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  • PTC熱敏電阻的電阻-溫度特性與靜態(tài)-動態(tài)特性
    • 發(fā)布時間:2020-04-21 17:12:01
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    PTC熱敏電阻的電阻-溫度特性與靜態(tài)-動態(tài)特性
    與人一樣,發(fā)熱意味著機器出了問題,熱敏電阻則是治愈這一頑疾的良藥。日常生活中,我們家居常備的電子體溫計采用一顆PTC熱敏電阻。如果接觸智能手機、電腦、冰箱、吸塵器時,都會感覺到發(fā)熱,這里將溫度控制在安全范圍內(nèi)的關鍵電子元器件也是PTC熱敏電阻。
    PTC熱敏電阻是應用最普遍的一類熱敏元件,可檢測物體的熱度,并將“熱”信息傳遞給IC進行處理,使耐熱性差的元件不被熱而破壞,讓精度不準的元件能良好運作。
    PTC熱敏電阻的電阻值隨溫度的上升而增大,具有三個主要特性。
    1. 電阻-溫度特性
    居里點(C.P.)被定義為其電阻值等于25°C的兩倍電阻值時的溫度。盡管常態(tài)溫度與“居里點”溫度之間存在微小差別,PTC熱敏電阻仍然顯示了幾乎恒定的電阻-溫度特性。其電阻-溫度特性則是,當溫度超過居里點時,電阻會陡然上升。
    PTC熱敏電阻
    電阻-溫度特性曲線圖
    2. 電流-電壓特性(靜態(tài)特性)
    這顯示了當施加于PTC熱敏電阻上的電壓使內(nèi)部發(fā)熱和外部熱耗散之間達到平衡時,施加電壓與穩(wěn)定電流之間的關系。它同時有電流最大點和恒定輸出功率部分。
    PTC熱敏電阻
    電流-電壓特性(靜態(tài)特性)曲線圖
    3. 電流-時間特性(動態(tài)特性)
    這顯示了內(nèi)部發(fā)熱與外部熱耗散達到均衡狀態(tài)之前電流與時間之間的關系。其特點在于擁有大的初始電流和突發(fā)性持續(xù)衰減部分。
    PTC熱敏電阻
    電流-時間特性(動態(tài)特性)曲線圖
    在電路設計應用中,用戶進行PTC熱敏電阻選型時,應明白三個技術術語。首先是保護電流。超大電流值在電壓-電流特性(靜態(tài))中稱為“保護門限電流”。當PTC熱敏電阻中流過的電流小于保護門限電流時,在負載曲線與PTC熱敏電阻的電壓-電流特性曲線的交點處達到穩(wěn)定。然而,當通過的電流大于保護門限電流時,其穩(wěn)定點在于負載曲線的交點處。
    PTC熱敏電阻
    其次是保護門限電流范圍。這取決于周圍溫度、電阻值、溫度特性和形狀。跳閘電流超大值與不動作電流超小值位于周圍溫度范圍-10°C到+60°C之內(nèi)。也就是說,當電流小于不工作電流時,PTC熱敏電阻只作為固定電阻工作。當通過的電流大于跳閘電流時,PTC熱敏電阻就會防止電路出現(xiàn)過載。
    PTC熱敏電阻
    保護門限電流范圍曲線圖
    第三是工作時間。從加載電壓到電流本身陡然衰減之間的時間稱為“工作時間”。傳統(tǒng)意義上,工作時間(t0)是指突入電流減小到初始突入電流(I0)一半強度(I0/2)所需的時間。
    PTC熱敏電阻
    PTC熱敏電阻工作時間-電流曲線圖
    這三個特性是基礎特性,電路設計中還應考慮芯片尺寸、工作溫度檢測范圍、最快跳閘時間、可靠性、安裝和通電后特性變化、安全標準,以及RoHS標準、無鹵素等選項。
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