Pagrindinės PTC žinios

PTC yra teigiamo temperatūros koeficiento santrumpa, paprastai reiškianti puslaidininkines medžiagas arba komponentus, turinčius didelį teigiamą temperatūros koeficientą. Paprastai, kai minime PTC, turime omenyje teigiamus temperatūros koeficiento termistorius, paprastai žinomus kaip PTC termistoriai. PTC termistoriai yra puslaidininkinių rezistorių tipas, turintis temperatūros jautrumą, o temperatūrai viršijus tam tikrą slenkstį (Curie temperatūrą), jų varža staigiai didėja kylant temperatūrai.

Keraminės medžiagos dažniausiai naudojamos kaip puikūs didelio atsparumo izoliatoriai. Keraminiai PTC termistoriai gaminami naudojant bario titanatą kaip pagrindą ir legiruoti su kitomis polikristalinėmis keraminėmis medžiagomis, todėl sumažėja atsparumas ir puslaidininkių charakteristikos. Tai pasiekiama sąmoningai dedant cheminį elementą, kurio kristalo gardelės taškas yra didesnis valentingumas. Dalis bario jonų arba titanato jonų grotelėje pakeičiami aukštesnio valentingumo jonais, sukuriant tam tikrą skaičių laisvųjų elektronų, kurie prisideda prie elektros laidumo.

PTC (pozityvaus temperatūros koeficiento) efekto, ty staigaus pasipriešinimo padidėjimo, priežastis slypi medžiagos organizacijoje, kurią sudaro daug mažų mikrokristalų. Šių kristalų sąsajose, vadinamose grūdų ribomis, susidaro barjerai, trukdantys elektronams judėti į gretimus regionus. Dėl to pasipriešinimas tampa didelis. Šis efektas kompensuojamas esant žemai temperatūrai dėl didelės dielektrinės konstantos ir spontaniškos poliarizacijos stiprumo ties grūdelių ribomis, kurios neleidžia susidaryti barjerams ir leidžia laisvai tekėti elektronams. Tačiau esant aukštai temperatūrai, dielektrinė konstanta ir poliarizacijos stipris žymiai sumažėja, todėl kliūtys ir atsparumas smarkiai padidėja, o tai rodo stiprų PTC efektą.

Svėrimas ir maišymas: Medžiagos, tokios kaip bario karbonatas, titano dioksidas ir kiti priedai, yra tiksliai pasveriamos ir sumaišomos, kad būtų pasiektos reikiamos elektrinės ir šiluminės savybės.

1. Šlapias šlifavimas: Mišinys šlapiai šlifuojamas, kad susidarytų vienalytė pasta.

2. Dehidratacija ir džiovinimas: pasta dehidratuojama ir išdžiovinama, kad pašalintų drėgmės perteklių.

3. Sausas presavimas: išdžiovinta medžiaga sausai presuojama į įvairias formas, tokias kaip diskai, stačiakampiai, žiedai ar korio struktūros.

4. Sukepinimas: Presuoti ruošiniai sukepinami aukštoje temperatūroje (apie 1400 laipsnių), kad susidarytų keraminiai komponentai.

5. Elektrodo panaudojimas: ant keraminių komponentų paviršiaus uždedami elektrodai, kad jie būtų laidūs.

6. Atsparumo rūšiavimas: komponentai rūšiuojami pagal atsparumą, kad būtų klasifikuojami pagal atsparumo vertes.

7. Vielos sujungimas: Priklausomai nuo galutinio gaminio struktūros, komponentams sujungti atliekamas vielos sujungimas.

8. Izoliacinės kapsulės: komponentai yra apsaugoti izoliacine medžiaga.

9. Surinkimas: Komponentai surenkami ir, jei reikia, dedami į apsauginius korpusus.

10. Atsparumo įtampai bandymas: Surinktiems PTC termistoriams atliekamas atsparumo įtampos bandymas, siekiant užtikrinti jų elektros saugą.

11. Atsparumo bandymas: PTC termistorių varža tikrinama siekiant patikrinti jų veikimą.

12. Galutinis testavimas. Siekiant įvertinti bendrą PTC termistorių funkcionalumą, atliekamas išsamus bandymas.

13. Pakuotė: Išbandyti ir patvirtinti PTC termistoriai supakuoti siuntimui.

14. Sandėliavimas: supakuoti PTC termistoriai laikomi tinkamoje aplinkoje, kol jie bus platinami arba naudojami įvairioms reikmėms.

PTC termistoriai turi nuo temperatūros priklausomą varžos ir temperatūros ryšį, paprastai žinomą kaip pasipriešinimo ir temperatūros (RT) charakteristika. RT charakteristika apibūdina PTC termistoriaus nulinės galios varžos priklausomybę nuo jo temperatūros, esant nurodytai įtampai.

Nulinės galios varža reiškia PTC termistoriaus varžos vertę, matuojant tam tikroje temperatūroje, kai naudojama labai maža galia, tokia maža, kad galima nepaisyti pasipriešinimo pokyčio, kurį sukelia galios išsklaidymas. Vardinė nulinės galios varža reiškia vertę, išmatuotą esant 25 laipsnių aplinkos temperatūrai.

 

 

 

• Rmin: minimalus pasipriešinimas

• Tmin: Temperatūra Rmin

• Rtc: 2 kartus Rmin

• Tc:

Pagrindinis parametras, apibūdinantis RT charakteristikos kokybę, yra temperatūros koeficientas ( ), kuris atspindi RT kreivės statumą. Didesnis temperatūros koeficientas ( ) rodo, kad PTC termistorius yra jautresnis temperatūros pokyčiams, todėl PTC efektas yra ryškesnis. Kitaip tariant, didesnis temperatūros koeficientas reiškia geresnį našumą ir ilgesnį PTC termistoriaus tarnavimo laiką.

PTC termistoriaus temperatūros koeficientas ( ) apibrėžiamas kaip santykinis varžos pokytis, kurį sukelia temperatūros pokytis. Jį galima apskaičiuoti naudojant formulę:=(log(R2) - log(R1)) / (T2 - T1)

Paprastai T1 laikomas Tc + 15 laipsniu, o T2 laikomas Tc + 25 laipsniu, kur Tc yra PTC termistoriaus Curie temperatūra.

 

VI Charakteristika

 

Įtampos ir srovės (VI) charakteristika, taip pat žinoma kaip srovės ir įtampos charakteristika arba tiesiog VI charakteristika, iliustruoja įtampos ir srovės tarpusavio priklausomybę PTC termistoriuje, kai jis pasiekia šiluminę pusiausvyrą esant elektros apkrovai.

 

 

 

• Ik: Darbinė srovė esant įtampai Vk

• Ir: likutinė srovė, kai taikomas Vmax

• Vmax: maksimali įtampa

• VN: Normali įtampa

• VD: gedimo įtampa

PTC termistoriaus VI charakteristika paprastai gali būti suskirstyta į tris sritis:

Tiesinė sritis (0-Vk): šioje srityje įtampos ir srovės santykis atitinka Ohmo dėsnį ir nėra reikšmingų nelinijinių pokyčių. Jis taip pat žinomas kaip neveikianti sritis, nes PTC termistorius nerodo jokių pastebimų varžos pokyčių.

Pereinamoji sritis (Vk-Vmax): Šiame regione, vadinamame perėjimo arba perjungimo sritimi, PTC termistoriaus varža greitai keičiasi dėl savaiminio įkaitimo. Didėjant įtampai, srovė mažėja, todėl PTC termistorius persijungia iš mažos varžos būsenos į didelės varžos būseną. Šis regionas taip pat vadinamas veiksmų regionu.

Sugedimo sritis (VD ir aukštesnė): Šiame regione, vadinamame gedimo arba išjungimo regionu, srovė didėja didėjant įtampai. PTC termistoriaus varža eksponentiškai sumažėja, todėl didesnės įtampos srovės yra didesnės. Dėl to PTC termistoriaus temperatūra pakyla, todėl varža toliau mažėja. Galiausiai tai gali sukelti terminį gedimą arba PTC termistoriaus išjungimą.

VI charakteristika yra svarbi PTC termistorių teikiamos apsaugos nuo viršsrovių nuoroda. Tai padeda nustatyti termistoriaus elgseną esant skirtingoms įtampos ir srovės sąlygoms, užtikrinant veiksmingą apsaugą nuo per didelio srovės srauto.

Srovės laiko charakteristika reiškia PTC termistoriaus charakteristiką, kai srovė keičiasi laikui bėgant veikiant įtampai.

Kai PTC termistoriui iš pradžių įvedama įtampa, srovė tuo momentu vadinama paleidimo srove. Kai PTC termistorius pasiekia šiluminę pusiausvyrą, likusi srovė vadinama likutine srove.

Esant tam tikrai aplinkos temperatūrai, kai pradinė srovė (užtikrinant, kad ji yra darbinė) įvedama į PTC termistorių, laikas, per kurį srovė sumažėja iki 50% paleidimo srovės, vadinamas atsako laiku arba atsako laiko konstanta. Srovės laiko charakteristika yra svarbi atskaitos taškas įvairioms PTC termistorių programoms, tokioms kaip automatinis išmagnetinimas, atidėtas paleidimas ir apsauga nuo perkrovos.