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PTC元件特性的三大關(guān)系

發(fā)布時(shí)間:2011/10/6 15:15:34 訪問次數(shù):3635

     PTC元件的特性有以下三大關(guān)系。也就是說,PTC元件的某些特性并不是孤立的,常與另一特性密切關(guān)聯(lián),相互影響,具體介紹如下。
    1.PTC元件的電阻一溫度關(guān)系   AC1509
    PTC元件的電阻與溫度有著密切關(guān)系,當(dāng)溫度變化時(shí),電阻也會(huì)隨著變化。PTC元件的這種特性,常用電阻一溫度關(guān)系曲線來描述,如圖17-2所示。

                     
    圖17-2中畫出了8種PTC元件的電阻一溫度關(guān)系曲線,它們制造材料的配方不同,所以呈現(xiàn)的曲線相異。一條電阻一溫度曲線,不僅表述了它所對(duì)應(yīng)元件的電阻隨溫度變化的情況,同時(shí)也表明了它的居里點(diǎn)溫度值。下面以曲線H為例來說明。
    從曲線H上可以看出,該P(yáng)TC元件的居里點(diǎn)為100℃,而且溫度在20℃時(shí)阻值為20Ω,60℃時(shí)阻值為18Ω,80℃時(shí)阻值為22Ω,100℃時(shí)阻值為30Ω,122℃時(shí)阻值為100Ω,124℃時(shí)阻值為1000Ω,125℃時(shí)阻值為4000Ω。
    通常,根據(jù)電阻一溫度曲線分析PTC元件的電阻隨溫度變化的特性,常是烈居里點(diǎn)為界線,分兩種情況討論。
    當(dāng)溫度低于居里點(diǎn)時(shí),PTC元件的電阻隨溫度變化的關(guān)系分兩個(gè)階段,前階段表現(xiàn)為與半導(dǎo)體具有的NTC(負(fù)溫度系數(shù))特性相同,即溫度升高時(shí)電阻卻稍有減;后階段則表現(xiàn)出PTC(正溫度系數(shù))特性,即電阻隨溫度升高而增大,但增大的速度不是很快,呈現(xiàn)的阻值也不是很大。
    當(dāng)PTC元件的溫度升高到居里點(diǎn)(特性曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn))后,曲線很陡,表明電阻隨溫度升高猛增,顯示出“強(qiáng)烈”的正溫度系數(shù)特性。此時(shí)電阻增大不僅速度快,而且會(huì)增至特別大的值,通?蛇_(dá)到常溫阻值的l03—105倍以上。電阻增大后,會(huì)在某一阻值穩(wěn)定下來不再增大。電阻穩(wěn)定,由于電壓不變,那么電流也穩(wěn)定了,必然溫度也會(huì)穩(wěn)定下來。
    PTC元件電阻隨溫度變化的這種特異性能,使它在恒控溫制、限流保護(hù)、溫度傳感等方面得到廣泛應(yīng)用。

    2.PTC元件的電壓一電流關(guān)系
    PTC元件的溫度低于居里點(diǎn)時(shí),電阻較小,電流會(huì)隨電壓升高而增大,溫度也隨著電流增大而升高。當(dāng)溫度升高到居里點(diǎn)時(shí),電阻劇增。這時(shí)電壓升高,電流反而減小。

    3.PTC元件的電流-時(shí)間關(guān)系
    PTC元件剛通電瞬間,由于阻值很小,會(huì)呈現(xiàn)很大的沖擊電流,有時(shí)會(huì)高達(dá)數(shù)安培以上,溫度迅速升高。當(dāng)溫度升高到居里點(diǎn)后,阻值急劇增大,控制電流導(dǎo)致減小,直至減小到幾十毫安乃至凡毫安并趨于穩(wěn)定,PTC元件的溫度便不能繼續(xù)升高。在這一變化過程中,電流與時(shí)間的關(guān)系,反映了PTC元件從初始大電流變化到穩(wěn)定小電流的速度特性。所需時(shí)間越長(zhǎng),電流變化的速度越慢;所需時(shí)間越短,電流變化的速度越快。電流變化的速度取決于PTC元件的熱容量、放熱系數(shù)及外加電壓的高低。
    綜上所述,PTC元件具有限流、限溫及恒定功率的功能。

 

 

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     PTC元件的特性有以下三大關(guān)系。也就是說,PTC元件的某些特性并不是孤立的,常與另一特性密切關(guān)聯(lián),相互影響,具體介紹如下。
    1.PTC元件的電阻一溫度關(guān)系   AC1509
    PTC元件的電阻與溫度有著密切關(guān)系,當(dāng)溫度變化時(shí),電阻也會(huì)隨著變化。PTC元件的這種特性,常用電阻一溫度關(guān)系曲線來描述,如圖17-2所示。

                     
    圖17-2中畫出了8種PTC元件的電阻一溫度關(guān)系曲線,它們制造材料的配方不同,所以呈現(xiàn)的曲線相異。一條電阻一溫度曲線,不僅表述了它所對(duì)應(yīng)元件的電阻隨溫度變化的情況,同時(shí)也表明了它的居里點(diǎn)溫度值。下面以曲線H為例來說明。
    從曲線H上可以看出,該P(yáng)TC元件的居里點(diǎn)為100℃,而且溫度在20℃時(shí)阻值為20Ω,60℃時(shí)阻值為18Ω,80℃時(shí)阻值為22Ω,100℃時(shí)阻值為30Ω,122℃時(shí)阻值為100Ω,124℃時(shí)阻值為1000Ω,125℃時(shí)阻值為4000Ω。
    通常,根據(jù)電阻一溫度曲線分析PTC元件的電阻隨溫度變化的特性,常是烈居里點(diǎn)為界線,分兩種情況討論。
    當(dāng)溫度低于居里點(diǎn)時(shí),PTC元件的電阻隨溫度變化的關(guān)系分兩個(gè)階段,前階段表現(xiàn)為與半導(dǎo)體具有的NTC(負(fù)溫度系數(shù))特性相同,即溫度升高時(shí)電阻卻稍有減小;后階段則表現(xiàn)出PTC(正溫度系數(shù))特性,即電阻隨溫度升高而增大,但增大的速度不是很快,呈現(xiàn)的阻值也不是很大。
    當(dāng)PTC元件的溫度升高到居里點(diǎn)(特性曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn))后,曲線很陡,表明電阻隨溫度升高猛增,顯示出“強(qiáng)烈”的正溫度系數(shù)特性。此時(shí)電阻增大不僅速度快,而且會(huì)增至特別大的值,通?蛇_(dá)到常溫阻值的l03—105倍以上。電阻增大后,會(huì)在某一阻值穩(wěn)定下來不再增大。電阻穩(wěn)定,由于電壓不變,那么電流也穩(wěn)定了,必然溫度也會(huì)穩(wěn)定下來。
    PTC元件電阻隨溫度變化的這種特異性能,使它在恒控溫制、限流保護(hù)、溫度傳感等方面得到廣泛應(yīng)用。

    2.PTC元件的電壓一電流關(guān)系
    PTC元件的溫度低于居里點(diǎn)時(shí),電阻較小,電流會(huì)隨電壓升高而增大,溫度也隨著電流增大而升高。當(dāng)溫度升高到居里點(diǎn)時(shí),電阻劇增。這時(shí)電壓升高,電流反而減小。

    3.PTC元件的電流-時(shí)間關(guān)系
    PTC元件剛通電瞬間,由于阻值很小,會(huì)呈現(xiàn)很大的沖擊電流,有時(shí)會(huì)高達(dá)數(shù)安培以上,溫度迅速升高。當(dāng)溫度升高到居里點(diǎn)后,阻值急劇增大,控制電流導(dǎo)致減小,直至減小到幾十毫安乃至凡毫安并趨于穩(wěn)定,PTC元件的溫度便不能繼續(xù)升高。在這一變化過程中,電流與時(shí)間的關(guān)系,反映了PTC元件從初始大電流變化到穩(wěn)定小電流的速度特性。所需時(shí)間越長(zhǎng),電流變化的速度越慢;所需時(shí)間越短,電流變化的速度越快。電流變化的速度取決于PTC元件的熱容量、放熱系數(shù)及外加電壓的高低。
    綜上所述,PTC元件具有限流、限溫及恒定功率的功能。

 

 

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