原標(biāo)題：【干貨】一文讀懂PTC元件

PTC（Positive Temperature Coefficient）元件，即正溫度系數(shù)元件，是一種電阻值隨溫度升高而增大的電子元件。其中，PTC熱敏電阻是PTC元件的典型代表，廣泛應(yīng)用于各種電器設(shè)備、電子產(chǎn)品及工業(yè)控制系統(tǒng)中。

二、PTC效應(yīng)

PTC效應(yīng)，即正溫度系數(shù)效應(yīng)，是指材料的電阻隨溫度的升高而增加的現(xiàn)象。這種效應(yīng)分為線性和非線性兩種：

• 線性PTC效應(yīng)：電阻隨溫度的增加而線性增加，如大多數(shù)金屬材料。

• 非線性PTC效應(yīng)：經(jīng)過相變的材料會呈現(xiàn)出電阻在狹窄溫度范圍內(nèi)急劇增加幾個至十幾個數(shù)量級的現(xiàn)象，常見于高分子PTC熱敏電阻等導(dǎo)電聚合體中。

三、PTC熱敏電阻的分類

PTC熱敏電阻主要分為高分子PTC熱敏電阻和陶瓷PTC熱敏電阻兩大類：

• 高分子PTC熱敏電阻：材料為有機聚合物搭配導(dǎo)電粒子，具有尺寸小、阻值低、反應(yīng)快的特點。其工作原理是通過聚合物的受熱膨脹和冷卻收縮來切斷或恢復(fù)導(dǎo)電通路，從而實現(xiàn)電阻值的變化。

• 陶瓷PTC熱敏電阻：主要以無機粒子（如碳酸鋇等）搭配使用，適用于頻繁過流的產(chǎn)品或線路。陶瓷PTC熱敏電阻在過流保護方面表現(xiàn)出色，過流次數(shù)可達10萬次以上而阻值無太大變化。

四、PTC熱敏電阻的工作原理

PTC熱敏電阻的工作原理基于材料的溫度敏感性。當(dāng)正常工作電流通過或元件處于正常環(huán)境溫度時，PTC熱敏電阻呈低阻狀態(tài)；當(dāng)電路中有異常過電流通過或環(huán)境溫度升高時，大電流或高溫產(chǎn)生的熱量使聚合物迅速膨脹，切斷導(dǎo)電粒子所構(gòu)成的導(dǎo)電通路，PTC熱敏電阻呈高阻狀態(tài)；當(dāng)電路中過電流或高溫狀態(tài)消失后，聚合物冷卻恢復(fù)原狀，導(dǎo)電通路重新構(gòu)成，PTC熱敏電阻又恢復(fù)低阻狀態(tài)。

五、PTC熱敏電阻的應(yīng)用場景

PTC熱敏電阻因其獨特的溫度敏感性和過流保護特性，被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域：

• 電器設(shè)備：如計算機及外圍設(shè)備、測量儀器、火警設(shè)備等。

• 電子產(chǎn)品：如手機電池、音響設(shè)備、電風(fēng)扇、空調(diào)、冰箱等。

• 通訊系統(tǒng)設(shè)備：如程控交換機等。

• 家電設(shè)備：如音箱、變壓器、馬達、微電機等。

• 工控系統(tǒng)：如電池組、電源供應(yīng)器、充電器等。

六、PTC熱敏電阻的選型與注意事項

在選型時，需根據(jù)具體電路的要求并對照產(chǎn)品的參數(shù)進行選擇：

1. 確定電路參數(shù)：包括被保護電路正常工作時的最大環(huán)境溫度、電路中的工作電流、熱敏電阻動作后需承受的最大電壓及需要的動作時間等。

2. 選擇熱敏電阻類型：根據(jù)被保護電路或產(chǎn)品的特點選擇“芯片型”、“徑向引出型”、“軸向引出型”或“表面貼裝型”等不同形狀的熱敏電阻。

3. 考慮封裝影響：由于PTC熱敏電阻對外部壓力敏感，封裝材料的選擇應(yīng)充分考慮其對熱敏電阻膨脹和散熱性能的影響。

七、總結(jié)

PTC元件，特別是PTC熱敏電阻，以其獨特的正溫度系數(shù)效應(yīng)和過流保護特性，在電子領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。通過了解其分類、工作原理、應(yīng)用場景及選型方法，可以更好地應(yīng)用于實際電路中，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。