高分子PTC熱敏電阻的選型參數(shù)

PTC熱敏電阻是對溫度敏感的元件，具有正溫度系數(shù)。這點(diǎn)與NTC熱敏電阻正好相反。它的阻值會隨著溫度增加而呈線性增加。另外的一種PTC效應(yīng)，電阻的阻值是隨溫度階躍式增加，阻值改變與溫度呈非線性關(guān)系，如高分子PTC材料，一般用作電路的過流保護(hù)裝置。我們所說的PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲就是由此制造的。PTC熱敏電阻的的溫度通常是由流經(jīng)本身而產(chǎn)生的熱量改變的。環(huán)境溫度的改變也會影響熱敏電阻。下文將對高分子PTC材料進(jìn)行介紹。
 

圖 高分子PTC熱敏電阻
 
高分子PTC熱敏電阻工作原理
高分子PTC熱敏電阻是由填充炭黑顆粒的聚合物材料制成。這種材料具有一定導(dǎo)電能力，因而能夠通過額定的電流。如果通過熱敏電阻的電流過高，它的發(fā)熱功率大于散熱功率，此時(shí)熱敏電阻的溫度將開始不斷升高，同時(shí)熱敏電阻中的聚合物基體開始膨脹，這使炭黑顆粒分離，并導(dǎo)致電阻上升，從而非常有效地降低了電路中的電流。這時(shí)電路中仍有很小的電流通過，這個(gè)電流使熱敏電阻維持足夠溫度從而保持在高電阻狀態(tài)。當(dāng)故障排除之后，高分子PTC熱敏電阻很快冷卻并將回復(fù)到原來的低電阻狀態(tài)，這樣又象一只新的熱敏電阻一樣可以重新工作了。
 
高分子熱敏電阻與保險(xiǎn)絲、陶瓷PTC熱敏電阻的區(qū)別
高分子PTC熱敏電阻與保險(xiǎn)絲之間最顯著的差異就是前者可以多次重復(fù)使用。這兩種產(chǎn)品都能提供過電流保護(hù)作用，但高分子PTC熱敏電阻能多次提供這種保護(hù)，而保險(xiǎn)絲在提供過電流保護(hù)之后，就必須用另外一只進(jìn)行替換。高分子PTC熱敏電阻與陶瓷PTC熱敏電阻的不同在于元件的初始阻值、動作時(shí)間（對事故事件的反應(yīng)時(shí)間）以及尺寸大小的差別。具有相同維持電流的高分子PTC熱敏電阻與陶瓷PTC熱敏電阻相比，高分子PTC熱敏電阻尺寸更小、阻值更低，同時(shí)反應(yīng)更快。
 
高分子PTC熱敏電阻器的應(yīng)用范圍
高分子PTC熱敏電阻可用于計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備、移動電話、電池組、遠(yuǎn)程通訊和網(wǎng)絡(luò)裝備、變壓器、工業(yè)控制設(shè)備、汽車及其它電子產(chǎn)品中，起到過電流或過溫保護(hù)作用。
 
高分子PTC熱敏電阻的參數(shù)
1 R_max
在室溫條件下，RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻動作或回流焊接安裝到電路板中一小時(shí)后測得的最大電阻值。
 
2 最小電阻（R_min）/最大電阻（R_max）
在指定環(huán)境溫度下，例如：25℃，安裝到電路之前特定型號的RF/WH系列高分子熱敏電阻的阻值會在規(guī)定的一個(gè)范圍內(nèi)，即在最小值（R_min）和最大值（R_max）之間。此值被列在規(guī)格書中的電阻欄里。
 
3 維持電流 I_hold
維持電流是RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻保持不動作情況下可以通過的最大電流。在限定環(huán)境條件下，裝置可保持無限長的時(shí)間，而不會從低阻狀態(tài)轉(zhuǎn)變至高阻狀態(tài)。
 
4 動作電流 I_trip
在限定環(huán)境條件下，使RF/WH系列高分子熱敏電阻在限定的時(shí)間內(nèi)動作的最小穩(wěn)態(tài)電流。
 
5 最大電流 I_max （耐流值）
在限定狀態(tài)下， RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻安全動作的最大動作電流，即熱敏電阻的耐流值。超過此值，熱敏電阻有可能損壞，不能恢復(fù)。此值被列在規(guī)格書中的耐流值一欄里。
 
6 泄漏電流I_res
RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻鎖定在其高阻狀態(tài)時(shí)，通過熱敏電阻的電流。
 
7 最大工作電流/正常操作電流
在正常的操作條件下，流過電路的最大電流。在電路的最大環(huán)境工作溫度下，用來保護(hù)電路的RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻的維持電流一般來說比工作電流大。
 
8 動作
RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻在過電流發(fā)生或環(huán)境溫度增加時(shí)由低阻值向高阻值轉(zhuǎn)變的過程。
 
9 動作時(shí)間
過電流發(fā)生開始至熱敏電阻動作完成所需的時(shí)間。對任何特定的RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻而言，流經(jīng)電路的電流越大，或工作的環(huán)境溫度越高，其動作時(shí)間越短。
 
10 V_max 最大電壓（耐壓值）
在限定條件下， RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻動作時(shí)，能安全承受的最高電壓。即熱敏電阻的耐壓值。超過此值，熱敏電阻有可能被擊穿，不能恢復(fù)。此值通常被列在規(guī)格書中的耐壓值一欄里。
 
11 最大工作電壓
在正常動作狀態(tài)下，跨過RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻兩端的最大電壓。在許多電路中，相當(dāng)于電路中電源的電壓。
12 導(dǎo)電聚合體
在此指由導(dǎo)電粒子（炭黑，碳纖維，金屬粉末，金屬氧化物等）填充絕緣的高分子材料（聚烯烴，環(huán)氧樹脂等）而制得的導(dǎo)電復(fù)合材料。
 
13 環(huán)境溫度
在熱敏電阻或者一個(gè)聯(lián)有熱敏電阻元件的電路周圍靜止空氣的溫度。
 
14 工作溫度范圍
元件可以安全工作的環(huán)境溫度范圍。
 
15 最大工作環(huán)境溫度
預(yù)期元件可以安全工作的最高環(huán)境溫度。
 
16 功率耗損
RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻動作后所消耗的功率，通過計(jì)算流過熱敏電阻的泄漏電流和跨過熱敏電阻的電壓的乘積得到。
 
17 高溫，高濕老化
在室溫下， 測量RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻在較長時(shí)間(如150小時(shí))處于較高溫度(如85℃)及高濕度(如85% 濕度)狀態(tài)前后的阻值的變化。
 
18 被動老化測試
室溫下，測量RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻長時(shí)間(如1000小時(shí))處于較高溫度(如70℃或85℃)狀態(tài)前后的阻值變化。
 
19 冷熱沖擊測試
在室溫下，RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻的阻值在溫度循環(huán)前后的變化的測試結(jié)果。(例如，在-55℃及+125℃之間循環(huán)10次)。
 
20 PTC強(qiáng)度β
PTC熱敏電阻具有足夠的PTC強(qiáng)度且不能出現(xiàn)NTC現(xiàn)象。 β=lgR140°C/R室溫≥5 R140°C、R室溫 為140℃與室溫時(shí)的額定零功率電阻值。
 
21 動作特性
PTC熱敏電阻在耐壓、耐流試驗(yàn)前、后都應(yīng)進(jìn)行不動作特性測試，并且，其中R為進(jìn)行不動作特性試驗(yàn)時(shí)熱敏電阻兩端的U/I，Rn為額定零功率電阻初測值或復(fù)測值。
 
22 恢復(fù)時(shí)間
PTC熱敏電阻動作后的恢復(fù)時(shí)間應(yīng)不大于60S。
 
23 失效模式試驗(yàn)
在進(jìn)行失效模式試驗(yàn)時(shí)，高聚PTC熱敏電阻可能隨試驗(yàn)或處于失效狀態(tài)，允許的失效模式是開路或高阻狀態(tài)，但整個(gè)試驗(yàn)過程中不得出現(xiàn)低阻態(tài)或起明火。