PTC的主要特性和使用
eeskill 2022-08-08

PTC简介

PTC是对热敏感的电子元件,是一种特殊的热敏电阻。它的基片是酞酸钡与微量的镧族元素,烧结而成的陶瓷半导体,随着掺入酞酸钡中微量元素品种和含量不同,其电阻率也就不同。其常见结构如图1,PTC基片(发热体)的结构有圆盘式,蜂窝式,口琴式等,后两种是考虑到增大表面积,有利于通风和增加发热功率而设计的,目前国外已研制成厚膜型,多层型等新结构。

PTC的主要特性

1.电阻-温度特性

PTC元件的电阻-温度特性如图2所示,随着温度的增加,它的阻值有一个最小值对应的温度点Tc为居里点。当温度低于居里点时的PTC元件和一般普通半导体材料一样具有负温度系数特性;当温度高于居里点时,PTC元件具有明显的正温度系数特性,此时其阻抗将发生几个数量级的阶跃性突变即阻抗异常现象(通常称为PTC现象),但它的阻抗也有一个最大值。居里点Tc是可控的,用镧族元素来量换酞酸钡中的钡时,就会得到各种不同居里点温度的PTC材料。

2.电流-时间特性

电流-时间特性是指PTC元件在施加电压的过程中,电流随时间变化的特性。开始加电瞬间的电流称为起始电流,达到热平衡时的电流称为残余电流。一定环境温度下,给PTC热敏电阻加一个起始电流(保证是动作电流),通过PTC热敏电阻的电流降低到起始电流的50%时经历的时间就是动作时间。电流-时间特性是自动消磁PTC元件、延时启动PTC元件、过载保护PTC元件的重要参考特性。

PTC元件的电流-时间特性如图3所示。由图可看出电流从大到小有一延迟过程,这种延迟功能常用于电动机,冰箱压缩机的启动。

3.功率特性。

PTC发热体组成

PTC发热体由镀锌外压板、不锈钢波纹状弹簧片、镀锌内压板、单层铝散热件、ptc发热片、双层铝散热件、镀镍铜电极端子和pps高温塑胶电极护套所组成。该产品由于采用u型波纹状散热片,提高了其散热率,且综合了胶粘和机械式的优点,并充分考虑到ptc发热件在工作时的各种热、电现象,其结合力强,导热、散热性能优良,效率高,安全可靠。该类型PTC加热器有热阻小、换热效率高的优点,是一种自动恒温、省电的电加热器。它的一大突出特点在于安全性能上,即遇风机故障停转时,PTC加热器因得不到充分散热,其功率会自动急剧下降,此时加热器的表面温度维持在居里温度左右(一般在250℃上下),从而不致产生如电热管类加热器的表面“发红”现象。

PTC发热体的优缺点

与一般使用的传统发热元件镍铬电热丝相比,PTC发热材料的优点是:

(1)由于PTC元件是整体发热,没有明火,此外该材料本身具有自动温度调节特性,过居里点后,PTC现象,阻值急剧上升,电流则急剧下降,从而消耗功率减小,温度便不再上升,所以使用安全性高。

(2)随着周围温度的变化,发热量会自动加以调节,不存在无效的电力消耗。

(3)受电源电压变动影响极小,实验表明:电源电压在一个较大的范围变动而不影响PTC元件的发热量。

(4)发热量调节非常容易,由于PTC发热体的发热功率与放热系数D有关,而放热系数D取决于PTC元件的形状,结构,尺寸和散热条件,这样就使得放热系数D连续可调,因而发热量也可以连续进行控制。

(5)PTC元件温度上升滞后小,从开始通电到稳定的过程是比较迅速的。

(6)存在的问题:PTC元件存在着热传导率低,所以加到材料上的电场强度不能太大,居里点温度不能取得太高。

ptc发热体怎么接线

可以根据不同功率需要组接,1、3、5是一个极;2、4是一个极,1、3、5并在一起为一端;2、4并在一起为另一端,接入220V就是全功率。

PTC发热体由于采用u型波纹状散热片,提高了其散热率,且综合了胶粘和机械式的优点,并充分考虑到ptc发热件在工作时的各种热、电现象,其结合力强,导热、散热性能优良,效率高,安全可靠。该类型PTC加热器有热阻小、换热效率高的优点,是一种自动恒温、省电的电加热器。它的一大突出特点在于安全性能上,即遇风机故障停转时,PTC加热器因得不到充分散热,其功率会自动急剧下降,此时加热器的表面温度维持在居里温度左右(一般在250℃上下),从而不致产生如电热管类加热器的表面“发红”现象。

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