PTC熱敏電阻組織結(jié)構(gòu)和功能原理
陶瓷材料通常用作高電阻的優(yōu)良絕緣體,而陶瓷PTC熱敏電阻是以鈦酸鋇為基,摻雜其它的多晶陶瓷材料制造的,具有較低的電阻及半導(dǎo)特性。通過有目的的摻雜一種化學(xué)價較高的材料作為晶體的點陣元來達到的: 在晶格中鋇離子或鈦酸鹽離子的一部分被較高價的離子所替代,因而得到了一定數(shù)量產(chǎn)生導(dǎo)電性的自由電子。對于PTC熱敏電阻效應(yīng),也就是電阻值階躍增高的原因,在于材料組織是由許多小的微晶構(gòu)成的,在晶粒的界面上, 即所謂的晶粒邊界(晶界)上形成勢壘,阻礙電子越界進入到相鄰區(qū)域中去,因此而產(chǎn)生高的電阻,這種效應(yīng)在溫度低時被抵消: 在晶界上高的介電常數(shù)和自發(fā)的極化強度在低溫時阻礙了勢壘的形成并使電子可以自由地流動。 而這種效應(yīng)在高溫時,介電常數(shù)和極化強度大幅度地降低,導(dǎo)致勢壘及電阻大幅度地增高 ,呈現(xiàn)出強烈的PTC效應(yīng)。
PTC熱敏電阻制造流程
將能夠達到電氣性能和熱性能要求的混合物 (碳酸鋇和二氧化鈦以及其它的材料) 稱量、混合再濕法研磨, 脫水干燥后干壓成型制成圓片形、長方形、圓環(huán)形、蜂窩狀的毛坯。 這些壓制好的毛坯在較高的溫度下(1400℃左右)燒結(jié)成陶瓷,然后上電極使其表面金屬化,根據(jù)其電阻值分檔檢測。 按照成品的結(jié)構(gòu)形式釬焊封裝或裝配外殼,之后進行最后的全面檢測。
稱量 >> 球磨 >> 預(yù)燒結(jié) >> 造粒
>> 成型 >> 燒結(jié) >> 上電極 >> 阻值分選
>> 釬焊 >> 封裝裝配 >> 打標(biāo)志 >> 耐壓檢測
>> 阻值檢測 >> 最終檢測 >> 包裝 >> 入庫
PTC熱敏電阻與溫度的依賴關(guān)系(R-T特性)
電阻-溫度特性通常簡稱阻溫特性,指在規(guī)定的電壓下,PTC熱敏電阻零功率電阻與電阻體溫度之間的依賴關(guān)系。
零功率電阻,是指在某一溫度下測量PTC熱敏電阻值時,加在PTC熱敏電阻上的功耗極低,低到因其功耗引起的PTC熱敏電阻的阻值變化可以忽略不計。額定零功率電阻指環(huán)境溫度25℃條件下測得的零功率電阻值 。
Rmin : 最小電阻
Tmin : Rmin時的溫度
RTc : 2倍Rmin
Tc : 居里溫度
T25 Tmin Tc T(℃)
表征阻溫特性好壞的重要參數(shù)是溫度系數(shù)α,反映的是阻溫特性曲線的陡峭程度。溫度系數(shù)α越大,PTC熱敏電阻對溫度變化的反應(yīng)就越靈敏,即PTC效應(yīng)越顯著,其相應(yīng)的PTC熱敏電阻的性能也就越好,使用壽命就越長。PTC熱敏電阻的溫度系數(shù)定義為溫度變化導(dǎo)致的電阻的相對變化 。 α = (lgR2-lgR1)/(T2-T1) 一般情況下,T1取Tc+15℃、T2取Tc+25℃來計算溫度系數(shù)。
電壓和電流的關(guān)系(V-I特性)
電壓-電流特性簡稱伏安特性, 它展示了PTC熱敏電阻在加電氣負(fù)載達到熱平衡的情況下,電壓與電流的相互依賴關(guān)系。
Ik 在外加電壓Vk時的動作電流
Ir 外加電壓Vmax時的殘余電流
Vmax 最大工作電壓
VN 額定電壓
VD 擊穿電壓
PTC熱敏電阻的伏安特性大致可分為三個區(qū)域:
在0-Vk之間的區(qū)域稱為線性區(qū),此間的電壓和電流的關(guān)系基本符合歐姆定律,不產(chǎn)生明顯的非線性變化, 也稱不動作區(qū)。在Vk-Vmax之間的區(qū)域稱為躍變區(qū),此時由于PTC熱敏電阻的自熱升溫,電阻值產(chǎn)生躍變, 電流隨著電壓的上升而下降,所以此區(qū)也稱動作區(qū)。在VD以上的區(qū)域稱為擊穿區(qū),此時電流隨著電壓的上升而上升,PTC熱敏電阻的阻值呈指數(shù)型下降,于是電壓越高,電流越大,PTC熱敏電阻的溫度越高,阻值反而越低, 很快就導(dǎo)致PTC熱敏電阻的熱擊穿。伏安特性是過載保護PTC熱敏電阻的重要參考特性。
電流和時間的關(guān)系(I-t特性)
電流-時間特性是指PTC熱敏電阻在施加電壓的過程中,電流隨時間變化的特性。 開始加電瞬間的電流稱為起始電流,達到熱平衡時的電流稱為殘余電流。
一定環(huán)境溫度下,給PTC熱敏電阻加一個起始電流(保證是動作電流), 通過PTC熱敏電阻的電流降低到起始電流的50%時經(jīng)歷的時間就是動作時間。電流-時間特性是自動消磁PTC熱敏電阻、延時啟動PTC熱敏電阻、過載保護PTC熱敏電阻的重要參考特性
坦?jié)娗餇?企業(yè)簡介 上海坦?jié)娗餇栯娖骺萍加邢薰?Shanghai Temperature Electrical Equipment Tech Co., Ltd.)前身是中國航天科技集團 / 中國空間技術(shù)研究院 / 北京控制工程研究所 的下屬企業(yè),自1993年開始生產(chǎn)及代理經(jīng)銷國內(nèi)外各知名品牌的溫度保護產(chǎn)品,已專注于溫度保護控制領(lǐng)域超過26年。 我們是: 德國科瑞文KRIWAN工業(yè)電子公司進入中國市場的引領(lǐng)者和目前唯一經(jīng)其正式授權(quán)的總代理商; 德國久茂JUMO工業(yè)自動化公司重點代理商和戰(zhàn)略合作伙伴; 合計近500個國際一線品牌的經(jīng)銷商。 我們有: 近50000個SKU知名品牌原裝進口電子元器件,現(xiàn)貨供應(yīng); 我們的: 2016全年銷售額逾8000萬元RMB。 坦?jié)娗餇柹a(chǎn)的自有品牌—溫度保護控制產(chǎn)品—已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在: 電機/馬達、變壓器/電抗器、壓縮機、泵、風(fēng)機等傳統(tǒng)機電動力設(shè)備; 各類型生產(chǎn)機械、機床/數(shù)控加工中心、工業(yè)自控、工業(yè)機器人等傳統(tǒng)和先進制造業(yè)的制程控制; 工程機械、小型機電設(shè)備、電動工具、儀器儀表、生化醫(yī)藥、科研實驗、試驗分析; 高鐵、新能源風(fēng)電、新能源汽車等新興領(lǐng)域; 家用電器、消費電子產(chǎn)品等眾多行業(yè)中。 我們?yōu)椋? 包括世界五百強及國內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)的近1500家優(yōu)質(zhì)客戶提供長期穩(wěn)定的專業(yè)配套服務(wù),市場覆蓋中國及亞太地區(qū)。 熱忱歡迎各廠家來電來函聯(lián)系洽談,我們愿以熱忱、友好、積極的態(tài)度竭誠為您服務(wù)! 核心代理經(jīng)銷品牌: 德國科瑞文 KRIWAN, 德國久茂 Jumo, 德國特密克 Thermik, 德國賀利氏 Heraeus, 美國森薩塔 Sensata Klixon, 美國基美 Kemet Arcotronics, 日本林電工 HAYASHI DENKO, 美國艾默生 Emerson Microtemp, 德國萊尼 LEONI, 日本田村 Tamura, 荷蘭恩智浦 NXP, 美國派匹 Pepi, 美國莫仕 Molex, 美國泰科 TE Connectivity, 德國勒密拖 Limitor GmbH, 日本松下 Panasonic, 日本壓著端子 JST, 日本電氣 NEC SCHOTT, 韓國世紀(jì) SEKI, 日本石塚 SEMITEC, 瑞士IST IST AG, 比利時歐佳 Climalife Frio+, 德國羅森博格 Rothenberger, 坦?jié)娗餇?TanPoQiuEr, 馨源三元 Sanyuan, 五岳電器 Wuyue, 臺灣國煜 Kuoyuh, 雅寶電子 AUPO, 工藤膠帶 KUDO。