PTC基本常識ppt課件

1、PTC基本常識 Positive Temperature Coefficient,目 錄,第一部分 PTC 工作原理 第二部分 PTC基礎知識 第三部分 PTC分類 第四部分 PTC的選型,第一部分 PTC 工作原理,PTC熱敏電阻(正溫度系數(shù)熱敏電阻)是一種具溫度敏感性的半導體電阻,一旦超過一定的溫度(居里溫度)時,它的電阻值隨著溫度的升高幾乎是呈階躍式的增高.PTC熱敏電阻本體溫度的變化可以由流過PTC熱敏電阻的電流來獲得,也可以由外界輸入熱量或者這二者的疊加來獲得。 PTC利用聚合物的變阻特性， 以聚合物為基礎摻雜在導體內制成，當電流急速增加時，PTC元件的溫度瞬時上升，阻抗提高，流過的

2、電流在數(shù)毫秒內變小，電路如同開路，達到抑制的目的，當異常電流消失時，瞬時恢復成低阻抗導體，無需任何人為更換或維修。,對于PTC熱敏電阻效應（內部）,也就是電阻值階躍增高的原因,在于材料組織是由許多小的微晶構成的 , 在晶粒的界面上,即所謂的晶粒邊界(晶界)上形成勢壘,阻礙電子越界進入到相鄰區(qū)域中去, 因此而產生高的電阻.這種效應在溫度低時被抵消:在晶界上高的介電常數(shù)和自發(fā)的極化強度在低溫時阻礙了勢壘的形成并使電子可以自由地流動.而這種效應在高溫時,介電常數(shù)和極化強度大幅度地降低, 導致勢壘及電阻大幅度地增高,呈現(xiàn)出強烈的PTC效應.,第二部分 PTC基礎知識,PTC熱敏電阻 PTC是Posit

3、ive Temperature Coefficient 的縮寫,意思是正的溫度系數(shù),泛指正溫度系數(shù)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(shù)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.,第二部分 PTC基礎知識,PTC熱敏電阻組織結構和功能原理 對于PTC熱敏電阻效應,也就是電阻值階躍增高的原因,在于材料組織是由許多小的微晶構成的,在晶粒的界面上,即所謂的晶粒邊界(晶界)上形成勢壘,阻礙電子越界進入到相鄰區(qū)域中去,因此而產生高的電阻.這種效應在溫度低時被抵消: 在晶界上

4、高的介電常數(shù)和自發(fā)的極化強度在低溫時阻礙了勢壘的形成并使電子可以自由地流動. 而這種效應在高溫時,介電常數(shù)和極化強度大幅度地降低, 導致勢壘及電阻大幅度地增高,呈現(xiàn)出強烈的PTC效應.,第二部分 PTC基礎知識,第二部分 PTC基礎知識,PTC熱敏電阻與溫度的依賴關系（R-T特性） 電阻-溫度特性通常簡稱為阻溫特性，指在規(guī)定的電壓下，PTC熱敏電阻零功率電阻與電阻體溫度之間的依賴關系。零功率電阻,是指在某一溫度下測量PTC熱敏電阻值時,加在PTC熱敏電阻上的功耗極低, 低到因其功耗引起的PTC熱敏電阻的阻值變化可以忽略不計. 額定零功率電阻指環(huán)境溫度25條件下測得的零功率電阻值. 表征阻溫特性

5、好壞的重要參數(shù)是溫度系數(shù),反映的是阻溫特性曲線的陡峭程度。溫度系數(shù)越大，PTC熱敏電阻對溫度變化的反應就越靈敏，即PTC效應越顯著，其相應的PTC熱敏電阻的性能也就越好，使用壽命就越長。PTC熱敏電阻的溫度系數(shù)定義為溫度變化導致的電阻的相對變化. = (lgR2-lgR1)/(T2-T1)一般情況下，T1取Tc+15，T2取Tc+25來計算溫度系數(shù)。,第二部分 PTC基礎知識,lgR() 25 室溫 Rmin 最小電阻 Tmin Rmin時的溫度 RTc 2倍Rmin Tc 居里溫度 RTc Rmin T25Tmin Tc T(),point1,point2,point3,point3,在上圖

6、中，Point1時溫度較低，產生的熱和散發(fā)的熱達到平衡，可是當流過的電流較多或是環(huán)境溫度較高時，會產生較高的熱，而提高PTC的溫度，然而當電流或環(huán)境溫度的增加并不顯著時，PTC所產生的熱可以散發(fā)至環(huán)境中而在Point2點達到平衡。 當電流或環(huán)境溫度再提高時，PTC會達到一個較高的溫度如Point3所示，若此時電流或環(huán)境溫度繼續(xù)增加，產生的熱能便會大于散發(fā)出去的，使得PTC溫度速增，在此階段，很小的溫度變化就會造成阻值的在幅度提高。這時PTC正處于動作的保護狀態(tài)，阻抗的增加便限制了電流的通過，而保護設備免于損壞。 在環(huán)境溫度升高時，其阻值亦會隨之增加，從而達到Point4的高阻抗狀態(tài)，并不需外加

7、電流。當溫度下降后，就回復到低阻抗狀態(tài)。這種現(xiàn)象可做為溫度感應之控制。,溫度對PTC元件的影響,環(huán)境溫度的提高在超過20時，便會造成通過PTC元件的電流逐減（該電流為工作電流 ）。當環(huán)境溫度達到85時通過的電流會僅剩一半。環(huán)境溫度在20時線路上的電流100%流過PTC，但如有超過兩倍以上額定電流產生，PTC便會動作，此時電流為動作電流 。這兩個電流就會隨著溫度的上升而逐減。,動作時間和環(huán)境溫度的關系,PTC動作（Trip）的速度和異常電流大小，與所選元件及環(huán)境溫度有絕對的關系。溫度越高電流越大，則動作時間越快。 例如： 對于同樣的5A電流，20時動作時間為8秒，而60時為5秒。對于相同的溫度下

8、（20），5A電流8秒動作，而15A電流則為0.1秒就動作。,PTC阻值恢復能力,PTC動作后，在異常電流消除后的幾秒內，PTC溫度很快降低，阻值會急速下降，但是不會恢復到原來的初始電阻值，會略高于該值。且每動作一次，電阻值會增加一次。,典型電氣的性能,第三部分 PTC分類,1.PFD系列 環(huán)圓盤類型,操作范圍： 2.1 3.0 (A) , Variable 最大電壓 : 15 16 (Vdc) 主要用途：可休整的電芯 主要的電芯,第三部分 PTC分類,2.PFV系列 為電池包裹的繩類型,操作范圍 : 1.2 2.3 (A) 最大電壓 : 12(Vdc) / 16 (Vdc) 主要作用：可休整

9、的電池包裹,第三部分 PTC分類,3.PFX系列 徑向為電子學線路帶領了類型,操作范圍: 0.1 14.0 (A) 最大電壓: 60 72 (Vdc) / 30(Vdc) / 16(Vdc) 主要用途：電磁的負荷，照明壓載物，喇叭 筒，馬達，狂熱者，組- 頂端的盒子，變壓器, 等等。,第三部分 PTC分類,4.SMD系列 為電池包裹升至水面乘用馬類型,操作范圍 : 0.75 2.0 (A) 最大電壓 : 6 13 (Vdc) 主要用途：電池包裹，調制解調器，唯讀光盤，硬盤。,第四部分：PTC的選型,PTC是串聯(lián)在被保護的線路上的，且沒有極性。 選擇方法： 1、知道設備線路上的工作電流I及電壓V； 2、所選PTC的額定電流為1.5-2倍于工作電流； 3、考慮環(huán)境溫度來選擇適當型號的PTC。,保護電芯,PTC作為過電流控制及溫度控制元件，串聯(lián)在被保護線路中。在對電芯保護中，它串聯(lián)在電芯的正極或負極上。當保護板失效時，P