PTC热敏电阻基础知识Word下载.docx

1、 Ta：室温 I：在温度T时加热敏电阻上的电流值mA R：在温度T时加热敏电阻上的电流值K 在测量温度时，应注意防止热敏电阻由于加热造成的升温。4、热时间常数： sec. 热敏电阻在零能量条件下，由于步阶效应使热敏电阻本身的温度发生改变，当温度在初始值和最终值之间改变所需的时间就是热时间系数 。5、电阻温度系数：%/ 是表示热敏电阻器温度每变化1C，其电阻值变化程度的系数即变化率，用=1/RdR/dT 表示，计算式为： = 1/RdR/dT100 = -B/T100 ： 电阻温度系数%/ R： 绝对温度TK时的电阻值 B： B值KPTC热敏电阻发热元件一、PTC热敏电阻的简介：PTC热敏电阻发

2、热元件是现代以至将来高科技尖端之产品。它被广泛应用于轻工、住宅、交通、航天、农业、医疗、环保、采矿、民用器械等，它与镍、铬丝或远红外等发热元件相比，具有卓越的优点。有恒温、调温、自动控温的特殊功能 当在PTC元件施加交流或直流电压升温时，在居里点温度以下，电阻率很低；当一旦超越居里点温度，电阻率突然增大，使其电流下降至稳定值，达到自动控制温度、恒温目的。不燃烧、安全可靠 PTC元件发热时不发红，无明火（电阻丝发红且有明火），不易燃烧。PTC元件周围温度超越限值时，其功率自动下降至平衡值，不会产生燃烧危险。省电 PTC元件的能量输入采用比例式，有限流作用，比镍铬丝等发热元件的开关式能量输入还节省

3、电力。寿命长 PTC元件本身为氧化物，无镍铬丝之高温氧化弊端，也没有红外线管易碎现象，寿命长。并且多孔型比无孔型寿命更长。结构简单 PTC元件本身自动控温，不需另加自动控制温度线路装置。特别是我公司新产品棗多孔型PTC更不需要其他散热装置，也不需用导电胶。使用电压范围广 PTC元件在低压（6-36伏）和高压（110-240伏）下都能正常使用。二、PTC热敏电阻的应用：低压PTC元件适用于各类低电压加热器，仪器低温补偿，汽车上和电脑周边设备上的加热器。高压PTC元件适用于下列电气设备的加热：电热保温碟、烘鞋器、热熔胶枪、电饭煲、电热靴、电热驱蚊器、静脉注射加热、轻便塑料封口机、蒸气发梳、蒸气发生

4、器、加湿器、卷发器、录象机、复印机、自动售货机、热风帘、暖手器、茶叶烘干机、水管加热器、旅行干衣机、汽车烤漆房、液化气瓶加热器、沐浴器、美容器、电热餐桌、奶瓶恒温器、电热炙疗器、电热水瓶、电热毯等。三：PTC热敏电阻的实物图如下：注：我们可以根据用户的要求生产有：1：不同尺寸；2：不同居里点（110350范围内）；3：不同使用电压以及其它不同参数的PTC。四、PTC热敏电阻的技术要求：项目规定值测试方法和条件使用条件环境温度：1040最大相对温度：90%（25）外观表面平整光滑、无黄点、熔洞、边缘无大崩缺、电极呈金属光泽、无流边用量具和目测外形尺寸长，宽，厚零功率电阻4002000 253，最

5、大相对湿度90%下测量最大稳态电流按产品规定（见产品型号表）最大冲击电流耐电压无烧电极、击穿、飞弧等损坏现象承受交流50HZ的额定电压1分钟，然后施加两倍额定电压2分钟，试验环境温度为253，最大相对温度90%热平衡时间不大于10分钟环境温度253，最大相对湿度90%下测量，测试达到表面温度的时间零功率电阻温度系数及零功率电阻值增量电阻温度系数T10（%/）；电阻值增量K1用R-T测试仪测试，试验环境温度为25使用寿命使用寿命不小于5000小时;试验后电阻值变化量RR25将热敏电阻施加倍额定电压连续通断1600小时，试验完毕后24小时，对样品进行测试，试验环境温度为25耐久性不发生飞弧、烧电极

6、、击穿损坏。试验后的电阻变化量R开关试验10000次，开关条件为每次通电20秒，断电40秒，试验环境温度为25热敏电阻技术简介及其应用一、热敏电阻技术简介：自1950年荷兰菲力浦公司的海曼等人发现BaTiO3系陶瓷半导化后可获得正温度系数（PTC）特性以来，人们对它的了解越来越深刻。与此同时，在其应用方面也正日益广泛，渗透到日常生活、工农业技术、军事科学、通讯、宇航等各个领域。形成这种状况的原因在于PTC热敏电阻具有其独特的电-热-物理性能。目前正处于：对PTC陶瓷材料性能的进一步优化和对PTC陶瓷元件应用的进一步推广，三者相互促进的阶段。PTC热敏电阻器的应用是当今最为热门而前景又十分宽广的

7、新型应用技术。热敏电阻按电阻温度系数分为正电阻温度系数（PTC）和负电阻温度系数（NTC）热敏电阻。PTC是Positive temperature Coefficient的缩写，实为正的温度系数之意，习惯上用于泛批量正电阻温度系数很大的半导体材料或元器件等。PTC元件的实用化始于60年代初期。最早的商品是用于晶体管电路的温度补偿元件。随后，用于电机过热保护、彩电消磁限流及恒温发热等场合的系列化产品相继商品化，并很快形成大生产规模。我国对PTC元件的研制始于1964年，60年代末期商品化，80年代后期主要产品系列化并初具规模。PTC元件的应用范围十分广泛，有待开发的应用产品极其丰富。这一点已成

8、越来越多的行家所共识。二、热敏电阻应用：PTC热敏电阻在电路控制及传感器中的应用：晶体管温度补偿电路、测温控温电路、过热保护电路、孵育箱、电风扇、彩卷冲洗、开水壶、电热水器、电热毯、日光灯、节能灯、电池充电、变压器绕阻、取暖器、延迟器、压缩机、彩电、彩显、过流保安、液位控制、电子镇流器、程控交换机、电子元件老化台PTC热敏电阻在电热器具中的应用：暖风机、暖房机、干燥机（柜）、滚筒干衣机、干手器、吹风机、卷发器、蒸汽美容器、电饭煲、驱蚊器、暖手器、干鞋器、高压锅、消毒柜、煤油气化炉、电熨斗、电烙铁、塑料焊枪、封口机PTC热敏电阻在汽车中的应用：电器过载保护装置、混合加热器、低温启动加热器、燃料加

9、热器、蜂窝状加热器、燃油液位指示器、发动机冷却水温度检测表 高分子PTC热敏电阻基础知识（）高分子PTC热敏电阻用于过流保护效应： 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

10、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. KT系列高分子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。图1. PTC热敏电阻的电阻-温度关系曲线图2. 高分子PTC热敏电阻的使用电路图 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

11、图1）时，电阻瞬间会变得很大，把电路中的电流限制到很低的水平。此时电路中的电压几乎都加在热敏电阻两端，因而可以起到保护其它元件的作用。当人为切断电路排除故障后，热敏电阻的阻值会迅速恢复到原来的水平，电路故障排除后，热敏电阻无需更换而可以继续使用。图3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KT161700DL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

12、温保护。图 3. 热敏电阻动作过程中电路中电流的变化环境温度对高分子PTC热敏电阻的影响高分子PTC热敏电阻是一种直热式、阶跃型热敏电阻，其电阻变化过程与自身的发热和散热情况有关，因而其维持电流（Ihold）、动作电流（Itrip）及动作时间受环境温度影响。图4为热敏电阻典型的维持电流、动作电流与环境温度的关系示意图。当环境温度和电流处于A区时，热敏电阻发热功率大于散热功率而会动作；当环境温度和电流处于B区时发热功率小于散热功率，热敏电阻将长期处于不动作状态；当环境温度和电流处于C区时，热敏电阻的散热功率与发热功率接近，因而可能动作也可能不动作。图5为热敏电阻的动作时间与电流及环境温度的关系示

13、意图。热敏电阻在环境温度相同时，动作时间随着电流的增加而急剧缩短；热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流。图 4 维持电流、动作电流与温度的关系图 5. 热敏电阻动作特性曲线高分子PTC热敏电阻动作后的恢复特性高分子PTC热敏电阻由于电阻可恢复，因而可以重复多次使用。图6为热敏电阻动作后，恢复过程中电阻随时间变化的示意图。电阻一般在十几秒到几十秒中即可恢复到初始值倍左右的水平，此时热敏电阻的维持电流已经恢复到额定值，可以再次使用了。一般说来，面积和厚度较小的热敏电阻恢复相对较快；而面积和厚度较大的热敏电阻恢复相对较慢。图 6. 热敏电阻动作后恢复特性曲线KT系

14、列高分子PTC热敏电阻的特点高分子PTC热敏电阻是一种具有正温度系数特性的导电高分子材料，它与传统保险丝之间最显著的差异就是前者可以多次重复使用。这两种产品都能提供过电流保护作用，但同一只高分子PTC热敏电阻能多次提供这种保护，而保险丝在提供过电流保护之后，就必须用另外一只进行替换。 高分子PTC热敏电阻与双金属电路断路器的主要区别在于前者在事故未被排除以前一直出于关断状态而不会复位，但双金属电路断路器在事故仍然存在时自身就能复位，这就可能导致在复位时产生电磁波及火花。同时，在电路处于故障条件下重新接通电路可能损坏设备，因而不安全。高分子PTC热敏电阻能够一直保持高电阻状态直到排除故障。 高分

15、子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻的不同在于元件的初始阻值、动作时间（对事故事件的反应时间）以及尺寸大小的差别。具有相同维持电流的高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻相比，高分子PTC热敏电阻尺寸更小、阻值更低，同时反应更快。应用知识问答1. 高分子PTC热敏电阻主要应用于哪些方面？高分子PTC热敏电阻可用于计算机及其外部设备、移动电话、电池组、远程通讯和网络装备、变压器、工业控制设备、汽车及其它电子产品中，起到过电流或过温保护作用。2. 高分子PTC热敏电阻与保险丝、双金属电路断路器及陶瓷PTC热敏电阻的主要区别是什么？高分子PTC热敏电阻是一种具有正温度系数特性的导电高分子材料，它与

16、保险丝之间最显著的差异就是前者可以多次重复使用。高分子PTC热敏电阻与双金属电路断路器的主要区别在于前者在事故未被排除以前一直出于关断状态而不会复位，但双金属电路断路器在事故仍然存在时自身就能复位，这就可能导致在复位时产生电磁波及火花。高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻的不同在于元件的初始阻值、动作时间（对事故事件的反应时间）以及尺寸大小的差别。3. 高分子PTC热敏电阻的工作原理是什么？高分子PTC热敏电阻是由填充炭黑颗粒的聚合物材料制成。这种材料具有一定导电能力，因而能够通过额定的电流。如果通过热敏电阻的电流过高，它的发热功率大于散热功率，此时热敏电阻的温度将开始不断升高，同时热敏电

17、阻中的聚合物基体开始膨胀，这使炭黑颗粒分离，并导致电阻上升，从而非常有效地降低了电路中的电流。这时电路中仍有很小的电流通过，这个电流使热敏电阻维持足够温度从而保持在高电阻状态。当故障排除之后，高分子PTC热敏电阻很快冷却并将回复到原来的低电阻状态，这样又象一只新的热敏电阻一样可以重新工作了。4. 怎样才能知道我手中的产品或样品是哪一种型号的高分子PTC热敏电阻？科特公司生产的大部分高分子PTC热敏电阻标有产品的规格或型号，每种标志均以KT开头。在产品规格书中也列出了标准的产品标志。但有些标志只能被有识别能力的厂商或代理识别。5. 高分子PTC热敏电阻的电阻值在非断路状态时会改变吗？高分子PTC

18、热敏电阻的电阻值随着工作环境的变化会略有改变，一般随着温度及电流的增加电阻值升高，反之降低。6. 高分子PTC热敏电阻的存贮期多长？如果存贮得当，高分子PTC热敏电阻的存贮期没有什么期限限制。若暴露在过潮或过高温度下，一些规格产品性能可能会改变，比如锡铅的可焊性等，但是在正常的电器元件保存条件下可以长期保存。7. 什么情况下高分子PTC热敏电阻可以复位复位的速度有多快？一般情况下只要除去加载在热敏电阻两端的电压，热敏电阻即可复位；但如果外界环境温度很高时（如150）热敏电阻不能复位。高分子PTC热敏电阻回复到低电阻状态需要的时间取决于多种因素：产品的类型、装配形式、结构、外界温度、断路状态的持

19、续时间等。一般复位时间小于几分钟，某些情况下只需几秒钟热敏电阻即可复位。8. 高分子PTC热敏电阻是自动复位吗？一旦排除故障和切断电源，热敏电阻即可复位，这时需要断开电路（维持电流）使热敏电阻冷却。热敏电阻中聚合物集体材料因冷却收缩从而炭黑颗粒重新连接起来，使电阻降低。这与双金属片装置的自动复位不同。典型的双金属装置即使故障没有排除也能复位，这导致在故障状态和保护状态之间不停切换，这可能损坏设备。但高分子PTC热敏电阻会保持在高电阻状态直到故障排除。9. 能清洗高分子PTC热敏电阻吗？许多普通的电气元件清洗剂都可用来清洗该高分子PTC热敏电阻，但是一些清洗剂可能会损害热敏电阻的性能，清洗前最好

20、进行试验或到我公司咨询。10. 高分子PTC热敏电阻可以并联使用吗？可以。这样的主要优点是可以降低电阻并提高维持电流。11. 高分子PTC热敏电阻可以串联使用吗？对多数使用来说这样没有什么好处，这样做是不实用的。因为总是有一个高分子PTC热敏电阻先断开，所以其它热敏电阻根本起不到额外的保护作用。12. 压力对高分子PTC热敏电阻有何影响？施加在热敏电阻上的压力可能影响产品的电性能。如果在热敏电阻切断电路时压力太大并限制了产品的膨胀，这将使热敏电阻失去特定的功能而损坏。应该注意不能将热敏电阻安装在限制其膨胀的地方。13. 将高分子PTC热敏电阻封装起来有何影响？一般说来我们并不主张对本公司的热敏

21、电阻产品进行额外的封装。如果一定要进行封装的话则应该注意对封装材料的选择。如果封装材料太硬，则会阻碍热敏电阻的膨胀，从而影响热敏电阻的正常使用。即使使用“软”的密封材料，热敏电阻的散热性能也会受到影响。选型时应充分考虑封装对产品性能的影响，需要对产品进行封装时请向我公司咨询。14. 高分子PTC热敏电阻的失效形式是什么？高分子PTC热敏电阻典型失效形式是产品室温电阻变得太大，这时产品的维持电流将变小。为了获得UL认证，热敏电阻必须达到两个标准：（1）能断路6000次而仍具有PTC能力；（2）保持断路状态1000小时而仍具有PTC能力。若热敏电阻在故障状态时超过了它的额定电压或电流，或者断路次数

22、超出了UL检测要求，则热敏电阻可能变形和燃烧。15. 在最大电压或断路电流下高分子PTC热敏电阻可以工作多少次？每一个高分子PTC热敏电阻都有额定工作电压，在故障发生时可以承受额定的断路电流。为获得UL认证，开关必须能断路6000次并保持PTC性质。对用在通信设备（交换机、培训架保安单元等）中的热敏电阻来说，行标中规定了产品的使用寿命。这要求开关少则数十次，多则上百次能回复到初始特性值，设计者应牢记高分子PTC热敏电阻是用来防止故障的而不是将其断路状态象其正常状态一样使用。16. 涂覆于高分子PTC热敏电阻上的组分是什么？对B系列产品的封装材料为阻燃环氧树脂，对D、DL系列热敏电阻则为聚酯薄膜

23、。这些材料符合UL94V-0或IEC95-2-2标准的要求。17. 高分子PTC热敏电阻在使用时的最高环境温度是多少？这取决于所使用的产品系列。我们的产品在大多数使用状态下的环境温度可达到85，对某些产品系列（如DL系列产品），只到70。对于表面贴装型的产品，可以短时间内承受焊锡焊接温度。在环境温度超过开关温度时，热敏电阻无法正常工作。18. 电流超过维持电流IH但未达到动作电流IT会怎样？维持电流IH是指在指定外界条件下能通过高分子PTC热敏电阻而不会导致其动作（变成高电阻断路状态）的最大稳定电流。动作电流IT是在指定条件下通过高分子PTC热敏电阻会导致其动作的最小稳定电流。此时热敏电阻在不

24、同情况可表现出不同的行为，这主要包括：环境温度、装配形式、热敏电阻的阻值等。因而热敏电阻可能保持低电阻状态，或者很快动作，也可能经过较长时间才动作。在IH和IT之间的电流值可用一个区域表示，在这个区域与热敏电阻的开关状态有关，但电流数值范围不能确切预测。如果电流足够高，热敏电阻或者可能维持低电阻状态且保持这个低电流或者可能转变入高电阻状态，这取决于热敏电阻的初始电阻、外界环境以及装配条件。19. IH和IT之间的关系是什么为什么有差别？我们大部分产品IT和IH之间是2：1的关系。一些产品可能低达：1而另一些产品可能高达3：1。热敏电阻的材料、加工方式及焊接形式的不同决定了IT与IH的比值。我们

25、大部分产品的实际比值为2:20. 可以将高分子PTC热敏电阻用于过温控制吗？目前高分子PTC热敏电阻主要用作过电流保护，但许多高分子PTC热敏电阻也一样成功地用作过温度保护。我们的KT16DL系列产品就是一个很好的例子，这种产品使电池组设计者可以节省设计中的一些过温保护装置。21. Rmin、Rmax和Rl有什么不同？在指定条件下（例如：20），使用前特定型号热敏电阻的电阻值在规定的一个范围内，即在最小值（Rmin）和最大值（Rmax）之间。高分子PTC热敏电阻在室温下动作结束1小时后的电阻最大值或焊接到电路板一小时后的电阻值为Rl。22. 高分子PTC热敏电阻动作结束后1小时，复位的电阻是多

26、少？应低于热敏电阻的Rl。23. 高分子PTC热敏电阻在断路状态的电阻是多少？高分子PTC热敏电阻在断路状态下的电阻取决于以下因素：使用的产品规格、通过产品的电压及电流。电阻值可用以下公式求出：Rt=V2/Pd。24. 高分子PTC热敏电阻在动作状态下的工作寿命是多少？UL认证要求热敏电阻产品在失去PTC特性前能保持1000小时的断路状态。在低于产品最高额定电压和电流的情况下可保持更长时间的断路状态。长时间处于断路状态可能会导致热敏电阻在复位后不能回复其初始电阻值和其它一些初始特性。每个热敏电阻的回复程度主要取决于故障条件和产品规格。25. 高分子PTC热敏电阻的电压降是多少？这取决于所使用的

27、产品规格。如果知道该种规格热敏电阻的电阻值和稳定工作状态下通过的电流，电压降一般是可以计算的。典型的电压降数值可由Rmax值求出，如果没有Rmax值，该电压降值为Rmin和Rl的平均值。若用Iop表示正常工作电流，Rp表示高分子PTC热敏电阻的电阻，则电路的电压降Vdrop可由公式：Vdrop=IopRp求出。26. 高分子PTC热敏电阻可按电阻进行分档吗？我们某些规格的热敏电阻是按阻值进行分类的，如KT250110、KT250110B等系列，主要是为通讯设备设计的产品规格。27. 高分子PTC热敏电阻是否可以与过电压保护装置一起工作？在远程通讯应用中，高分子PTC热敏电阻多数与过电压保护装置

28、并用。这些过电压保护装置，包括固体放电管、气体放电管、MOV、二极管等，可以对雷电、高频感应、电力线搭接等产生的高压进行保护，而高分子PTC热敏电阻则对产生的过流进行保护。PTC热敏电阻的选用方法每一种热敏电阻都有“耐压”、“耐流”、“维持电流”及“动作时间”等参数。您可以根据具体电路的要求并对照产品的参数进行选择，具体的方法如下：首先确定被保护电路正常工作时的最大环境温度、电路中的工作电流、热敏电阻动作后需承受的最大电压及需要的动作时间等参数；根据被保护电路或产品的特点选择“芯片型”、“径向引出型”、“轴向引出型”或“表面贴装型”等不同形状的热敏电阻；根据最大工作电压，选择“耐压”等级大于或等于最大工作电压的产品系列；根据最大环境温度及电路中的工作电流，选择“维持电流”大于工作电流的产品规格；确认该种规格热敏电阻的动作时间小于保护电路需要的时间；对照规格书中提供的数据，确认该种规格热敏电阻的尺寸符合要求。例如，某控制电路需要过流保护，其工作电压为48伏特、电路正常工作时电流为450毫安、电路的环境温度为50。要求电路中电流为5安培时2秒内应把电路中的电流降到500毫安以下。 我们可以根据其工作电压48伏特，首先