PTC热敏电阻基础知识

热敏电阻的物理特性与表示热敏电阻的物理特性用下列参数表示：电阻值、B值、耗散系数、热时间常数、电阻温度系数。1、电阻值：R〔Ω〕电阻值的近似值表示为：R2=R1exp[1/T2-1/T1]其中：R2：绝对温度为T2〔K〕时的电阻〔Ω〕R1：绝对温度为T1〔K〕时的电阻〔Ω〕B：B值〔K〕2、B值：B〔k〕B值是电阻在两个温度之间变化的函数，表达式为：B=InR1-InR2=2.3026(1ogR1-1ogR2)1/T1-1/T21/T1-1/T2其中：B：B值〔K〕R1：绝对温度为T1〔K〕时的电阻〔Ω〕R2：绝对温度为T2〔K〕时的电阻〔Ω〕3、耗散系数：δ〔mW/℃〕耗散系数是物体消耗的电功与相应的温升值之比。δ=W/T-Ta=I²R/T-Ta其中：δ：耗散系数δ〔mW/℃〕W：热敏电阻消耗的电功〔mW〕T：达到热平衡后的温度值〔℃〕Ta：室温〔℃〕I：在温度T时加热敏电阻上的电流值〔mA〕R：在温度T时加热敏电阻上的电流值〔KΩ〕在测量温度时，应注意防止热敏电阻由于加热造成的升温。4、热时间常数：τ〔sec.〕热敏电阻在零能量条件下，由于步阶效应使热敏电阻本身的温度发生改变，当温度在初始值和最终值之间改变63.2％所需的时间就是热时间系数τ。5、电阻温度系数：α〔%/℃〕α是表示热敏电阻器温度每变化1ºC，其电阻值变化程度的系数〔即变化率〕，用α=1/R·dR/dT表示，计算式为：α=1/R·dR/dT×100=-B/T²×100其中：α：电阻温度系数〔%/℃〕R：绝对温度T〔K〕时的电阻值〔Ω〕B：B值〔K〕PTC热敏电阻发热元件一、PTC热敏电阻的简介：PTC热敏电阻发热元件是现代以至将来高科技尖端之产品。它被广泛应用于轻工、住宅、交通、航天、农业、医疗、环保、采矿、民用器械等，它与镍、铬丝或远红外等发热元件相比，具有卓越的优点。有恒温、调温、自动控温的特殊功能当在PTC元件施加交流或直流电压升温时，在居里点温度以下，电阻率很低；当一旦超越居里点温度，电阻率突然增大，使其电流下降至稳定值，达到自动控制温度、恒温目的。不燃烧、安全可靠PTC元件发热时不发红，无明火（电阻丝发红且有明火），不易燃烧。PTC元件周围温度超越限值时，其功率自动下降至平衡值，不会产生燃烧危险。省电PTC元件的能量输入采用比例式，有限流作用，比镍铬丝等发热元件的开关式能量输入还节省电力。寿命长PTC元件本身为氧化物，无镍铬丝之高温氧化弊端，也没有红外线管易碎现象，寿命长。并且多孔型比无孔型寿命更长。结构简单PTC元件本身自动控温，不需另加自动控制温度线路装置。特别是我公司新产品棗多孔型PTC更不需要其他散热装置，也不需用导电胶。使用电压范围广PTC元件在低压（6-36伏）和高压（110-240伏）下都能正常使用。二、PTC热敏电阻的应用：低压PTC元件适用于各类低电压加热器，仪器低温补偿，汽车上和电脑周边设备上的加热器。高压PTC元件适用于下列电气设备的加热：电热保温碟、烘鞋器、热熔胶枪、电饭煲、电热靴、电热驱蚊器、静脉注射加热、轻便塑料封口机、蒸气发梳、蒸气发生器、加湿器、卷发器、录象机、复印机、自动售货机、热风帘、暖手器、茶叶烘干机、水管加热器、旅行干衣机、汽车烤漆房、液化气瓶加热器、沐浴器、美容器、电热餐桌、奶瓶恒温器、电热炙疗器、电热水瓶、电热毯等。三：PTC热敏电阻的实物图如下：注：我们可以根据用户的要求生产有：1：不同尺寸；2：不同居里点（110～350℃范围内）；3：不同使用电压以及其它不同参数的PTC。四、PTC热敏电阻的技术要求：项目规定值测试方法和条件使用条件环境温度：10～40℃最大相对温度：90%（25℃）外观表面平整光滑、无黄点、熔洞、边缘无大崩缺、电极呈金属光泽、无流边用量具和目测外形尺寸长±0.2mm，宽±0.2mm，厚±0.05mm用量具和目测零功率电阻400～2000Ω环境温度：25±3℃，最大相对湿度90%下测量最大稳态电流按产品规定（见产品型号表）环境温度：25±3℃，最大相对湿度90%下测量最大冲击电流按产品规定（见产品型号表）环境温度：25±3℃，最大相对湿度90%下测量耐电压无烧电极、击穿、飞弧等损坏现象承受交流50HZ的额定电压1分钟，然后施加两倍额定电压2分钟，试验环境温度为25±3℃，最大相对温度90%热平衡时间不大于10分钟环境温度25±3℃，最大相对湿度90%下测量，测试达到表面温度的时间零功率电阻温度系数及零功率电阻值增量电阻温度系数T10（%/℃）；电阻值增量K≥1×用R-T测试仪测试，试验环境温度为25±3℃，最大相对湿度90%下测量使用寿命使用寿命不小于5000小时;试验后电阻值变化量△R≤0.25×R25将热敏电阻施加1.25倍额定电压连续通断1600小时，试验完毕后24小时，对样品进行测试，试验环境温度为25±3℃，最大相对湿度90%下测量耐久性不发生飞弧、烧电极、击穿损坏。试验后的电阻变化量△R≤0.25×R25开关试验10000次，开关条件为每次通电20秒，断电40秒，试验环境温度为25±3℃，最大相对湿度90%下测量热敏电阻技术简介及其应用一、热敏电阻技术简介：自1950年荷兰菲力浦公司的海曼等人发现BaTiO3系陶瓷半导化后可获得正温度系数（PTC）特性以来，人们对它的了解越来越深刻。与此同时，在其应用方面也正日益广泛，渗透到日常生活、工农业技术、军事科学、通讯、宇航等各个领域。形成这种状况的原因在于PTC热敏电阻具有其独特的电-热-物理性能。目前正处于：对PTC陶瓷材料性能的进一步优化和对PTC陶瓷元件应用的进一步推广，三者相互促进的阶段。PTC热敏电阻器的应用是当今最为热门而前景又十分宽广的新型应用技术。热敏电阻按电阻温度系数分为正电阻温度系数（PTC）和负电阻温度系数（NTC）热敏电阻。PTC是PositivetemperatureCoefficient的缩写，实为正的温度系数之意，习惯上用于泛批量正电阻温度系数很大的半导体材料或元器件等。PTC元件的实用化始于60年代初期。最早的商品是用于晶体管电路的温度补偿元件。随后，用于电机过热保护、彩电消磁限流及恒温发热等场合的系列化产品相继商品化，并很快形成大生产规模。我国对PTC元件的研制始于1964年，60年代末期商品化，80年代后期主要产品系列化并初具规模。PTC元件的应用范围十分广泛，有待开发的应用产品极其丰富。这一点已成越来越多的行家所共识。二、热敏电阻应用：PTC热敏电阻在电路控制及传感器中的应用：晶体管温度补偿电路、测温控温电路、过热保护电路、孵育箱、电风扇、彩卷冲洗、开水壶、电热水器、电热毯、日光灯、节能灯、电池充电、变压器绕阻、取暖器、延迟器、压缩机、彩电、彩显、过流保安、液位控制、电子镇流器、程控交换机、电子元件老化台PTC热敏电阻在电热器具中的应用：暖风机、暖房机、干燥机（柜）、滚筒干衣机、干手器、吹风机、卷发器、蒸汽美容器、电饭煲、驱蚊器、暖手器、干鞋器、高压锅、消毒柜、煤油气化炉、电熨斗、电烙铁、塑料焊枪、封口机PTC热敏电阻在汽车中的应用：电器过载保护装置、混合加热器、低温启动加热器、燃料加热器、蜂窝状加热器、燃油液位指示器、发动机冷却水温度检测表高分子PTC热敏电阻基础知识（）高分子PTC热敏电阻用于过流保护1.PTC效应：说一种材料具有PTC(PositiveTemperatureCoefficient)效应,即正温度系数效应，仅指此材料的电阻会随温度的升高而增加。如大多数金属材料都具有PTC效应。在这些材料中，PTC效应表现为电阻随温度增加而线性增加，这就是通常所说的线性PTC效应。2.非线性PTC效应：经过相变的材料会呈现出电阻沿狭窄温度范围内急剧增加几个至十几个数量级的现象，即非线性PTC效应，如图1所示。相当多种类型的导电聚合体会呈现出这种效应，如高分子PTC热敏电阻。这些导电聚合体对于制造过电流保护装置来说非常有用。3.KT系列高分子PTC热敏电阻用于过流保护：高分子PTC热敏电阻又经常被人们称为自恢复保险丝（下面简称为热敏电阻），由于具有独特的正温度系数电阻特性（即PTC特性，如图1所示），因而极为适合用作过流保护器件。热敏电阻的使用方法象普通保险丝一样，是串联在电路中使用，如图2所示。图1.PTC热敏电阻的电阻-温度关系曲线图2.高分子PTC热敏电阻的使用电路图当电路正常工作时，热敏电阻温度与室温相近、电阻很小，串联在电路中不会阻碍电流通过；而当电路因故障而出现过电流时，热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升，当温度超过开关温度（Ts，见图1）时，电阻瞬间会变得很大，把电路中的电流限制到很低的水平。此时电路中的电压几乎都加在热敏电阻两端，因而可以起到保护其它元件的作用。当人为切断电路排除故障后，热敏电阻的阻值会迅速恢复到原来的水平，电路故障排除后，热敏电阻无需更换而可以继续使用。图3为热敏电阻对交流电路保护过程中电流的变化示意图。热敏电阻动作后，电路中电流有了大幅度的降低，图中t为热敏电阻的动作时间。由于高分子PTC热敏电阻的可设计性好，可通过改变自身的开关温度（Ts）来调节其对温度的敏感程度，因而可同时起到过温保护和过流保护两种作用，如KT16－1700DL规格热敏电阻由于动作温度很低，因而适用于锂离子电池和镍氢电池的过流及过温保护。图3.热敏电阻动作过程中电路中电流的变化环境温度对高分子PTC热敏电阻的影响高分子PTC热敏电阻是一种直热式、阶跃型热敏电阻，其电阻变化过程与自身的发热和散热情况有关，因而其维持电流（Ihold）、动作电流（Itrip）及动作时间受环境温度影响。图4为热敏电阻典型的维持电流、动作电流与环境温度的关系示意图。当环境温度和电流处于A区时，热敏电阻发热功率大于散热功率而会动作；当环境温度和电流处于B区时发热功率小于散热功率，热敏电阻将长期处于不动作状态；当环境温度和电流处于C区时，热敏电阻的散热功率与发热功率接近，因而可能动作也可能不动作。图5为热敏电阻的动作时间与电流及环境温度的关系示意图。热敏电阻在环境温度相同时，动作时间随着电流的增加而急剧缩短；热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流。图4维持电流、动作电流与温度的关系图5.热敏电阻动作特性曲线高分子PTC热敏电阻动作后的恢复特性高分子PTC热敏电阻由于电阻可恢复，因而可以重复多次使用。图6为热敏电阻动作后，恢复过程中电阻随时间变化的示意图。电阻一般在十几秒到几十秒中即可恢复到初始值1.6倍左右的水平，此时热敏电阻的维持电流已经恢复到额定值，可以再次使用了。一般说来，面积和厚度较小的热敏电阻恢复相对较快；而面积和厚度较大的热敏电阻恢复相对较慢。图6.热敏电阻动作后恢复特性曲线KT系列高分子PTC热敏电阻的特点高分子PTC热敏电阻是一种具有正温度系数特性的导电高分子材料，它与传统保险丝之间最显著的差异就是前者可以多次重复使用。这两种产品都能提供过电流保护作用，但同一只高分子PTC热敏电阻能多次提供这种保护，而保险丝在提供过电流保护之后，就必须用另外一只进行替换。高分子PTC热敏电阻与双金属电路断路器的主要区别在于前者在事故未被排除以前一直出于关断状态而不会复位，但双金属电路断路器在事故仍然存在时自身就能复位，这就可能导致在复位时产生电磁波及火花。同时，在电路处于故障条件下重新接通电路可能损坏设备，因而不安全。高分子PTC热敏电阻能够一直保持高电阻状态直到排除故障。高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻的不同在于元件的初始阻值、动作时间（对事故事件的反应时间）以及尺寸大小的差别。具有相同维持电流的高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻相比，高分子PTC热敏电阻尺寸更小、阻值更低，同时反应更快。应用知识问答1.高分子PTC热敏电阻主要应用于哪些方面？高分子PTC热敏电阻可用于计算机及其外部设备、移动电话、电池组、远程通讯和网络装备、变压器、工业控制设备、汽车及其它电子产品中，起到过电流或过温保护作用。2.高