PTC 熱敏電阻

PTC是Positive Temperature Coefficient 的縮寫，意思是正的溫度系數，泛指正溫度系數很大的半導體材料或元器件。通常我們提到的PTC是指正溫度系數熱敏電阻，簡稱PTC熱敏電阻。

PTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導體電阻，超過一定的溫度(居里溫度)時，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。

PTC的起源

PTC (Positive Temperature Coefficient)為正溫度系數熱敏材料，它具有電阻率隨溫度升高而增大的特性。1955年荷蘭菲利浦公司的海曼等人發現在Batio₃陶瓷中加入微量的稀土元素后，其室溫電阻率大幅度下降，在某一很窄的溫度范圍內其電阻率可以升高三個數量級以上，首先發現了PTC材料的特性。40多年，對PTC材料的研究取得了重大的突破，PTC材料的理論日趨成熟，應用范圍也不斷擴大。

PTC特性曲線

PTC的分類

PTC電阻">熱敏電阻根據其材質的不同分為: 陶瓷PTC電阻　有機高分子PTC電阻

PTC電阻">熱敏電阻根據其用途的不同分為:

　　自動消磁用PTC電阻　

　　延時啟動用PTC電阻　

　　恒溫加熱用PTC電阻　

過流保護用PTC電阻　

　　過熱保護用PTC電阻　

　　傳感器用PTC電阻

　　一般情況下,有機高分子PTC電阻適合過流保護用途,陶瓷PTC電阻可適用于以上所列各種用途.

PPTC的作用

PPTC是Polymeric Positive Temperature Coefficient的縮寫，PTC器件即高分子聚合物正溫度系數器件，該器件能在電流浪涌過大、溫度過高時對電路起保護作用。使用時，將其串接在電路中，在正常情況下，其阻值很小，損耗也很小，不影響電路正常工作；但若有過流（如短路）發生，其溫度升高，它的阻值隨之急劇升高，達到限制電流的作用，避免損壞電路中的元器件。當故障排除后，PPTC器件的溫度自動下降，又恢復到低阻狀態，因此PPTC器件又稱為可復性保險絲。

過流保護PPTC的工作原理

是由高分子材料添加導電粒子制成。其基本原理是一種能量的平衡,當電流流過元件時產生熱量，所產生的熱量一部分散發到環境中去，一部分增加了高分子材料的溫度。在工作電流下，產生的熱量和散發的熱量達到平衡電流可以正常通過，當過大電流通過時，元件產生大量的熱量不能及時的散發出去，導致高分子材料溫度上升，當溫度達到材料結晶融化溫度時，高分子材料集聚膨脹，阻斷由導電粒子組成的導電通路，導致電阻迅速上升，限制了大電流通過，從而起到過流保護作用。

PTC的應用

KT系列過電流保護用高分子PTC熱敏電阻器（PPTC熱敏電阻），光片、TD、帶狀D/DL、引線包封、引線不包封型、圓環、表面貼裝型等系列產品。其中熱敏電阻的年生產量超過300，000，000只，該系列產品具有安全性高、可自動恢復、耐強電流特性好、恢復時間短及體積小等優點。產品根據不同的額定工作電壓（6V～600V）、工作電流（40mA～14A）及安裝方式等共分為十幾大類，廣泛用于電腦、通訊、消費性電子、汽車、通路、數字內容等6C產業領域中的電路保護。

1、應用在通信行業：包括短距離/內部保護要求，用戶終端設備，用2Pro模組保護用戶終端設備類比線路卡，T1/E1設備，ISDN設備，ADSL設備，HDSL設備，MDF模組/初級和次級保護有線電話/電源分歧器纜線PBX和按鍵式電話系統POS設備。

2、應用在電池行業：?        移動電話電池組 ?        無線電話電池組

?        移動無線廣播電池組

?        筆記型電腦電池組

?        可攜式錄影機電池組

?        隨身聽電池組

?        電源工具(充電線)

PTC的選型

1 、列出設備線路上實際的平均工作電流I值及V值（不考慮瞬間電流）

2 、根據I值、V值和產品類別及安裝方式選擇一種PTC系列元件。

3 、如果設備內部環境溫度大于25度，自復保險絲隨著溫度的增加對于通過的電流會有折減，為維持負載正常電流通過，依據相關公式的折減率可計算IH。

4、根據步驟 2 選出的逢復保險絲系列元件，及步驟 3 所計算出的IH值，在其后規格表中選出符合的元件。需特別強調的是，選出元件的IH值必須大于或等于步驟 3 所計算出的IH值。IH=最大工作電流（I）÷折減比率

5、依據選出的元件便可在對應的動作時間曲線表中對照查出異常電流值產生時的動作時間。

PTC的工作特點

　　常溫下阻抗特別低、體積小，可廣泛應用于各種電路和電器的過流保護，并可分線安裝，最大限度地保護每一條線路的安全使用，彌補了過去集中保護電路的缺陷，與傳統使用的保險絲、陶瓷PTC材料、金屬片等過流保護器件相比，該器件特點如下：

1、對過載電流反應迅速，性能穩定可靠；

2、耐沖擊力強，使用壽命長；

3、可自動恢復；

4、最大工作電流可達數十安培；

5、體積小，可根據客戶需要，加工生產各種不同形狀、規格的產品；

6、使用廣泛，可用于微電機、機動車電路、音響設備、通訊設備、儀器儀表、電池組件、工業控制系統、計算機外圍設備等。

NTC 熱敏電阻

NTC是Negative Temperature Coefficient 的縮寫，意思是負的溫度系數，泛指負溫度系數很大的半導體材料或元器件，所謂NTC熱敏電阻器就是負溫度系數熱敏電阻器。它是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導體性質，因為在導電方式上完全類似鍺、硅等半導體材料。溫度低時，這些氧化物材料的載流子（電子和孔穴）數目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數目增加，所以電阻值降低。NTC熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在10O~1000000歐姆，溫度系數-2%~-6.5%。NTC熱敏電阻器可廣泛應用于溫度測量、溫度補償、抑制浪涌電流等場合。

NTC（Negative Temperature Coefficient）是指隨溫度上升電阻呈指數關系減小、具有負溫度系數的熱敏電阻現象和材料．該材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進行充分混合、成型、燒結等工藝而成的半導體陶瓷，可制成具有負溫度系數（NTC）的熱敏電阻．其電阻率和材料常數隨材料成分比例、燒結氣氛、燒結溫度和結構狀態不同而變化．現在還出現了以碳化硅、硒化錫、氮化鉭等為代表的非氧化物系NTC熱敏電阻材料．

NTC熱敏半導瓷大多是尖晶石結構或其他結構的氧化物陶瓷，具有負的溫度系數，電阻值可近似表示為：

　　式中RT、RT0分別為溫度T、T0時的電阻值，Bn為材料常數．陶瓷晶粒本身由于溫度變化而使電阻率發生變化，這是由半導體特性決定的．

NTC熱敏電阻器的發展經歷了漫長的階段．1834年，科學家首次發現了硫化銀有負溫度系數的特性．1930年，科學家發現氧化亞銅-氧化銅也具有負溫度系數的性能，并將之成功地運用在航空儀器的溫度補償電路中．隨后，由于晶體管技術的不斷發展，熱敏電阻器的研究取得重大進展．1960年研制出了N1C熱敏電阻器．NTC熱敏電阻器廣泛用于測溫、控溫、溫度補償等方面．下面介紹一個溫度測量的應用實例，NTC熱敏電阻測溫用原理如圖所示．

NTC熱敏電阻特性曲線

它的測量范圍一般為-10～+300℃，也可做到-200～+10℃，甚至可用于+300～+1200℃環境中作測溫用．RT為NTC熱敏電阻器；R2和R3是電橋平衡電阻；R1為起始電阻；R4為滿刻度電阻，校驗表頭，也稱校驗電阻；R7、R8和W為分壓電阻，

為電橋提供一個穩定的直流電源．R6與表頭（微安表）串聯，起修正表頭刻度和限制流經表頭的電流的作用．R5與表頭并聯，起保護作用．在不平衡電橋臂（即R1、RT）接入一只熱敏元件RT作溫度傳感探頭．由于熱敏電阻器的阻值隨溫度的變化而變化，因而使接在電橋對角線間的表頭指示也相應變化．這就是熱敏電阻器溫度計的工作原理．

熱敏電阻器溫度計的精度可以達到0.1°，感溫時間可少至10s以下．它不僅適用于糧倉測溫儀，同時也可應用于食品儲存、醫藥衛生、科學種田、海洋、深井、高空、冰川等方面的溫度測量。