九游娱乐官方入口:硬件学习之器件篇-PTC热敏电阻

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  PTC:PositiveTemperatureCoefficient 正温度系数的热敏电阻,也叫自恢复保险丝,是一种具有温度敏感性的半导体电阻,一旦超过一定的温度(居里温度,规格书里面有写)时,其电阻值会随着温度的升高,几乎呈阶跃性的增加。

  由于材料和工艺的差异,PPTC的成本低(消费电子科技类产品上大多采用PPTC),CPTC的寿命、耐压、耐流较好。

  当电流流过元器件时,由于电流消耗功率产生热量,所产生的热量一部分分散发到环境中去,一部分则增加了高分子材料的温度。在相应的工作电流下,元件产生的热量和散发的热量达到平衡,电流可以正常通过。当过大电流产生时,元器件急剧产生热量而不能及时散发出去,导致元器件内高分子材料温度上升,当温度达到材料结晶熔化温度时,高分子材料急剧膨胀,阻断由导电粒子组成的导电通路,导致电阻值迅速上升,限制了大电流通过,从而起到过流保护的作用。

  当故障排除后,PTC重新冷却结晶,体积收缩,导电粒子重新形成导电通路,自复保险丝恢复为低阻状态,从而完成对电路的保护,无须人工更换。

  1、不通电源情况下,直接用热风枪加热到居里温度,电阻值变化后,撤掉热风枪加热,大概10S左右,电阻值恢复。

  2、通电源情况下,直接用热风枪加热到居里温度,电阻值变化后,撤掉热风枪加热后,分两种情况:

  A、负载电流比较小时,PTC本体可以轻松又有效散热,本体温度降到居里温度以下,电阻值恢复正常。

  B、负载电流比较大时,PTC本体没法有效散热,本体温度还时高于居里温度,电阻值还是一直高阻。

  总之,是看负载、环境和温度是否导致PTC本体温度是高于还是低于居里温度,相应的电阻值是不变还是恢复。如果,直接拔掉电源的话,PTC上没有电流,自身不会产生热,很快就会恢复常温下的电阻值。

  即,PTC热敏电阻本体温度的变化,可以由流过PTC热敏电阻的电流来获得,也可以由外界输入热量,或者这两者的叠加来获得。

  不动作电流,即额定电流或保持电流,指在规定的时间和温度条件下,不导致PTC热敏电阻呈现高阻态的最大电流。

  热递减效应ThermalDerating:25°C时的IH电流时2.5A,而85°C时的IH电流时1.1A。即在使用的过程中,要进行考虑环境和温度,留有余量。

  指在规定的时间和温度条件下,使PTC热敏电阻阻值呈阶跃型增加时的最小电流。

  timeto trip 跳动时间:跳动时间= 最大电压上升至80%时间- 跳动时间电流开始时间。

  timeto trip测试:在室温下测试,量取通过PTC元件两端的电流开始时间和电压上升80%的时间。

  PTC热敏电阻可承受持续施加的最大电压值,超过此值有几率会使电阻器烧坏。

  PTC串联在电路中,正常工作时仅有一小部分电压保持在PTC热敏电阻器上,当PTC热敏电阻器启动呈高阻态时,一定要承受几乎全部的电源电压,因此选择PTC热敏电阻器时,要有足够高的最大工作电压,并且要考虑到电源电压可能会产生的波动。

  需要PTC热敏电阻器执行保护功能时,要检查电路中是否有产生超过允许的最大电流的条件,一般是指用户存在产生短路可能性的情况。规格书已经给出了最大电流值,超过这个值使用时,可导致PTC热敏电阻器破坏或早期失效。

  7、零功率电阻值Rmin,Rmax:在常温25°下,未动作电流时,测试的电阻值。

  2、PostTrip R1max跳动回复阻值:跳匝后,室温下测试,将产品回流焊焊接於测试板后,静置室温一小时后使用测试夹具夹於测试板两端电极量测阻值。

  当阻值开始呈现阶跃性增加时的温度称为开关温度,即当阻值升至2倍最小电阻值(Rmin)时所对应的温度,也称居里温度(即conformancerequirement的2xRmin Tsw值)。

  4、TTT:maxtime to trip最大跳动时间,常温下测试。从图2看,这款IH 1.1A的PTC热敏电阻的TTT时间是8A 0.5S,相对于TVS管来说,响应时间相对来说比较长。另外,IH值越大的话,TTT时间也越长。

  工作温度在室温(25°C)与居里点之间时,PTC的阻值基本固定(具体根据实际环境场景要求,选择所需要的阻值)。温度超过居里点后,其电阻值急剧上升。这一特性可用于检测电路是否过热,且PTC能够像电流保险丝一样在电路异常时起到中断电路的作用。

  图7中实线表示POSISTOR(正温度系数的热敏电阻)的特征,虚线表示固定电阻的特征。固定电阻遵循欧姆定律,即电流随电压的增加而增加。实线部分是恒功率区域,电压上升电流下降。在低温范围内,POSISTOR和固定电阻一样遵循欧姆定律。然而,当由于自发热温度上升时,POSISTOR的阻值上升,流经它的电流会随着电压的增加而减小。此时功率恒定。

  图8显示了当电压施加到POSISTOR上时,电流和时间的关系。红线表示POSISTOR的特征,蓝线表示固定电阻的特征。由于流经固定电阻的电流恒定,故不考虑其经过时间。当对POSISTOR施加电压时,起初由于阻值偏低,在加压的瞬间会有较大的电流通过。而跟着时间推移,电阻自发热,致使阻值增加,流经的电流因而减小。

  4、确定 PTC 安装环境的最高温度T(不一样的温度下的,IH电流不一样)。