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PTC熱敏電阻過流保護(hù)原理

      PTC是Positive Temperature Coefficient 的英文字頭縮寫,意思是正的溫度系數(shù),泛指正溫度系數(shù)的半導(dǎo)體材料或元器件;若其阻值隨著環(huán)境溫度的升高而升高;相對應(yīng)的有NTC,則是Negative Temperature Coefficient的英文字頭縮寫,意思是負(fù)的溫度系數(shù),泛指負(fù)溫度系數(shù)的半導(dǎo)體材料或元器件;若其阻值隨著環(huán)境溫度的升高而下降。
      PTC熱敏電阻根據(jù)其內(nèi)部其內(nèi)部材質(zhì)的不同,通??煞譃椋禾沾蒔TC(簡稱CPTC)和高分子PTC(簡稱PPTC)。
      PTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的電阻元器件,其內(nèi)部的溫度超過一定的值(居里溫度)時, 它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。典型的RT(阻值溫度)曲線如圖所示:
PPTC自恢復(fù)保險絲
     
      由于這類PTC具有阻值瞬間跳變的特性,故常用于電氣類產(chǎn)品的過流保護(hù)。
      我們知道:對于一個導(dǎo)體,它的阻值為R,當(dāng)流過導(dǎo)體的電流為I,持續(xù)的時間為t時,那么,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q,可用焦耳定律來計算:Q = I^2*R*t,可見導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與流過導(dǎo)體的電流I的平方成正比,即,只要電流增加一點,產(chǎn)生的熱量Q將急劇增加。
      正常工作時,由于工作電流Ih較小,流過PTC的電流所產(chǎn)生的熱量不足以達(dá)到居里點,PTC一直呈現(xiàn)為出廠時的零功率電阻Rmin,通常在毫歐姆級(具體數(shù)據(jù),隨著PTC的系列不同而有所不同),相當(dāng)于一個開關(guān)的閉合狀態(tài),一旦流過PTC的電流It為正常工作電流Ih的2倍時,PTC內(nèi)部集聚的熱量到達(dá)居里點,其阻值立刻將跳變到Rmax,宏觀來看,相當(dāng)于一個開關(guān)斷開,當(dāng)然開關(guān)真正斷開,其阻值為∞,通常Rmax/Rmin的比值,至少大于10^4倍。      
      由于PTC不分極性,串聯(lián)在負(fù)載回路中,PTC阻值的快速急劇增大,將有效地限制整個回路的工作電流,這樣就有效地保護(hù)了負(fù)載不被燒壞。當(dāng)斷開電源,整個回路的電流消失,大約1分鐘時,PTC內(nèi)部的熱量散發(fā)冷卻后,又自動恢復(fù)到初始阻值Rmin。因此PTC又叫可恢復(fù)保險絲,或自恢復(fù)保險絲,自復(fù)位過流保護(hù)器等。
 
PPTC自恢復(fù)保險絲