热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件.热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,利用的原理是温度引起电阻变化.若电子和空穴的浓度分别为n、p,迁移率分别为μn、μp,则半导体的电导为:
σ=q(nμn+pμp)
因为n、p、μn、μp都是依赖温度T的函数,所以电导是温度的函数,因此可由测量电导而推算出温度的高低,并能做出电阻-温度特性曲线.这就是半导体热敏电阻的工作原理.
热敏电阻包括正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)热敏电阻,以及临界温度热敏电阻(CTR).它们的电阻-温度特性如图1所示.热敏电阻的主要特点是:①灵敏度较高,其电阻温度系数要比金属大10~100倍以上,能检测出10-6℃的温度变化;②工作温度范围宽,常温器件适用于-55℃~315℃,高温器件适用温度高于315℃(目前可达到2000℃),低温器件适用于-273℃~55℃;③体积小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;④使用方便,电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择;⑤易加工成复杂的形状,可大批量生产;⑥稳定性好、过载能力强.
由于半导体热敏电阻有的性能,所以在应用方面,它不仅可以作为测量元件(如测量温度、流量、液位等),还可以作为控制元件(如热敏开关、限流器)和电路补偿元件.热敏电阻广泛用于家用电器、电力工业、通讯、科学、宇航等各个领域,发展前景极其广阔
NTC 应用
NTC 热敏电阻的用途广泛,根据其不同特性可作如下分类:
(1)利用其阻温特性,如测温计、控温仪、热补偿元件等
(2)利用其非线性伏安特性,如功率计、稳压器、限幅器、低频振荡器、放大器、调制器。
(3)利用其耗散常数与环境介质的种类与状态的关系,如真空计、气体分析计、流量计、液化计、热导计。
(4)利用其热惰性,如时间延迟等。
NTC应用分类表:
在很多场合,NTC 和 PTC 都可以替代性应用,但由于材料特性不同,所以需要设置的外部电路有差异。
需要注意的是,在某些特定场合,二者。比如选用 NTC 情形:普通开关电源,都是用 NTC 和继电器并联。
NTC实质上就是负温度系数热敏电阻,温度越高,阻值越低,用在电源中的作用是抑制开机时的浪涌电流,开机一瞬间NTC温度低,阻值大,抑制浪涌电流,之后 NTC温度上升,阻值下降,一直降到很低,不耗功率。但如果短时间反复开关机,NTC来不及冷却,则阻值一直很低,不能抑制电流,起不到保护的作用,所以需要并联一个继电器,开机之后继电器吸合,将NTC短路,让 NTC 有时间冷却下来,下次启动马上就能发挥作用;另外,储能、新能源汽车 BMS 系统,都是使用 NTC 防电涌的方案。
开启变频空调时会给大电容充电,在压缩机启动时会产生很大的电流,可能会损坏电路。因此,使用PTC能够限制电流的快速上升,让室外机电路缓慢进入工作状态。正常工作时,继电器会吸合并短路PTC,避免高压降。如果出现异常情况,PTC将阻断电流,类似于保险丝的作用。
所以,空调用 PTC而不用NTC,主要还是在于空调开机浪涌电流更大、时间更长,因此对开机浪涌电流的控制要求比普通开关电源更高,用 PTC 才能“持续”控制电流的增加,给后端主控电路一个“缓慢”启动的时间,同时在启动出现异常时起到保护的作用。
不同型号的特点和应用
NTC 热敏电阻(负温度系数)
特点:NTC 热敏电阻的阻值随温度升高而减小。它广泛应用于以下领域:
温度测量和控制:NTC 热敏电阻可以用于测量和控制电子设备的温度,如电脑、冰箱、空调等。
过热保护:NTC 热敏电阻可以用于检测设备的温度是否超过安全范围,从而起到过热保护的作用。
液位测量:NTC 热敏电阻可以用于测量液体的液位,通过测量液体对温度的影响来推算液位高度。
PTC 热敏电阻(正温度系数)
特点:PTC 热敏电阻的阻值随温度升高而增大。它主要应用于以下领域:
过流保护:PTC 热敏电阻可以用于电路中的过流保护,当电流过大时,PTC 热敏电阻的阻值迅速增大,限制电流的流动。
保险丝:PTC 热敏电阻可以用于制作保险丝,当电流过大时,PTC 热敏电阻的阻值逐渐增大,延迟电路的断开时间。
加热器控制:PTC 热敏电阻可以用于控制加热器的功率,通过调节 PTC 热敏电阻的阻值来控制加热器的输出功率。
CTR 热敏电阻(临界温度热敏电阻)
特点:CTR 热敏电阻的阻值在特定温度下发生突变。它主要应用于以下领域:
温度开关:CTR 热敏电阻可以用于制作温度开关,当温度达到特定阈值时,电路自动断开或闭合。
恒温控制:CTR 热敏电阻可以用于恒温控制系统中,通过监测温度的变化来控制设备的运行状态。
温度补偿:CTR 热敏电阻可以用于温度补偿电路中,通过调整阻值来抵消温度对电路性能的影响。
以上信息由专业从事ntc热敏电阻型号的至敏电子于2024/7/2 7:25:45发布
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