PTC特性及各种使用条件对PTC发热体的影响.docx

PTC 特性与各种使用条件对 PTC 发热体的影响时间:03-21 11:39 阅读:1338 次*温馨提示：点击图片可以放大观看高清大图简介：PTC特性与各种使用条件对PTC发热体的影响-、PTC特性：1. 电阻一温特性散热快中第鮒Rmax为最大电阻，Rmin为最小电阻，R25为常温电阻，Tmin为最小电阻对应温，Tsw为开关温，Ts为 发热表面温，Tmax最大电阻〉寸应温当 PTC热敏电阻的温上升到开关温 Tsw以上时，其电阻将迅速增加1000倍以上2. 电一一时间特性散抿趙必打匚片或发闻且件 达到翰膿?定的时闻趟氐税 定电流越丸但是卿［电漏基电阻确电济一时的詩悄的祭|歆电劉 *4萌电缺小起站功率第小，运郢稳宦申J回 时间越找・檎定电减置側耐电压科电济 时闻将性的倉'*].电匝越低・ 關妊诵用.阳店配嬢助祕小，ii到稳宴 电潦苗时R1越1C科定电百谓越大*PTC热敏电阻的起始电阻比较小，所以，当稳定的电压施加到其上时，会出现比较大的起始电；然后，P TC的温上升，电达到最大电；随后， PTC的电阻增加，电因而下，最后到稳定值从另一个角考虑，PTC具有比较大的起始电，使 PTC的发热速加快，有于尽快使温达到稳定。

3. 稳定功对于同-个PTC发热体，其稳定功随着散热条件的同而改变相关材的导热系数，绝缘层的厚， 导热面的间隙，会影响散热，从而影响稳定功各种因素；寸 PTC稳定功的影响，见热平衡■节的详细描述此外，PTC片的厚减薄时，会使导热加快，从而使功增加散热较快时的 PTC稳定功可能会比散热较慢时 大几十倍PTC发热体的开关温越高，则稳定功也越大谖丈功率散翅験較1翳更大多数的新用户要求 PTC生产厂提供PTC发热体的功数据，但是应当知道功是随散热条件而变化的 在确定的电压下，PTC发热体的起始功和最大功基本上受散热条件的影响；但是稳定功取决于使用场合 的散热条件虽然在同的使用电压下，PTC的起始功同，但稳定功相差大散均斜乍对功返与时间关貳的筋宿「曲均越快，虹片或发圾殂件站I功 率稳定的时间越怜麹定療越怎但是虽丈功率片T吳4. 发热与散热的平衡发热与散热平衡，是指 PTC的发热功与散热功-致， PTC相对稳定在某个温点以下是各种因素对 P TC热平衡的影响的示意图P2:轴职小 施妙期车卜1Tt Ts] T总 S*居甲很壊对fTC期平毎的眾％ 在其他睾件村同的悄况节，PTU片的居基 SJTiSfffi.干術时肿功京抵大，混欣氐 居里北屋的鬲、ft.由材料配方岚定*狙富敵四面刘对『TU热卡衝的总性 在耳他爭件和I同的倚曲■已址件的散抉求 枳塔K，袖时的功军握衣，i3J?械蔽a邑IB小FTU 的咬热功率葩热功率电屢任时I燧协功邸歡範环电Ifl对PTC感平更前岂瞬.在具他辭件梢同的觸5H，FTC片的电18 1U H.丰衝时的功昭J&K,挡度越衣 iE#恃田対箱说9”曰朗旳按卡窗的总陀 出较小「但是，如果曳谢±力JW早術酎 的功耳和洱虞明jJF降“工作电宦时PTC^®的崇1% 布冥他爆件呷团的悄呪下.?TC>¥的电 憑醴第,平漏时的功牟舗大，・ 在疋常懺用删况下，亀宦科鶴罕瞞的 瞬咱比较小"但是，加異甩童过魅，M 平更E十的功车和温匡頤昱下澤.FJPL呼辻诀揪热怏时的"7散理功率“ r —N工一"峠平"A /L-丿 i\ / I师啊/[\ i I \ /”减母蔭时的!j ；/ \/散热功犖散轉对JTC按:平新的总内* 忘.耳也張件相同肘桶出弋，PTC：片的孰想 堰快，甲衝时的功率越丸温厦稍為恒 盘，却課散热过快，01平衡时的功率和锻 喘爭显下陰*发站ifi积曲PTC拮平阳的柴性在其他好件相同的情卫下片的岌迅匪积締丸,平简时的功率醴丈r逞黒祎甬0环倩:盘虞対?T€扫平简蚣艰甲L 在耳庇曙忤相同的倩侃下"坏第畐琪总 低*臣新科的功率葩大，iB艮书氏*散热功P(dis) = H*(Ts-Te)H是散热系数，其取决于传热用的属材、绝缘材的导热系数，绝缘材的厚，接触面的状况，散热 面的尺寸和形状，却风、水等。

属导热系数比较大，约为绝缘材的 10〜100倍，所以，绝缘材对导热的影响大当有风吹时，PTC发热组件的散热系数H会增加5〜10 倍0Ts是PTC发热体的表面温，Te是环境温散热功与 Ts和Te的差成正比当发热功与散热功相等时，发热与散热达成平衡, PTC的温再变化发热功曲线与散热功曲线的交叉点，是发热与散热的平衡点，它决定 PTC发热体的温和发热功温低于交叉点温时，发热功大于散热功， PTC温上升；温高于交叉点温时，发热功小于散热功，PTC温自动下，保持温恒定但是如果散热极慢，发热曲线与散热曲线没有交叉点，发热功总是大 于散热功， PTC无法达到平衡，从而导致PTC的热击穿因此，在使用PTC发热片时，应使PTC能够比较好地散热，以防PTC击穿为获得较大的功，应当增 加散热，或选择较高开关温、较小电阻的 PTC，或者较低的环境温 在大多数场合下，我们需要PTC发热体具有确定的表面温，而是确定的功此时，我们必考虑它的功在空气加热、煮水等场合下，我们应 多地考虑发热功二、各种使用条件对PTC发热体的影响1. 表面温电压的影响：在发热/散热平衡图中，PTC工作在正常工作点B段时，工作电压对PTC的表面温的影响 大。

性能优异、电阻适当的 PTC发热片，电压增加1倍，表面温提高 10°C左右PTC电阻随温的变化过缓，性能佳，则在正常工作点 B段时，电压变化对其表面温的影响比较大，这对于需要同时在同电压使用 下的情形当PTC发热片在工作点A段(比如工作电压太低、PTC电阻太大、散热太快等情况)时，电压对表面温的 影响比较大对于电压太低或PTC电阻太大的情况，应避免；对于只重视输出功的情况，散热快可以提高输出 功，表面温则可以必重视 当电压过高，使PTC发热片的工作点处在C段时，温将会失去控制，使表面温快速上升，导致 PTC的热击穿PTC常温电阻的影响：PTC电阻减小与工作电压增加所产生的影响相似在工作点B段，电阻减小，表面温 则稍微上升但是 PTC电阻过大，工作点处在A段，PTC电阻变化则对表面温产生较大的影响如果 PTC的电阻过小，工作点可能会处于C点，PTC发热片容出现热击穿 PTC的电极制作有问题，则可能出现假电 阻，即ptc成品的电阻比陶瓷体的电阻要大得多，则电阻〉寸表面温的影响将被假电阻现象掩盖，因而无法判定 表面温与电阻的变化关系散热的影响：在工作点B段，散热加快，表面温则稍微下但是由于散热过快，工作点处在 A 段, PTC 散热则对表面温产生较大的影响。

当散热过慢，工作点处在 C段，则PTC将出现热击穿开关温的影响:在工作点B段，开关温的低或提高， 将使PTC发热片的表面温低或提高 这是改 变PTC发热片表面温最常用的做法但是，当开关温接近室温时，单纯低开关温很难使表面温下， 必须同时增加PTC的常温电阻才能使表面温下 当用PTC发热片组装成组件时，组件的温与发热片的温会有一差距通常这一差距在 10〜40 °C之间影响组件与发热片的温差的因素有： 组件外部散热条件（组件外部散热快则温差大），PTC与组件之间的散热（散热快则温差小），发热温与环境温之差（此温差大则组件与发热片的温差大），以及装配方 法发热片与组件间的导热，绝缘材太厚，绝缘材的导热系数小，组件表面与发热片的距离较远， PTC发热片的发热面积与散热面积比相对较小，组件表面散热较快，则组件的表面温下较多2. 最大电（冲击电）PTC电阻的影响：从电 一时间曲线可以看出，当施加固定电压到PTC发热片时，其初始一段时间，电比 较大电达到最大时的电即是最大电电阻越小，则最大电越大需要多个 PTC并联时，最大电会较大，可能超过电的允许电，此时应选用电阻大些的 PTC发热片有时，需要发热片的发热速快些，则应 选用电阻小些的发热片。

但是， PTC发热片存在假电阻，则无法判定最大电与电阻之间的关系最小电阻的影响：在PTC电阻一温曲线中，介绍常温电阻 R25和最小电阻RminR25/Rmin的比值越大，则最大电越大开关温较高的 PTC，R25/Rmin的比值往往要比开关温较低的大电压效应影响：用较高的电压来测 PTC的电阻，会比较低电压测的电阻小，称为电压效应电压效应大， 则最大电也大 电阻搭配的影响同电阻的发热片的电一时间曲线同，到达最大最大电的时间也同多个PTC发热片并联使用时，各片的电阻差别较大，最大电的峰值被平，最大电则比电阻接近的情 况小但是，如果PTC发热体是在室温下通电加热，而是在较高温下通电，特别是在 R-T曲线的Tmin的温 下通电， 组装在一起的每片PTC的电阻同时是最小值，最大电的峰值会被平， 组件的最大电将会很大单片PTC最大电的估算I max = A * U / R25其中I max为最大电 A是与材开关温，生产配方和工艺有关的系数对于我公司生产的 PTC发热片， A值基本符合下表的经验值：表面温 /°C 50 100 150 200 250 300 A 值 1.1 1.5 1.8 2.5 3.8 6.03. 发热（升温）速。

PTC电阻的影响：在电压相同的情况下，电阻越小，初始的发热功越大，发热速也越快，达到最大最大 电以及恒定表面温的时间也越短但 PTC存在较大假电阻的情况除外使用电压的影响:〉寸于同一 PTC发热片，电压越高，初始的发热功越大，发热速也越快，达到最大最大 电以及恒定表面温的时间也越短组件导热情况的影响:正常使用的PTC发热片，在非强制散热（如吹风、直接浸水等）的情况下，-般10〜3 0秒〉即可达到恒定表面温但是，将 PTC发热片组装成组件，组件的达到恒定表面温的时间要长得多许多初初使用PTC发热片的厂商，由于解 PTC发热片的特性，重视导热问题，以致使导热严重导热的原因有： 导热面平整，存在较大的空气间隙，绝缘层太厚导热会使传导功的速减慢， 组件到达恒定表面温的时间延长PTC导热面积的影响：PTC导热面积的增加，可使传导功增加，组件到达恒定表面温的时间缩短对于 同样的散热结构，多用-些同样的种类的发热片，也可以使组件到达恒定表面温的时间缩短组件热容 的影响:组件的热容增加，温升时所需要的热增加，组件到达恒定表面温的时间延长导热硅脂的使用：在PTC与电极片之间，或其他传热面之间涂上导热硅脂，可使传热速加快。

但是导热硅 脂要太厚，接触面之间一定要压紧违述速贋对沮件升赴蛙廛矿影咆4. PTC发热体的选择方法常温电阻的选择根据使用电压、发热速、最大电、发热面积、表面温等方面的要求，选择适合的常 温电阻需要发热速快，功大的场合，电阻可选择小些用于恒温发热的片，电阻稍大些用于延时电的 发热体，电阻应大些多片并联使用时，为防止电过大，应选择电阻大些，而且大小电阻搭配使用。