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PTC热敏电阻基础知识总结

来源:世旅网
PTC热敏电阻基础知识总结

热敏电阻的物理特性与表⽰

热敏电阻的物理特性⽤下列参数表⽰:

电阻值、B值、耗散系数、热时间常数、电阻温度系数。1、电阻值:R〔Ω〕

电阻值的近似值表⽰为:R2=R1exp[1/T2-1/T1]

其中:R2:绝对温度为T2〔K〕时的电阻〔Ω〕R1:绝对温度为T1〔K〕时的电阻〔Ω〕B:B值〔K〕2、B值:B〔k〕

B值是电阻在两个温度之间变化的函数,表达式为:B= InR1-InR2 =2.3026(1ogR1-1ogR2) 1/T1-1/T2 1/T1-1/T2

其中:B:B值〔K〕R1:绝对温度为T1〔K〕时的电阻〔Ω〕R2:绝对温度为T2〔K〕时的电阻〔Ω〕3、耗散系数:δ〔mW/℃〕

耗散系数是物体消耗的电功与相应的温升值之⽐。δ= W/T-Ta = I2 R/T-Ta

其中:δ:耗散系数δ〔mW/℃〕W:热敏电阻消耗的电功〔mW〕T:达到热平衡后的温度值〔℃〕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〔KΩ〕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:τ〔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63.2%所需的时间就是热时间系数τ。5、电阻温度系数:α〔%/℃〕

α是表⽰热敏电阻器温度每变化1oC,其电阻值变化程度的系数〔即变化率〕,⽤α=1/R·dR/dT 表⽰,计算式为:α = 1/R·dR/dT×100 = -B/T2×100

其中:α:电阻温度系数〔%/℃〕R:绝对温度T〔K〕时的电阻值〔Ω〕B:B值〔K〕PTC热敏电阻发热元件⼀、PTC热敏电阻的简介:

PTC热敏电阻发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(110~350℃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:K≥1×

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(http://www.doczj.com/doc/416423bc162ded630b1c59eef8c75fbfc77d94aa.html )⾼分⼦PTC热敏电阻⽤于过流保护1.PTC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,串图3. 热敏电阻动作过程中电路中电流的变化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KT16-1700DL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温保护。

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(I trip)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1.6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。

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。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1.7:1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。我们⼤部分产品的实际⽐值为2:1。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KT16-DL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=Iop×Rp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KT250-110、KT250-110B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:

①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;

②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;③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;

④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;

⑤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;⑥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,⾸先选择耐压等级为60伏特的KT60-B系列热敏电阻,如表1所⽰;然后对照该系列热敏电阻的维持电流与温度关系列表选择KT60-0750B或KT60-0900B两种规格的产品,如表2所⽰;再根据动作时间与电流的关系图发现,5安培时KT60-0750B的动作时间为1秒钟左右⽽KT60-0900B的动作时间为2秒钟左右,如图1所⽰;因⽽应选择KT60-0750B 规格的热敏电阻。该种规格的热敏电阻动作后电路中的电流⼩于30毫安,因⽽能够满⾜过流保护的要求。名词解释——过流保护PTC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。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。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。初始电阻Rini

在被安裝到电路中之前,环境温度为25℃的条件下测试,KT系列的⾼分⼦PTC热敏电阻的阻值。R1max

在室温条件下,KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻动作或回流焊接安装到电路板中⼀⼩時后测得的最⼤电阻值。最⼩电阻(Rmin)/最⼤电阻(Rmax)

在指定环境温度下,例如:25℃,安装到电路之前特定型号的KT系列⾼分⼦热敏电阻的阻值会在规定的⼀个范围内,即在最⼩值(Rmin)和最⼤值(Rmax)之间。此值被列在规格书中的电阻栏⾥。维持电流Ihold

维持电流是KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻保持不动作情况下可以通过的最⼤电流。在限定环境条件下,装置可保持⽆限长的时间,⽽不会从低阻状态转变⾄⾼阻状态。动作电流Itrip

在限定环境条件下,使KT系列⾼分⼦热敏电阻在限定的时间内动作的最⼩稳态电流。最⼤电流Imax (耐流值)

在限定状态下,KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻安全动作的最⼤动作电流,即热敏电阻的耐流值。超过此值,热敏电阻有可能损坏,不能恢复。此值被列在规格书中的耐流值⼀栏⾥。泄漏电流Ires

KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻锁定在其⾼阻状态时,通过热敏电阻的电流。最⼤⼯作电流/正常操作电流

在正常的操作条件下,流过电路的最⼤电流。在电路的最⼤环境⼯作温度下,⽤来保护电路的KT系列⾼分⼦PTC 热敏电阻的维持电流⼀般来说⽐⼯作电流⼤。动作

KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻在过电流发⽣或环境温度增加时由低阻值向⾼阻值转变的过程。动作时间

过电流发⽣开始⾄热敏电阻动作完成所需的时间。对任何特定的KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻⽽⾔,流经电路的电流越⼤,或

⼯作的环境温度越⾼,其动作时间越短。动作循环

在特定条件下,KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻动作⾄恢复的⼀个周期,称为⼀个动作循环。动作循环次数

指某⼀特定型号的KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻在正常动作以及经由特定⽅法定义的⾮正常动作条件下,所能承受的最⼤的动作循环次数。

Vmax 最⼤电压(耐压值)

在限定条件下,KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻动作时,能安全承受的最⾼电压。即热敏电阻的耐压值。超过此值,热敏电阻有可能被击穿,不能恢复。此值通常被列在规格书中的耐压值⼀栏⾥。最⼤⼯作电压

在正常动作状态下,跨过KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻两端的最⼤电压。在许多电路中,相当于电路中电源的电压。导电聚合体

在此指由导电粒⼦(炭⿊,碳纤维,⾦属粉末,⾦属氧化物等)填充绝缘的⾼分⼦材料(聚烯烃,环氧树脂等)⽽制得的导电复合材料。环境温度

在热敏电阻或者⼀个联有热敏电阻元件的电路周围静⽌空⽓的温度。⼯作温度范围

元件可以安全⼯作的环境温度范围。最⼤⼯作环境温度

预期元件可以安全⼯作的最⾼环境温度。功率耗损

KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻动作后所消耗功率,通过计算流过热敏电阻的泄漏电流和跨过热敏电阻的电压的乘积得到。⾼温,⾼湿⽼化

在室温下,测量KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻在较长时间(如150⼩时)处于较⾼温度(如85℃)及⾼湿度(如85% 湿度)状态前后的阻值的变化。被动⽼化测试

室温下,测量KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻长时间(如1000⼩时)处于较⾼温度(如70~85℃)状态前后的阻值变化。冷热打击测试

室温下,KT系列⾼分⼦PTC热敏电阻的阻值在温度循环前后变化的测试结果。(如,在-55~125℃之间循环10次)名词解释——过压保护⾮重复峰值脉冲电流I PP

施加时不会损坏过电压保护装置的特定波幅和波形的峰值脉冲电流的额定最⼤值。导通电流I T

在导通条件下通过过电压保护装置的电流。导通电压V T

在特定电流I T的导通条件下跨过过电压保护装置的电压。保持电流I H 转折电流I BO

将过电压保护装置维持在导通状态所需的最⼩电流。在转折电压VBO处的瞬态电流。

转折电压V BO

当浪涌电压超过反向击穿电压VBR,即将返送时跨过过电压保护装置的最⼤电压,此值是在特定的电压增长率和电流增长率下测量的。闭态电压V D

过电压保护装置处在断开状态时两端的DC电压。最⼤闭态电压V dm

使过电压保护装置处于断开状态的最⼤的DC电压。最⼤闭态电压:I dm

装置两端电压为最⼤闭态电压时,流过的电流。泄漏电流I D 击穿电流I BR

过电压保护装置处在断开状态时流过的极⼩的电流。在击穿条件下通过过电压保护装置的电流。击穿电压V BR

绝缘击穿电压V BR,是装置进⼊雪崩区开始传导的电压。装置开始箝位电压,但它还未达到转折电压。最⼤电压上升率dv/dt

dv/dt额定值是过电压保护装置能承受⽽不会导通的最⼤电压上升率。电压上升率⼤于此值时,装置可能在未超过转折电压VBO时返送。闭态电容C O

在断开状态下,于额定的频率、振幅、直流偏压下测量,所得出的过电压保护装置的电容值。

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