫度〔TRmin〕：最小阻值Rmin消滅時(shí)