¿Qué es PTC?
PTC se ha utilizado ampliamente en varios campos de la industria electrónica, entonces, ¿qué es PTC? ¿Como funciona?
PTC es una especie de cerámica de calentamiento de semiconductores.Cuando la temperatura exterior disminuye, el valor de resistencia de PTC disminuye y la generación de calor aumenta en consecuencia.
Cómo funciona PTC
El termistor PTC (termistor de coeficiente de temperatura positivo) es una resistencia semiconductora sensible a la temperatura. Una vez que supera una cierta temperatura (temperatura de Curie), su valor de resistencia es casi un paso a medida que aumenta la temperatura. El aumento de la fórmula. El cambio de temperatura del cuerpo del termistor PTC se puede obtener por la corriente que fluye a través del termistor PTC, o por la entrada de calor externa o la superposición de los dos. Los materiales cerámicos se suelen utilizar como excelentes aislantes de alta resistencia , Y el termistor cerámico PTC está basado en titanato de bario, dopado con otros materiales cerámicos policristalinos, y tiene menor resistencia y características semiconductoras. Mediante el dopado intencional de un material con mayor valencia química Se consigue como un elemento reticular del cristal: una parte de los iones bario o iones titanato de la rejilla cristalina es reemplazada por iones de valencia superior, obteniendo así una cierta cantidad de electrones libres que generan conductividad.
Para el efecto del termistor PTC, es decir, la razón del aumento escalonado en el valor de resistencia, la estructura del material se compone de muchos cristalitos pequeños y el potencial se forma en el límite de grano, el llamado límite de grano (límite de grano). La barrera evita que los electrones crucen el límite hacia el área adyacente, generando así una alta resistencia. Este efecto se anula a bajas temperaturas: la alta constante dieléctrica y la polarización espontánea en el límite del grano lo obstaculizan a bajas temperaturas La formación de una barrera de potencial permite que los electrones fluyan libremente, este efecto reducirá en gran medida la constante dieléctrica y la polarización a altas temperaturas, resultando en un aumento sustancial de la barrera de potencial y resistencia, mostrando un fuerte efecto PTC.
Los termistores PTC son componentes sensibles que se han desarrollado temprano, con muchos tipos y un desarrollo más maduro. Los termistores PTC están compuestos de materiales cerámicos semiconductores y el principio utilizado es que la temperatura hace que cambie la resistencia. Si la concentración de electrones y huecos son nyp, y la movilidad es μn y μp, la conductividad del semiconductor es: σ = q (nμn + pμp) porque n, p, μn y μp son todas funciones dependientes de la temperatura , Por lo tanto, la conductancia es una función de la temperatura, por lo que la temperatura se puede calcular midiendo la conductancia y se puede hacer la curva característica de resistencia-temperatura. Este es el principio de funcionamiento del termistor semiconductor.
Los termistores incluyen termistores de coeficiente de temperatura positivo (PTC) y de coeficiente de temperatura negativo (NTC), y termistores de temperatura crítica (CTR). Sus características de resistencia-temperatura se muestran en la Figura 1. Las principales características de los termistores PTC son: ①Alta sensibilidad, su coeficiente de temperatura de resistencia es más de 10-100 veces mayor que el del metal y puede detectar cambios de temperatura de 10-6 ℃; ②Rango de temperatura de funcionamiento amplio, los dispositivos de temperatura normal son adecuados para- 55 ℃ ～ 315 ℃, la temperatura aplicable del dispositivo de alta temperatura es superior a 315 ℃ (actualmente la más alta puede alcanzar 2000 ℃), el dispositivo de baja temperatura es adecuado para -273 ℃ ～ 55 ℃; ③ Tamaño pequeño, puede medir el espacio, la cavidad y otros termómetros no pueden medir La temperatura de los vasos sanguíneos en organismos vivos; ④Fácil de usar, el valor de resistencia se puede seleccionar arbitrariamente entre 0.1 ～ 100kΩ; ⑤Fácil de procesar en formas complejas, se puede producir en masa; ⑥Buena estabilidad y fuerte capacidad de sobrecarga.
Termistor PTC
PTC (Positive Temperature Coeff1Cient) se refiere a un fenómeno o material de termistor que tiene un coeficiente de temperatura positivo y un aumento brusco de resistencia a una determinada temperatura. Se puede utilizar como sensor de temperatura constante. El material es un cuerpo sinterizado con BaTiO3 o SrTiO3 o PbTiO3 como componente principal, que está dopado con una pequeña cantidad de Nb, Ta, Bi, Sb, Y, La y otros óxidos para el control de valencia atómica y hacerlo semiconductor. El BaTiO3 semiconductor y otros materiales se denominan porcelana semiconductora (a granel); a su vez, se agregan óxidos de Mn, Fe, Cu, Cr y otros aditivos que aumentan el coeficiente de resistencia a temperatura positiva, y se forman mediante tecnología cerámica general. La sinterización a alta temperatura hace que el titanato de platino y su solución sólida sean semiconductores, obteniendo así un material termistor PTC de característica positiva. Su coeficiente de temperatura y la temperatura del punto de Curie varían con la composición y las condiciones de sinterización (especialmente la temperatura de enfriamiento).
El termistor PTC apareció en 1950, y luego, en 1954, apareció el termistor PTC con titanato de bario como material principal. Los termistores PTC se pueden utilizar para la medición y el control de la temperatura en la industria, así como para la detección y el ajuste de la temperatura de determinadas partes de los automóviles. También se utilizan ampliamente en equipos civiles, como el control de la temperatura del agua de calderas instantáneas, aires acondicionados y cámaras frigoríficas. Utilice su propia calefacción para análisis de gas y máquina de velocidad del viento. El siguiente es un ejemplo de la aplicación de protección contra calentamiento y sobrecalentamiento a calentadores, motores, transformadores, transistores de alta potencia y otros aparatos eléctricos.
Además de utilizarse como elemento calefactor, el termistor PTC también puede funcionar como "interruptor". Tiene tres funciones: elemento sensible, calentador e interruptor, llamado "interruptor térmico", como se muestra en las Figuras 2 y 3. Mostrar. Después de que la corriente pasa a través del elemento, la temperatura aumenta, es decir, la temperatura del elemento calefactor aumenta. Cuando se excede la temperatura del punto de Curie, la resistencia aumenta, lo que limita el aumento de la corriente, por lo que la disminución de la corriente hace que la temperatura del elemento disminuya, y la disminución del valor de la resistencia provoca la corriente del circuito. Aumenta, la temperatura del elemento sube y se repite, por lo que tiene la función de mantener la temperatura en un rango específico, y también juega un papel de interruptor. Utilice esta resistencia a las características de temperatura para hacer una fuente de calor, ya que las aplicaciones de elementos calefactores como calentadores, planchas eléctricas, guardarropas de secado, acondicionadores de aire, etc., también pueden desempeñar un papel en la protección contra el sobrecalentamiento de los aparatos eléctricos.