PTC热敏电阻的电阻-温度特性及静态和动态特性

与人一样，发热意味着机器出了问题，热敏电阻则是治愈这一顽疾的良药。日常生活中，我们家居常备的电子体温计采用一颗PTC热敏电阻。如果接触智能手机、电脑、冰箱、吸尘器时，都会感觉到发热，这里将温度控制在安全范围内的关键电子元器件也是PTC热敏电阻。

PTC热敏电阻是应用最普遍的一类热敏元件，可检测物体的热度，并将“热”信息传递给IC进行处理，使耐热性差的元件不被热而破坏，让精度不准的元件能良好运作。

PTC热敏电阻的电阻值随温度的上升而增大，具有三个主要特性。

1. 电阻-温度特性

居里点（C.P.）被定义为其电阻值等于25°C的两倍电阻值时的温度。尽管常态温度与“居里点”温度之间存在微小差别，PTC热敏电阻仍然显示了几乎恒定的电阻-温度特性。其电阻-温度特性则是，当温度超过居里点时，电阻会陡然上升。

电阻-温度特性曲线图

2. 电流-电压特性（静态特性）

这显示了当施加于PTC热敏电阻上的电压使内部发热和外部热耗散之间达到平衡时，施加电压与稳定电流之间的关系。它同时有电流最大点和恒定输出功率部分。

电流-电压特性（静态特性）曲线图

3. 电流-时间特性（动态特性）

这显示了内部发热与外部热耗散达到均衡状态之前电流与时间之间的关系。其特点在于拥有大的初始电流和突发性持续衰减部分。

电流-时间特性（动态特性）曲线图

在电路设计应用中，用户进行PTC热敏电阻选型时，应明白三个技术术语。首先是保护电流。超大电流值在电压-电流特性（静态）中称为“保护门限电流”。当PTC热敏电阻中流过的电流小于保护门限电流时，在负载曲线与PTC热敏电阻的电压-电流特性曲线的交点处达到稳定。然而，当通过的电流大于保护门限电流时，其稳定点在于负载曲线的交点处。

其次是保护门限电流范围。这取决于周围温度、电阻值、温度特性和形状。跳闸电流超大值与不动作电流超小值位于周围温度范围-10°C到+60°C之内。也就是说，当电流小于不工作电流时，PTC热敏电阻只作为固定电阻工作。当通过的电流大于跳闸电流时，PTC热敏电阻就会防止电路出现过载。

保护门限电流范围曲线图

第三是工作时间。从加载电压到电流本身陡然衰减之间的时间称为“工作时间”。传统意义上，工作时间(t0)是指突入电流减小到初始突入电流(I0)一半强度(I0/2)所需的时间。

PTC热敏电阻工作时间-电流曲线图

这三个特性是基础特性，电路设计中还应考虑芯片尺寸、工作温度检测范围、最快跳闸时间、可靠性、安装和通电后特性变化、安全标准，以及RoHS标准、无卤素等选项。

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