PTC热敏电阻工作原理综合.doc

PTC热敏电阻工作原理 4 PTC 热敏电阻 .PTC效应.说一种材料具有PTC (Positive Temperature Coefficient) 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. 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。 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，电阻瞬间会剧增,回路中的电流迅速减小到安全值.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。 基本原理 ? 高分子聚合物正温度热敏电阻（简称自复保险丝），是由聚合物与导电粒子等所构成。在经过特殊加工后，导电粒子在聚合物中构成链状导电通路。当正常工作电流通过（或元件处于正常环境温度）时，自复保险丝呈低阻状态（图a）；当电路中有异常过电流通过（或环境温度升高）时，大电流（或环境温度升高）所产生的热量使聚合物迅速膨胀，切断导电粒子所构成的导电通路，自复保险丝呈高阻状态（图b）；当电路中过电流（超温状态）消失后，聚合物冷却，体积恢复正常，其中导电粒子又重新构成导电通路，自复保险丝又呈初始的低阻状态（图a）。? 自复保险丝电阻值与温度变化的关系如（图c）。图中a点温度较低，自复保险丝产生的热量和散发的热量达到平衡；b点温度较高时，自复保险丝仍处于热平衡状态；c点为温度继续增加时，自复保险丝达到热平衡临界点（居里点），此时很小的温度变化就可以导致阻值大幅度的增加；d点是自复保险丝处于高阻状态，限制大电流通过，从而保护设备不受损坏。? 自复保险丝没有极性，阻抗小，安装方便，将其串联于被保护电路的线路中即可（图d）。? 工作性能及特点 零功率电阻低：自复保险丝自身阻抗较低，正常工作时功率损耗小，表面温度低；? 2、过流保护速度快：自复保险丝由于自身材料特性，在过流状态响应速度方面比其它过流保护装置快得多；? 3、自锁运行：自复保险丝在过流、超温保护状态，以极小的电流锁定在高阻状态，只有切断电源或过电流消失后，才会恢复低阻状态；4、自动复位：自复保险丝在起在过流、超温保护作用后（故障排除）自行复位，无需进行拆换； ? 5、耐大电流：自复保险丝有极好的耐大电流能力，有的规格可承受100A电流冲击；? 6、自复时间短：自复保险丝在过电流、超温条件消失后的几秒钟内，元件的温度下降很快，能很快恢复到其低阻状态。 PTC热敏电阻器的应用及优点： 1、作为加热用的陶瓷PTC元件，具有自动恒温的特性，可省去一套温控线路；2、作为开关用的陶瓷PTC元件，具有过流、过热保护功能，避免电器设备损坏，结构简单、可靠；3、作为温度保护用的陶瓷PTC元件，在温控点附近有很大的电阻温度系数，配置一个简单的比较器电路可实现较精确的温度控制；?4、开关温度调整范围大：-40℃～320℃；5、电阻温度系数高：最高超过40%/℃；6、电阻值范围大：0.1Ω～20kΩ7、工作电压范围大:3V～1000V PRG系列陶瓷贴片自恢复保险丝 WMZ13A过流过压保护模块 WMZ12AⅠ过流保护PTC热敏电阻 WMZ12A Ⅱ过流过载保护PTC热敏电阻器 智能电表线圈变压器过流保护 通讯接口保护热敏电阻自恢复保险丝 WMZ13A 汽车用过流过载保护PTC热敏电阻 LED灯具自恢复式过流过压保护模块 智能电表用自恢复式过流过压保护模块 WMZ13B系列继电器触点保护灭弧复合PTC热敏电阻模块 电容上电防浪涌冲击自恢复热敏电阻 逆变焊机滤波电容