PTC热敏电阻器的特性及原理简介
概述：
热敏电阻器按其电阻-温度特性可分为正温度系数热敏电阻器(PTCR)及负温度系数热敏电阻器(NTCR)。PTC是PosiTIve Temperature Coefficient的缩写，为正温度系数的意思。NTC是NegaTIve Temperature Coefficient 的缩写，为负温度系数的意思。其中正温度系数热敏电阻器(PTCR)包含：突变型(阶跃型)PTC热敏电阻器及缓变型(线性)PTC热敏电阻器两种。其突变型(阶跃型)PTC热敏电阻器又细分两类，一类为陶瓷PTC热敏电阻器（CPTC），在BaTIO3，V2O5，,BN等材猜中掺入半导化元素后都可发现PTC效应。现在得到广泛运用的是BaTIO3系PTC热敏电阻器；第二类是有机高分子PTC热敏电阻器（PPTC），在聚乙烯高分子材猜中掺入碳黑构成PTC效应。这儿介绍的是BaTiO3系PTC热敏电阻器，归于典型的直热式阶跃型正温度系数热敏电阻器，当温度添加到居里温度以上时，其电阻值呈阶跃式添加，可到达4～10个数量级。温度的改变能够由流过热敏电阻的电流来取得，也能够由外界输入热能或许这二者的迭加来取得。
PTC热敏电阻器的运用及长处：
1、作为加热用的陶瓷PTC元件，具有主动恒温的特性，可省去一套温控线路；
2、作为开关用的陶瓷PTC元件，具有过流、过热维护功用，防止电器设备损坏，结构简略、牢靠；
3、作为温度维护用的陶瓷PTC元件，在温控点邻近有很大的电阻温度系数，装备一个简略的比较器电路可完成较准确的温度操控；
4、开关温度调整规模大：-40℃～320℃；
5、电阻温度系数高：最高超越40%/℃；
6、电阻值规模大：0.1Ω～20kΩ
7、作业电压规模大:3V～1000V
PTC热敏电阻器三大特性：
BaTiO3陶瓷是一种典型的铁电资料，常温下其电阻率大于1012Ω.cm，相对介电常数高达104，是一种优秀的陶瓷电容器资料。在这种材猜中引进稀土元素如Y、Nb等，可使其电阻率下降到10Ω.cm以下，成为具有很大的正温度系数的半导体陶瓷资料，在居里温度以上几十度的温度规模内，其电阻率可增大4-10个数量级，发生PTC效应。这种效应是一种晶界效应，只要多晶陶瓷资料才具有。正是因为这种PTC效应，PTC热敏电阻器得到了极端广泛的运用。依据运用领域区分，PTC热敏电阻器有三大特性：
电阻-温度特性；伏安特性；电流时刻特性。
● 电阻–温度特性（R–T特性）：
指的是在规则电压下，PTC热敏电阻器的零功率电阻值与电阻本体温度之间的联系（如下图所示）。
●电压–电流特性（V—I特性）：
指加在热敏电阻器引出端的电压与到达热平衡的稳态条件下的电流之间的联系（如下图所示）。
●电流—时刻特性（I—T特性）：
指热敏电阻器在施加电压过程中，电流随时刻的改变特性。开端加电压瞬间的电流称为开始电流，平衡时的电流称为剩余电流（如下图所示）。
▇ PTC的失效形式
●衡量PTC热敏电阻器牢靠性有两个首要目标：
A.耐电压才能—-超越规则的电压可导致PTC热敏电阻器短路击穿，施加高电压可筛选耐压低的产品，保证PTC热敏电阻器在最大作业电压（Vmax）以下是安全的；
B、耐电流才能—-超越规则的电流或开关次数可导致PTC热敏电阻器出现不行康复的高阻态而失效，循环通断实验不能悉数筛选前期失效的产品。
●在规则的运用条件下，PTC失效后出现高电阻态。长时间（一般大于1000小时）施加在PTC热敏电阻器上的电压导致其常温电阻升高的起伏极小，居里温度超越200℃的PTC发热元件相对要显着。除PTC发热元件外，PTC失效的首要原因是因为开关操作中陶瓷体中心发生应力开裂。如下图，在PTC热敏电阻器动作动过程中，PTC瓷片内温度、电阻率、电场、和功率密度的散布不均匀导致中心应力大而分层裂开。
PTC瓷片内温度、电阻率、电场、和功率密度沿片厚度方向的散布
