什么是PTC热敏电阻器?

何为热敏电阻? ~Thermal Sensitive resistor “对温度敏感的电阻”~

究竟何为热敏电阻?? ?

热敏电阻就是根据温度变化,改变电阻值的电子元件。
改变电阻值的方法有以下2种。

温度上升电阻值下降的负温度系数 (NTC) 热敏电阻

负温度系数 (NTC) 热敏电阻

在达到某一温度前保持恒定电阻值,在达到某一温度后电阻值急剧升高的正温度系数 (PTC) 热敏电阻

正温度系数 (PTC) 热敏电阻

- 为POSISTOR® (PTC 热敏电阻) ? ~Positive Temperature Coefficient Thermistor 正温度系数 (PTC) 热敏电阻~ -

POSISTOR

正温度系数 (PTC) 热敏电阻是在室温时保持恒定的电阻值,但一旦超过某个温度,电阻值会急剧升高的电子元器件。村田取得了“POSISTOR®”注册商标。

特性
POSISTOR®的代表特性为向钛酸钡添加微量的稀土类元素而获得的。以钛酸钡为主要成分的陶瓷形成电极,做成POSISTOR®,其引线型、片状型的产品被广泛使用。

POSISTOR®有3点基本特性:

电阻温度特性

电阻值在室温 (25℃) ~ 居里点 间保持恒定。但超过居里点 居里点 后,电阻值会急剧增加。

利用这一性质,可以检测电路在超过特定温度的过热异常状态,并可切断电路。

 居里点

基于此特性,我们可以做什么?

POSISTOR®在超过检测温度时,可使流经的电流变小!

例,LED球泡灯。
在LED球泡灯的心脏部位,LED素子是很不耐热的电子元器件。
对LED素子在热的环境时,如果有大电流流过LED素子,则会对其造成破坏。

在此,正温度系数 (PTC) 热敏电阻登场! !

POSISTOR®检测LED素子周围的温度,达到特定温度时 (检测温度) ,POSISTOR®的电阻急剧增加,流过的电流变小。因此,可以防止LED素子因热而被破坏。

此外,POSISTOR®的电阻值会急剧增加,因此,即使不将温度信息做数字转换,也可简单的检测电路的温度!

村田提供居里点低至40℃~高至130℃的各种POSISTOR®产品。

静特性 (电压电流特性)

对POSISTOR®施加电压时的电流电压关系如下图所示

对POSISTOR®施加电压时的电流电压关系

图中,实线为POSISTOR®的特性, 虚线为固定电阻的特性。首选,请注意观察电阻值和温度的关系图。

固定电阻在温度上升时,保持恒定电阻值。 (B'点)
另一方面,POSISTOR®在C点 (居里点) 时电阻值急剧上升。 (B点)

接着,请注意观察电流和电压的关系。

根据欧姆定律,固定电阻随着电压的施加,电流变大。

而POSISTOR®在达到C点前,与固定电阻一样遵守欧姆定律。但是,POSISTOR®自身发热,超过了C点,其自身电阻值增加,随着电压上升,电流减小。可以说,它具有保持一定功率的性质。

基于此特性,我们可以做什么?

 

加热
利用这一特性,用于恒温发热体和加热器等。
POSISTOR®与镍铬合金加热器等有所不同,不是由开关控制,而是能保持恒定温度。

过电流保护
在电子电路发生异常时,会流过大电流 (过电流) 。
利用这一特性,POSISTOR®可限制电路电流,使过电流在流过时,不再流过其他电子元器件。
可限制电流电流,实现过电流保护

动特性 (电流时间特性)

下图为对POSISTOR®施加电压时的电流与时间的关系。以红线为POSISTOR ®的特性,蓝线为固定电阻的特性。

如图所示,固定电阻始终流过恒定电流,不随时间经过而改变。

下图显示了对POSISTOR®施加电压时的特性。施加瞬间,电阻值很低,因此流过大电流,但随着时间的经过,POSISTOR®自身发热使电阻值增加,流过POSISTOR®的电流变小。

对POSISTOR®施加电压时的特性

! ! POSISTOR®还可做这些事! !

POSISTOR®在最初可流过大电流,之后凭借自身发热,使电流变小。

例如用于冰箱的压缩机。
压缩机中有马达,为了启动这个马达,需要大电流。最初需要大电流流过,但经过一段时间后电流变小,它需要这样的元件,因此使用了POSISTOR®!