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什么是PTC熱敏電阻？
PTC目前已經(jīng)廣泛的被應(yīng)用在電子行業(yè)的各個領(lǐng)域,，那什么是PTC呢,？它是怎樣工作的呢？
PTC是一種半導(dǎo)體發(fā)熱陶瓷，當(dāng)外界溫度降低,，PTC的電阻值隨之減小,，發(fā)熱量反而會相應(yīng)增加。
PTC的工作原理
PTC熱敏電阻(正溫度系數(shù)熱敏電阻)是一種具溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻,一旦超過一定的溫度(居里溫度) 時,它的電阻值隨著溫度的升高幾乎是呈階 式的增高.PTC熱敏電阻本體溫度的變化可以由流過PTC熱敏電阻的電流來獲得,也可以由外界輸入熱量或者這二者的疊加來獲得. 陶瓷材料通常用作高電阻的優(yōu)良絕緣體,而陶瓷PTC熱敏電阻是以鈦酸鋇為基, 摻雜其它的多晶陶瓷材料制造的,具有較低的電阻及半導(dǎo)特性.通過有目的的摻雜一種化學(xué)價較高的材料作為晶體的點陣元來達到的:在晶格中鋇離子或鈦酸鹽離子的一部分被較高價的離子所替代,因而得到了一定數(shù)量產(chǎn)生導(dǎo)電性的自由電子.
對于PTC熱敏電阻效應(yīng),也就是電阻值階 增高的原因,在于材料組織是由許多小的微晶構(gòu)成的 , 在晶粒的界面上,即所謂的晶粒邊界(晶界)上形成勢壘,阻礙電子越界進入到相鄰區(qū)域中去, 因此而產(chǎn)生高的電阻.這種效應(yīng)在溫度低時被抵消:在晶界上高的介電常數(shù)和自發(fā)的極化強度在低溫時阻礙了勢壘的形成并使電子可以自由地流動.而這種效應(yīng)在高溫時,介電常數(shù)和極化強度大幅度地降低, 導(dǎo)致勢壘及電阻大幅度地增高,呈現(xiàn)出強烈的PTC效應(yīng).
PTC熱敏電阻是開發(fā)早,、種類多,、發(fā)展較成熟的敏感元器件．PTC熱敏電阻由半導(dǎo)體陶瓷材料組成，利用的原理是溫度引起電阻變化．若電子和空穴的濃度分別為n,、p,，遷移率分別為μn、μp,，則半導(dǎo)體的電導(dǎo)為：
σ=q（nμn+pμp）
因為n,、p、μn,、μp都是依賴溫度T的函數(shù),，所以電導(dǎo)是溫度的函數(shù)，因此可由測量電導(dǎo)而推算出溫度的高低,，并能做出電阻-溫度特性曲線．這就是半導(dǎo)體熱敏電阻的工作原理．
熱敏電阻包括正溫度系數(shù)（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻,，以及臨界溫度熱敏電阻（CTR）．它們的電阻-溫度特性如圖1所示．PTC熱敏電阻的主要特點是：①靈敏度較高，其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10～100倍以上,，能檢測出10-6℃的溫度變化,；②工作溫度范圍寬，常溫器件適用于- 55℃～315℃,，高溫器件適用溫度高于315℃（目前zui高可達到2000℃）,，低溫器件適用于-273℃～55℃；③體積小,，能夠測量其他溫度計無法測量的空隙,、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度；④使用方便,，電阻值可在0.1～100kΩ間任意選擇,；⑤易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn),；⑥穩(wěn)定性好,、過載能力強．
PTC熱敏電阻
PTC（Positive Temperature Coeff1Cient）是指在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象或材料,，可專門用作恒定溫度傳感器．該材料是以BaTiO3或 SrTiO3或PbTiO3為主要成分的燒結(jié)體,，其中摻入微量的Nb、Ta,、Bi,、Sb,、Y、La等氧化物進行原子價控制而使之半導(dǎo)化,，常將這種半導(dǎo)體化的BaTiO3等材料簡稱為半導(dǎo)（體）瓷,；同時還添加增大其正電阻溫度系數(shù)的Mn、Fe,、Cu,、Cr的氧化物和起其他作用的添加物，采用一般陶瓷工藝成形,、高溫?zé)Y(jié)而使鈦酸鉑等及其固溶體半導(dǎo)化,，從而得到正特性的PTC熱敏電阻材料．其溫度系數(shù)及居里點溫度隨組分及燒結(jié)條件（尤其是冷卻溫度）不同而變化．
PTC熱敏電阻于1950年出現(xiàn)，隨后1954年出現(xiàn)了以鈦酸鋇為主要材料的PTC熱敏電阻．PTC熱敏電阻在工業(yè)上可用作溫度的測量與控制,，也用于汽車某部位的溫度檢測與調(diào)節(jié),，還大量用于民用設(shè)備，如控制瞬間開水器的水溫,、空調(diào)器與冷庫的溫度,，利用本身加熱作氣體分析和風(fēng)速機等方面．下面簡介一例對加熱器、馬達,、變壓器、大功率晶體管等電器的加熱和過熱保護方面的應(yīng)用,。
PTC熱敏電阻除用作加熱元件外,，同時還能起到“開關(guān)”的作用，兼有敏感元件,、加熱器和開關(guān)三種功能,，稱之為“熱敏開關(guān)”，如圖2和3所示．電流通過元件后引起溫度升高,，即發(fā)熱體的溫度上升,，當(dāng)超過居里點溫度后，電阻增加,，從而限制電流增加,，于是電流的下降導(dǎo)致元件溫度降低，電阻值的減小又使電路電流增加,，元件溫度升高,，周而復(fù)始，因此具有使溫度保持在特定范圍的功能,，又起到開關(guān)作用．利用這種阻溫特性做成加熱源,，作為加熱元件應(yīng)用的有暖風(fēng)器、電烙鐵,、烘衣柜,、空調(diào)等,，還可對電器起到過熱保護作用。