ptc是什么 热敏电阻的应用

2025-01-2917:26:01综合资讯0

开关电源启动过程中,其内部的电容因电压不可突变而短暂内会生成一峰值电流,这一电流即是通常所说的浪涌电流。它在电容进行初次电导过程中最为显著。尽管此电流持续时间短暂,但若不加控制,将缩短滤波电容和整流桥的使用寿命,并可能降低输入电源电压,导致其他共用此电源的设备瞬间断电,对邻近设备的正常工作产生干扰。

为了有效抑制这一浪涌电流,多种方法被应用于不同功率的电源中。在中小功率电源中,常采用电阻限流法来抑制开机浪涌电流。以下将以热敏电阻NTC为例,详述其在电路中的作用。

何为热敏电阻?

热敏电阻器是一种敏感元件,按温度系数可分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。其显著特性是对温度的敏感性,即在不同温度下展现出不同的电阻值。当温度升高时,NTC热敏电阻的电阻值会迅速下降,而PTC则会随着温度上升而电阻值上升。这两种器件均属于半导体器件范畴。

图示说明

关于NTC热敏电阻,即负温度系数热敏电阻,它在常温下具有较高的电阻值,即零功率电阻值。当开关电源启动时,NTC热敏电阻会因快速升温而使其电阻值在毫秒级时间内显著降低。相较于传统的固定阻值限流电阻,NTC在此设计中的功耗降低了几十到上百倍,使其非常适合高转换效率和节能要求的开关电源产品。断电后,NTC热敏电阻随自身冷却,其电阻值会逐渐恢复到初始状态,恢复时间视具体情况而定。

热敏电阻在电路中的运用

(1)测温:作为温度传感器,热敏电阻结构简单、价格低廉。其应用环境可以是干燥或密封的,甚至能在恶劣的环境下工作。热敏电阻传感器因其高阻值,在远距离温度测量中表现优秀,常常采用桥路电路进行测量。

(2)温度补偿:热敏电阻可用于对某些元器件的温度进行补偿。例如,动圈式仪表中的动圈因温度升高导致电阻增大,产生温度误差。此时可通过在动圈回路中并联负温度系数热敏电阻与锰铜丝电阻,以抵消由温度变化引起的误差。

(3)过热保护:热敏电阻可实现直接或间接的热保护。在小电流场合,可直接将热敏电阻串入负载中以防止过热损坏。在大电流场合,则可用于保护继电器、晶体管电路等设备。

(4)液位检测:通过给NTC热敏电阻施加加热电流,当液面高于其安装高度时,液体将带走热量导致其表面温度下降、阻值上升。通过检测这一阻值变化,可判断液面是否低于设定值,如汽车油箱中的油位报警传感器便是基于此原理工作。

如何判断热敏电阻故障?

使用万用表选择合适的电阻档位,接触热敏电阻两端并进行加热。若阻值呈现如图所示的线性变化,则表明热敏电阻正常。若无任何变化,则可能已损坏。热敏电阻失效的常见原因包括瞬间电流过大、电阻丝绝缘保护磨损导致的短路以及电压不稳定等。