湖南過流保護熱敏電阻電路

來源: 發(fā)布時間:2023-09-14

非線性PTC效應(yīng)經(jīng)過相變的材料會呈現(xiàn)出電阻沿狹窄溫度范圍內(nèi)急劇增加幾個至十幾個數(shù)量級的現(xiàn)象,即非線性PTC效應(yīng),相當(dāng)多種類型的導(dǎo)電聚合體會呈現(xiàn)出這種效應(yīng),如高分子PTC熱敏電阻。這些導(dǎo)電聚合體對于制造過電流保護裝置來說非常有用。高分子PTC熱敏電阻用于過流保護,高分子PTC熱敏電阻又經(jīng)常被人們稱為自恢復(fù)保險絲(下面簡稱為熱敏電阻),由于具有獨特的正溫度系數(shù)電阻特性,因而極為適合用作過流保護器件。熱敏電阻的使用方法象普通保險絲一樣,是串聯(lián)在電路中使用。熱敏電阻靈敏度較高,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。湖南過流保護熱敏電阻電路

負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻是指隨溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小、具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象和材料。該材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進行充分混合、成型、燒結(jié)等工藝而成的半導(dǎo)體陶瓷,可制成具有負溫度系數(shù)(NTC)的熱敏電阻.其電阻率和材料常數(shù)隨材料成分比例、燒結(jié)氣氛、燒結(jié)溫度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同而變化。還出現(xiàn)了以碳化硅、硒化錫、氮化鉭等為**的非氧化物系NTC熱敏電阻材料。NTC熱敏半導(dǎo)瓷大多是尖晶石結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)的氧化物陶瓷,具有負的溫度系數(shù),電阻值可近似表示為:R(T)=R(T0)*exp(Bn(1/T-1/T0)),式中R(T)、R(T0)分別為溫度T、T0時的電阻值,Bn為材料常數(shù)。陶瓷晶粒本身由于溫度變化而使電阻率發(fā)生變化,這是由半導(dǎo)體特性決定的。青海過流保護熱敏電阻測試NTC電阻體自身的包封料及線材對熱敏電阻產(chǎn)品的性能有很大影響,其中包封料有硅樹脂、酚醛樹脂。

耗散系數(shù)(δ)在規(guī)定環(huán)境溫度下,NTC熱敏電阻耗散系數(shù)是電阻中耗散的功率變化與電阻體相應(yīng)的溫度變化之比值。δ:NTC熱敏電阻耗散系數(shù),(mW/K)?!鱌:NTC熱敏電阻消耗的功率(mW)?!鱐:NTC熱敏電阻消耗功率△P時,電阻體相應(yīng)的溫度變化(K)。熱時間常數(shù)(τ)在零功率條件下,當(dāng)溫度突變時,熱敏電阻的溫度變化了始未兩個溫度差的63.2%時所需的時間,熱時間常數(shù)與NTC熱敏電阻的熱容量成正比,與其耗散系數(shù)成反比。τ:熱時間常數(shù)(S)。C:NTC熱敏電阻的熱容量。δ:NTC熱敏電阻的耗散系數(shù)。

熱敏電阻的電阻-溫度特性可近似地用下式表示:R=R0exp{B(1/T-1/T0)}:R:溫度T(K)時的電阻值、Ro:溫度T0、(K)時的電阻值、B:B值、*T(K)=t(oC)+273.15。實際上,熱敏電阻的B值并非是恒定的,其變化大小因材料構(gòu)成而異,比較大甚至可達5K/°C。因此在較大的溫度范圍內(nèi)應(yīng)用式1時,將與實測值之間存在一定誤差。此處,若將式1中的B值用式2所示的作為溫度的函數(shù)計算時,則可降低與實測值之間的誤差,可認(rèn)為近似相等。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。高分子PTC熱敏電阻是一種直熱式、階躍型熱敏電阻,其電阻變化過程與自身的發(fā)熱和散熱情況有關(guān)。

鈦酸鋇晶體屬于鈣鈦礦型結(jié)構(gòu),是一種鐵電材料,純鈦酸鋇是一種絕緣材料.在鈦酸鋇材料中加入微量稀土元素,進行適當(dāng)熱處理后,在居里溫度附近,電阻率陡增幾個數(shù)量級,產(chǎn)生PTC效應(yīng),此效應(yīng)與BaTiO3晶體的鐵電性及其在居里溫度附近材料的相變有關(guān)。鈦酸鋇半導(dǎo)瓷是一種多晶材料,晶粒之間存在著晶粒間界面。該半導(dǎo)瓷當(dāng)達到某一特定溫度或電壓,晶體粒界就發(fā)生變化,從而電阻急劇變化。鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)起因于粒界(晶粒間界)。對于導(dǎo)電電子來說,晶粒間界面相當(dāng)于一個勢壘。當(dāng)溫度低時,由于鈦酸鋇內(nèi)電場的作用,導(dǎo)致電子極容易越過勢壘,則電阻值較小。當(dāng)溫度升高到居里溫度(即臨界溫度)附近時,內(nèi)電場受到破壞,它不能幫助導(dǎo)電電子越過勢壘。這相當(dāng)于勢壘升高,電阻值突然增大,產(chǎn)生PTC效應(yīng)。鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)的物理模型有海望表面勢壘模型、丹尼爾斯等人的鋇缺位模型和疊加勢壘模型,它們分別從不同方面對PTC效應(yīng)作出了合理解釋。NTC電阻溫度變化的行為一般用Arrhenius 公式來描述: ρ=ρ0exp(Ea/kT)。遼寧聚合物正溫度系數(shù)熱敏電阻電流

PTC熱敏電阻還大量用于民用設(shè)備,如控制瞬間開水器的水溫、空調(diào)器與冷庫的溫度。湖南過流保護熱敏電阻電路

NTC負溫度系數(shù)熱敏電阻構(gòu)成NTC(NegativeTemperatureCoefficient)是指隨溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小、具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象和材料.該材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進行充分混合、成型、燒結(jié)等工藝而成的半導(dǎo)體陶瓷,可制成具有負溫度系數(shù)(NTC)的熱敏電阻.其電阻率和材料常數(shù)隨材料成分比例、燒結(jié)氣氛、燒結(jié)溫度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同而變化.現(xiàn)在還出現(xiàn)了以碳化硅、硒化錫、氮化鉭等為**的非氧化物系NTC熱敏電阻材料。NTC熱敏半導(dǎo)瓷大多是尖晶石結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)的氧化物陶瓷,具有負的溫度系數(shù),電阻值可近似表示為:式中RT、RT0分別為溫度T、T0時的電阻值,Bn為材料常數(shù).陶瓷晶粒本身由于溫度變化而使電阻率發(fā)生變化,這是由半導(dǎo)體特性決定的。湖南過流保護熱敏電阻電路