PTC是Positive Temperature Coefficient 的縮寫(xiě),意思是正的溫度系數(shù), 泛指正溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件。通常我們提到的PTC是指正溫度系數(shù)熱敏電阻,簡(jiǎn)稱PTC熱敏電阻。
正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)是一種對(duì)溫度或熱量敏感的半導(dǎo)體電阻,其阻值在某一溫度以上會(huì)快速上升5-7個(gè)數(shù)量級(jí)。這一特征使得它在電子線路和電子工程領(lǐng)域有很好的應(yīng)用,例如在電子線路過(guò)載時(shí)可作為自恢復(fù)保險(xiǎn)絲,或在馬達(dá)中作為短路保護(hù)器。在冰箱壓縮機(jī)的馬達(dá)啟動(dòng)線路中也可發(fā)現(xiàn)其身影。而馬達(dá)以及變壓器等電力設(shè)備中作為過(guò)熱保護(hù)元件也是其另一大應(yīng)用領(lǐng)域。
現(xiàn)如今,其應(yīng)用已擴(kuò)展至工程測(cè)量與控制、電子娛樂(lè)設(shè)備、家用電器、汽車(chē)電子、通信等領(lǐng)域。PTC陶瓷元件也可應(yīng)用于自控溫加熱,如空調(diào)輔助加熱、噴嘴加熱、汽車(chē)霧化器預(yù)熱、以及民用領(lǐng)域如洗衣機(jī)電子門(mén)鎖、熔膠槍、卷發(fā)器等。
PTC 元件的應(yīng)用按其本身的特性可分為三大類(lèi),即電阻-溫度特性的應(yīng)用.電流-時(shí)間特性的應(yīng)用及電壓-電流特性(伏安特性) 的應(yīng)用。
圖1示出了PTC元件典型的電阻-溫度曲線,
作為加熱型PTC元件,從它的電流-電壓(I/V)特性可更清楚地理解其工作原理。圖2示出了PTC元件的I/V特征曲線,

從圖可看出,在PTC元件的工作區(qū),隨工作電壓的上升,電流呈反比下降趨勢(shì)。該區(qū)域?yàn)楹愎β蕝^(qū),因而作為發(fā)熱元件,它具有自限溫功能。
PTC(Positive Tempperature Coefficent)熱敏電阻陶瓷是一類(lèi)具有正的溫度系數(shù)的半導(dǎo)體功能陶瓷。PTC在轉(zhuǎn)變溫度(Tc)之前,電阻隨溫度的升高而下降;溫度從轉(zhuǎn)變溫度到熱失控溫度之間,電阻隨溫度的升高而顯著增長(zhǎng),這就是PTC效應(yīng)。利用PTC效應(yīng),根據(jù)不同的溫度系數(shù),可以制造不同用途的PTC熱敏陶瓷。PTC元件具有可靠性高、使用方便、安全、省電等優(yōu)點(diǎn)。這廣泛應(yīng)用于家用電器、電力設(shè)施、電子設(shè)備以及汽車(chē)行業(yè)等眾多領(lǐng)域。PTC元件的應(yīng)用按其本身的特性可分為三大類(lèi),即電阻-溫度特性的應(yīng)用、電流-時(shí)間特性的應(yīng)用及電壓-電流特性(伏安特性)的應(yīng)用。
電阻溫度特性
PTC 元件的電阻-溫度特性,指在規(guī)定的測(cè)量電壓下,元件的零功率電阻值與其電阻體溫度之間的關(guān)系。右圖為R-T特性圖。圖中A組為高居里點(diǎn)PTC熱敏電阻 (Tc≥120℃),B組為低居里點(diǎn)。A型一般用作溫度傳感、過(guò)熱保護(hù)、馬達(dá)啟動(dòng)器及高溫發(fā)熱體等。B 型一般用作溫度傳感、過(guò)流保護(hù)、延時(shí)元件及自動(dòng)消磁器等。
電流-時(shí)間特性
PTC 元件的電流-時(shí)間特性是指當(dāng) PTC元件兩端加上額定工作電壓時(shí),流過(guò)元件的電流I與時(shí)間T之間的關(guān)系。電流-時(shí)間特性的典型應(yīng)用如自動(dòng)消磁器、馬達(dá)啟動(dòng)、延遲開(kāi)關(guān)等。
電壓-電流特性
電壓-電流特性亦稱伏安特性,是指室溫下的靜止的空氣中式樣兩端的電壓與其穩(wěn)態(tài)電流之間的關(guān)系。從圖中可知,曲線由AB、BC二段構(gòu)成:AB段電阻基本不變,元件自熱溫升不高。BC處于開(kāi)關(guān)溫度附近。把PTC熱敏電阻與負(fù)載串連,恰當(dāng)選擇電阻阻值及工作狀態(tài),可起到電流保護(hù)作用于發(fā)熱的 PTC元件。在一定電壓和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下,測(cè)量到的穩(wěn)定溫度稱為PTC表面溫度(Ts)。使用時(shí),PTC在以表面溫度為中心的一個(gè)極小溫度范圍內(nèi),功率-環(huán)境達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制溫度。根據(jù)不同的用途的需要,調(diào)整工藝和配方,可以制造出不同電阻范圍,不同表面溫度的PTC元件。