什么是PTC热敏电阻：工作原理及其应用

术语“热敏电阻”是两个术语的组合，如“热”和“电阻器”，这是一种电阻器或电阻温度计，其电阻主要取决于温度。热敏电阻有两种类型：；NTC（负温度系数）和PTC（正温度系数）。这两个电阻器的工作主要取决于温度。一旦NTC中的温度升高，电阻将降低，温度降低，电阻将增加。同样，PTC与NTC完全相反。因此，本文简要介绍了热敏电阻的一种类型，即电热调节器或正温度系数热敏电阻。

什么是PTC热敏电阻？

PTC热敏电阻的定义：PTC热敏电阻是一种包括正温度系数的电阻器，这意味着一旦电阻增加，温度就会增加。因此，电阻（R）和温度（T）之间的主要关系是线性的，如下面的方程所示。

PTR热敏电阻公式为ΔR=k（ΔT）

其中“ΔR”是电阻内的变化，

ΔT是温度范围内的变化。

“K”是温度系数。

当“k”为正时，当温度升高时，它会增加电阻。

PTC热敏电阻符号

有时，在任何电路图上指定使用的热敏电阻的类型是非常重要的。因此，PTC热敏电阻电路符号如下所示，它使用符号上的“+t°”字符来表示PTC或正温度系数。

PTC热敏电阻的工作原理

大多数PTC热敏电阻都是用掺杂的多晶陶瓷设计的，其中包括BaTiO3（钛酸钡）和其他化合物。这些材料的特性是，在特定的临界温度下，电阻会突然增加。钛酸钡（BTO）材料是铁电材料，其介电常数随温度变化。

PTC热敏电阻的工作原理主要取决于温度变化引起的电阻变化。一旦温度升高，电阻就会增加。&温度降低，则电阻将降低。因此，在这种类型的热敏电阻中，电阻和温度都是成正比的。

PTC热敏电阻的类型

根据制造的结构、材料和处理器，这些热敏电阻有三种类型，如陶瓷开关、硅硅和聚合物PPTC。

硅电阻硅PTC热敏电阻

这种热敏电阻主要包括使用硅半导体材料的硅电阻。这些线性器件显示出显著的PTC（正温度系数）电阻。一旦温度超过150°C，它们将显示NTC（负温度系数）。这些热敏电阻由于其线性特性而被用作PTC温度传感器，并且还用于温度补偿。

陶瓷开关PTC热敏电阻

第二种类型是陶瓷开关PTC热敏电阻，它具有极其非线性的电阻-温度曲线。一旦该热敏电阻被激励，电阻将开始下降，直到达到固定的温度水平。一旦温度升高到固定水平以上，电阻就会急剧增加。这种热敏电阻广泛用于传感器、PTC加热器，也用于保护过温、电流、延时和温度补偿。

聚合物PPTC热敏电阻

聚合物正温度系数热敏电阻或PPTC热敏电阻也被称为可复位保险丝，因为它们表现出非线性PTC效应。这种类型的热敏电阻是一种热激活装置，因此环境温度内的任何波动都会对热敏电阻的性能产生影响。与电路的其他部分相比，这种热敏电阻在正常工作条件下显示的电阻最小&它对电路性能的控制较少。

但是，如果电路系统进入故障状态，则PPTC立即通过进入跳闸状态做出响应。一旦故障条件消除，热敏电阻将自行复位，电路系统将恢复正常工作状态。

这些热敏电阻用于汽车、电信、消费电子、医疗设备的过程控制和保护。

Steinhart–Hart方程

公式ΔR=k（ΔT）只有在一定的温度下才有效，超过该温度很难校正温度。所以我们采用斯坦哈特-哈特方程。它有助于精确而轻松地设计热敏电阻的温度。Steinhart–Hart方程如下所示。

B<sub>（T1/T2）=（T2xT1/T2-T1）x In（R1/R2）

哪里

“T1”是开氏温度范围内的主要温度点。

“T2”是开氏温度范围内的第二个温度点。

“R1”是热敏电阻在“T1”时的电阻，单位为欧姆。

“R2”是热敏电阻在“T2”时的电阻，单位为欧姆。

操作模式

这些通常用于基于应用的两种操作模式，如自加热和传感器模式。

自加热模式：

当PTC热敏电阻在自加热模式下使用时，电流开始在热敏电阻中流动。一旦它被加热，它就会达到临界温度水平，电阻就会急剧增加。通过这种方式，它在这种模式下运行，因此可以用作调节器或安全断路器。

传感器模式：

在传感器模式下，少量电流通过热敏电阻和设备。热敏电阻检测其周围区域的温度。通过将电流保持在最小的量，自加热效应将可以忽略不计&周围的温度将只影响设备。当周围环境加热设备时，设备达到临界温度点，电阻将显著增加。

PTC热敏电阻与PTC保险丝

这个PTC热敏电阻和PTC保险丝的区别包括以下内容。

正温度系数热敏电阻	自复保险丝
PTC热敏电阻是一种热敏电阻器，用于电路中进行保护。	PTC保险丝用于在产生热量或过大电流时保护电子设备。
这些额定电压不超过60伏。	这些额定电压最高可达600伏。
这些电阻器的电阻主要取决于温度。	这些电阻较小，因此一旦过多的电流供应到整个电路，它就会断开电路。
对于PTC热敏电阻，泄漏电流的范围可以从额定电压下的100mA到较低电压下的几个100mA。	保险丝的泄漏电流破坏了电流的流动。
该热敏电阻的最高工作温度为85摄氏度。	此保险丝的最高工作温度为125摄氏度。
与保险丝相比，这种热敏电阻的电阻是保险丝的两倍或更多。	与热敏电阻相比，电阻较低。

PTC热敏电阻特性

这是一种正温度系数电阻器，用于制造该电阻器的材料是多晶陶瓷。当温度升高时，热敏电阻的电阻也可以以非线性方式增加。因此，在达到TR点（开关点）之前，该热敏电阻将通过温度显示出电阻的微小变化。

该热敏电阻在温度和电阻之间的特性如上图所示。通常，热敏电阻具有额定电阻（TR）。因此PTC热敏电阻在25°C时具有额定电阻。

如何使用PTC热敏电阻/PTC热敏电阻电路图

PTC热敏电阻的接线图如下所示。该应用电路用于保护晶体管电路免受过电压的影响。在这种晶体管放大器电路中，PTC热敏电阻以一种简单方便的方式用于保护晶体管电路免受环境温度升高的影响，否则会受到晶体管产生的热量的影响。

在上述电路图中，如果温度高于额定温度，则可能会降低晶体管特性。因此，该热敏电阻用于该电路中，以检测环境温度的升高并进入高欧姆状态。因此，电路中晶体管的基极-发射极（BE）处的电压下降&晶体管将切断负载电流。一旦环境温度恢复到正常水平，热敏电阻就会恢复到原来的低电阻状态。

优势

这个PTC热敏电阻的优点包括以下内容。

• 这些热敏电阻既稳定又强大。
• 它们的尺寸很紧凑，所以可以在更小的空间内工作。
• 他们反应很快。
• 与其他类型的温度传感器相比，这些传感器并不昂贵。
• 如果该热敏电阻具有正确的电阻温度曲线，则在整个固定过程中不需要进行其他校准。

缺点

这个PTC热敏电阻的缺点包括以下内容。

• 温度范围是有限的，因此不适用于大范围的温度。
• 输出是弯曲的。
• 它需要在电源线内进行屏蔽。
• 它在最高温度下是非线性的，所以最好在100°C以下使用。
• 它很精致。
• 它的非线性特性会经常给温度测量带来问题。

PTC热敏电阻应用

PTC热敏电阻的应用包括以下方面。

• 这些热敏电阻用于自调节加热器。
• 这些用于保护电路免受过电流的影响。
• 这些热敏电阻用于电机绕组保护。
• 这些电阻器在感应液位方面起着关键作用。
• 开关PTC型热敏电阻主要用作不同电路中的可复位保险丝和过电流限制器。
• 这些电阻器被用作电流限制装置，用于保护电动机。
• 这些用于温度的测量和控制、温度的检测和调节。
• 它们也可以用作热开关。
• 该热敏电阻限制车载充电器和工业逆变器的涌入电流。
• 它用于保护直流电机和螺线管免受过电流的影响。

因此，这一切都是关于PTC热敏电阻及其应用的概述。这里有一个问题要问你，什么是NTC热敏电阻？