熱敏電阻的工作原理
熱敏電阻器是敏感元件的一類(lèi),按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻器(PTC)和負溫度系數熱敏電阻器(NTC)。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對溫度敏感,不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時(shí)電阻值越大,負溫度系數熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時(shí)電阻值越低,它們同屬于半導體器件。
熱敏電阻將長(cháng)期處于不動(dòng)作狀態(tài);當環(huán)境溫度和電流處于c區時(shí),熱敏電阻的散熱功率與發(fā)熱功率接近,因而可能熱敏電阻動(dòng)作也可能不動(dòng)作。熱敏電阻在環(huán)境溫度相同時(shí),動(dòng)作時(shí)間隨著(zhù)電流的增加而急劇縮短;熱敏電阻在環(huán)境溫度相對較高時(shí)具有更短的動(dòng)作時(shí)間和較小的維持電流及動(dòng)作電流。
1、ptc效應是一種材料具有ptc(positive temperature coefficient)效應,即 正溫度系數效應,僅指此材料的電阻會(huì )隨溫度的升高而增加。如大多數金屬材料都具有ptc效應。在這些材料中,ptc效應表現為電阻隨溫度增加而線(xiàn)性增加,這就是通常所說(shuō)的線(xiàn)性ptc效應。
2、非線(xiàn)性ptc效應經(jīng)過(guò)相變的材料會(huì )呈現出電阻沿狹窄溫度范圍內急劇增加幾個(gè)至十幾個(gè)數量級的現象,即非線(xiàn)性ptc效應,相當多種類(lèi)型的導電聚合體會(huì )呈現出這種效應,如高分子ptc熱敏電阻。這些導電聚合體對于制造過(guò)電流保護裝置來(lái)說(shuō)非常有用。
3、高分子ptc熱敏電阻用于過(guò)流保護 高分子ptc熱敏電阻又經(jīng)常被人們稱(chēng)為自恢復保險絲(下面簡(jiǎn)稱(chēng)為熱敏電阻),由于具有獨特的正溫度系數電阻特性,因而極為適合用作過(guò)流保護器件。熱敏電阻的使用方法象普通保險絲一樣,是串聯(lián)在電路中使用。
4、當電路正常工作時(shí),熱敏電阻溫度與室溫相近、電阻很小,串聯(lián)在電路中不會(huì )阻礙電流通過(guò);而當電路因故障而出現過(guò)電流時(shí),熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導致溫度上升,當溫度超過(guò)開(kāi)關(guān)溫度時(shí),電阻瞬間會(huì )劇增,回路中的電流迅速減小到安全值.為熱敏電阻對交流電路保護過(guò)程中電流的變化示意圖。熱敏電阻動(dòng)作后,電路中電流有了大幅度的降低,圖中t為熱敏電阻的動(dòng)作時(shí)間。由于高分子ptc熱敏電阻的可設計性好,可通過(guò)改變自身的開(kāi)關(guān)溫度(ts)來(lái)調節其對溫度的敏感程度,因而可同時(shí)起到過(guò)溫保護和過(guò)流保護兩種作用,
如kt16-1700dl規格熱敏電阻由于動(dòng)作溫度很低,因而適用于鋰離子電池和鎳氫電池的過(guò)流及過(guò)溫保護。環(huán)境溫度對高分子ptc熱敏電阻的影響 高分子ptc熱敏電阻是一種直熱式、階躍型熱敏電阻,其電阻變化過(guò)程與自身的發(fā)熱和散熱情況有關(guān),因而其維持電流(ihold)、動(dòng)作電流(itrip)及動(dòng)作時(shí)間受環(huán)境溫度影響。
當環(huán)境溫度和電流處于a區時(shí),熱敏電阻發(fā)熱功率大于散熱功率而會(huì )動(dòng)作;當環(huán)境溫度和電流處于b區時(shí)發(fā)熱功率小于散熱功率,高分子ptc熱敏電阻由于電阻可恢復,因而可以重復多次使用。電阻一般在十幾秒到幾十秒中即可恢復到初始值1.6倍左右的水平,此時(shí)熱敏電阻的維持電流已經(jīng)恢復到額定值,可以再次使用了。面積和厚度較小的熱敏電阻恢復相對較快;而面積和厚度較大的熱敏電阻恢復相對較,新晨陽(yáng)電子。
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