PTC熱敏電阻的電阻-溫度特性及靜態和動態特性

與人一樣，發熱意味著機器出了問題，熱敏電阻則是治愈這一頑疾的良藥。日常生活中，我們家居常備的電子體溫計采用一顆PTC熱敏電阻。如果接觸智能手機、電腦、冰箱、吸塵器時，都會感覺到發熱，這里將溫度控制在安全范圍內的關鍵電子元器件也是PTC熱敏電阻。

PTC熱敏電阻是應用最普遍的一類熱敏元件，可檢測物體的熱度，并將“熱”信息傳遞給IC進行處理，使耐熱性差的元件不被熱而破壞，讓精度不準的元件能良好運作。

PTC熱敏電阻的電阻值隨溫度的上升而增大，具有三個主要特性。

1. 電阻-溫度特性

居里點（C.P.）被定義為其電阻值等于25°C的兩倍電阻值時的溫度。盡管常態溫度與“居里點”溫度之間存在微小差別，PTC熱敏電阻仍然顯示了幾乎恒定的電阻-溫度特性。其電阻-溫度特性則是，當溫度超過居里點時，電阻會陡然上升。

電阻-溫度特性曲線圖

2. 電流-電壓特性（靜態特性）

這顯示了當施加于PTC熱敏電阻上的電壓使內部發熱和外部熱耗散之間達到平衡時，施加電壓與穩定電流之間的關系。它同時有電流最大點和恒定輸出功率部分。

電流-電壓特性（靜態特性）曲線圖

3. 電流-時間特性（動態特性）

這顯示了內部發熱與外部熱耗散達到均衡狀態之前電流與時間之間的關系。其特點在于擁有大的初始電流和突發性持續衰減部分。

電流-時間特性（動態特性）曲線圖

在電路設計應用中，用戶進行PTC熱敏電阻選型時，應明白三個技術術語。首先是保護電流。超大電流值在電壓-電流特性（靜態）中稱為“保護門限電流”。當PTC熱敏電阻中流過的電流小于保護門限電流時，在負載曲線與PTC熱敏電阻的電壓-電流特性曲線的交點處達到穩定。然而，當通過的電流大于保護門限電流時，其穩定點在于負載曲線的交點處。

其次是保護門限電流范圍。這取決于周圍溫度、電阻值、溫度特性和形狀。跳閘電流超大值與不動作電流超小值位于周圍溫度范圍-10°C到+60°C之內。也就是說，當電流小于不工作電流時，PTC熱敏電阻只作為固定電阻工作。當通過的電流大于跳閘電流時，PTC熱敏電阻就會防止電路出現過載。

保護門限電流范圍曲線圖

第三是工作時間。從加載電壓到電流本身陡然衰減之間的時間稱為“工作時間”。傳統意義上，工作時間(t0)是指突入電流減小到初始突入電流(I0)一半強度(I0/2)所需的時間。

PTC熱敏電阻工作時間-電流曲線圖

這三個特性是基礎特性，電路設計中還應考慮芯片尺寸、工作溫度檢測范圍、最快跳閘時間、可靠性、安裝和通電后特性變化、安全標準，以及RoHS標準、無鹵素等選項。

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