PTC熱敏電阻器簡介
概述：
熱敏電阻器按其電阻-溫度特性可分為正溫度系數熱敏電阻器(PTCR)及負溫度系數熱敏電阻器(NTCR)。PTC是Positive Temperature
電阻-溫度特性；伏安特性；電流時間特性。
● 電阻--溫度特性（R--T特性）：
指的是在規(guī)定電壓下，PTC熱敏電阻器的零功率電阻值與電阻本體溫度之間的關系（如下圖所示）。
●電壓--電流特性（V—I特性）：
指加在熱敏電阻器引出端的電壓與達到熱平衡的穩(wěn)態(tài)條件下的電流之間的關系（如下圖所示）。
●電流—時間特性（I—T特性）：
指熱敏電阻器在施加電壓過程中，電流隨時間的變化特性。開始加電壓瞬間的電流稱為起始電流，平衡時的電流稱為殘余電流（如下圖所示）
Coefficient的縮寫，為正溫度系數的意思。NTC是Negative Temperature Coefficient 的縮寫，為負溫度系數的意思。其中正溫度系數熱敏電阻器(PTCR)包括：突變型(階躍型)PTC熱敏電阻器及緩變型(線性)PTC熱敏電阻器兩種。其突變型(階躍型)PTC熱敏電阻器又細分兩類，一類為陶瓷PTC熱敏電阻器（CPTC），在BaTiO3，V2O5，,BN等材料中摻入半導化元素后都可發(fā)現PTC效應。目前得到廣泛應用的是BaTiO3系PTC熱敏電阻器；第二類是有機高分子PTC熱敏電阻器（PPTC），在聚乙烯高分子材料中摻入碳黑形成PTC效應。這里介紹的是BaTiO3系PTC熱敏電阻器，屬于典型的直熱式階躍型正溫度系數熱敏電阻器，當溫度增加到居里溫度以上時，其電阻值呈階躍式增加，可達到4～10個數量級。溫度的變化可以由流過熱敏電阻的電流來獲得，也可以由外界輸入熱能或者這二者的迭加來獲得。
PTC熱敏電阻器的應用及優(yōu)點：
1、作為加熱用的陶瓷PTC元件，具有自動恒溫的特性，可省去一套溫控線路；
2、作為開關用的陶瓷PTC元件，具有過流、過熱保護功能，避免電器設備損壞，結構簡單、可靠；
3、作為溫度保護用的陶瓷PTC元件，在溫控點附近有很大的電阻溫度系數，配置一個簡單的比較器電路可實現較精確的溫度控制；
4、開關溫度調整范圍大：-40℃～320℃；
5、電阻溫度系數高：最高超過40%/℃；
6、電阻值范圍大：0.1Ω～20kΩ
7、工作電壓范圍大:3V～1000V
PTC熱敏電阻器三大特性：
BaTiO3陶瓷是一種典型的鐵電材料，常溫下其電阻率大于1012Ω.cm，相對介電常數高達104，是一種優(yōu)良的陶瓷電容器材料。在這種材料中引入稀土元素如Y、Nb等，可使其電阻率下降到10Ω.cm以下，成為具有很大的正溫度系數的半導體陶瓷材料，在居里溫度以上幾十度的溫度范圍內，其電阻率可增大4-10個數量級，產生PTC效應。這種效應是一種晶界效應，只有多晶陶瓷材料才具有。正是由于這種PTC效應，PTC熱敏電阻器得到了極其廣泛的應用。根據應用領域劃分，PTC熱敏電阻器有三大特性：
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▇ PTC的失效模式
●衡量PTC熱敏電阻器可靠性有兩個主要指標：
A.耐電壓能力----超過規(guī)定的電壓可導致PTC熱敏電阻器短路擊穿，施加高電壓可淘汰耐壓低的產品，確保PTC熱敏電阻器在最大工作電壓（Vmax）以下是安全的；
B、耐電流能力----超過規(guī)定的電流或開關次數可導致PTC熱敏電阻器呈現不可恢復的高阻態(tài)而失效，循環(huán)通斷試驗不能全部淘汰早期失效的產品。
●在規(guī)定的使用條件下，PTC失效后呈現高電阻態(tài)。長期（一般大于1000小時）施加在PTC熱敏電阻器上的電壓導致其常溫電阻升高的幅度極小，居里溫度超過200℃的PTC發(fā)熱元件相對要明顯。除PTC發(fā)熱元件外，PTC失效的主要原因是由于開關操作中陶瓷體中心產生應力開裂。如下圖，在PTC熱敏電阻器動作動過程中，PTC瓷片內溫度、電阻率、電場、和功率密度的分布不均勻導致中心應力大而分層裂開。
PTC瓷片內溫度、電阻率、電場、和功率密度沿片厚度方向的分布
