Resistor----PTC的溫度特性和參數

1.PTC的材料以及特性

PTC（Positive temperature coefficient）即負的溫度系數，PTC電阻其阻值隨著環境溫度的升高而下降。PTC熱敏電阻根據其內部其內部材質的不同，通常可分為：陶瓷PTC，簡稱CPTC，和高分子PTC，簡稱PPTC。PTC熱敏電阻----典型的RT（阻值溫度）曲線如圖9-1所示：

圖9-1：PTC的R-T曲線

PTC的電阻值在一定溫度下（居里點）會迅速增加，具有阻值瞬間跳變的特性。利用此特性，可用于半導體熱失控期間的過電流和過溫保護，所以PTC又叫PTC保險絲。

2.PTC的動作原理

我們知道：對于一個導體，它的阻值為R，當流過導體的電流為I，持續的時間為t時，那么導體產生的熱量Q，可用焦耳定律來計算：Q = I^2Rt，可見導體產生的熱量與流過導體的電流I的平方成正比，即只要電流增加一點，產生的熱量Q將急劇增加。

正常工作時，由于工作電流Ihold較小，流過PTC的電流所產生的熱量不足以達到居里點，PTC一直呈現為出廠時的零功率電阻Rmin，通常在毫歐姆級（具體數據，隨著PTC的系列不同而有所不同），相當于一個開關的閉合狀態，一旦流過PTC的電流Itrip為正常工作電流Ihold的2倍時，PTC內部集聚的熱量到達居里點，其阻值立刻將跳變到Rmax，宏觀來看，相當于一個開關斷開，當然開關真正斷開，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，串聯在負載回路中，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，這樣就有效地保護了負載不被燒壞。當斷開電源，整個回路的電流消失，大約1分鐘時，PTC內部的熱量散發冷卻后，又自動恢復到初始阻值Rmin。因此PTC又叫可恢復保險絲，或自恢復保險絲，自復位過流保護器等。

3.PTC的關鍵參數

PTC的關鍵參數對選型至關重要，尤其是Ihold，Itrip。

Ihold：

保持電流，在23℃的靜止空氣中，PTC可以通過而不燒斷的最大電流。

Itrip：

跳變電流，在23℃的靜止空氣中，PTC會越過居里點而燒斷的最小電流。

Vmax：

最大電壓，PTC在額定電流I下所能承受的不損壞的最大電壓。

Imax：

最大電流，PTC在額定電壓V下所能承受的不損壞的最大故障電流。

PDtype：

典型功耗，在23℃的靜止空氣中，PTC處于燒斷狀態時的典型功耗。

Rmin：

最小初始阻值，在23℃的靜止空氣中，PTC在初始（未焊接或未燒斷）狀態下的最小電阻。

R1max：

在23℃的靜止空氣中，燒斷一次恢復后的最大阻值，或在260℃回流焊20秒后1小時測量的電阻值。

TtT：

Time to Trip，當故障狀態發生時，PPTC設備切換到高阻狀態所需的時間。PPTC跳脫時間由故障電流和環境溫度決定，故障電流越大或環境溫度越高，跳脫時間越短。例如25℃環境溫度下，0.5A 1.5s表示0.5A的電流，1.5s后會斷開，但若放置在50℃的環境溫度中，可能0.3A 1.5s（即只需0.3A的電流，1.5s斷開）或者0.5A 1s。（即0.5A的電流只需1s就可以斷開）