PTC热敏电阻
PTC热敏电阻的起源
钛酸钡（BaTiO3）由日本、美国、苏联于20世纪40年代初发现，其室温下的电阻率一般大于1010Ω·cm。1952年荷兰飞利浦公司的Haayman等人发现，当添加少量稀土元素（Y、Bi、Sb等）时，其电阻率变为10～106Ω·cm，材料的温度特性对应于居里点。但当时他们没有公开发表任何文献，而仅仅申请了专利，因此直到1954年左右才为公众所知。1961年，PTC热敏电阻由村田制作所首次量产，并取得POSISTOR的注册商标。 1963年前后，欧美、日本等公司开始实现PTC热敏电阻的产业化，应用于温度补偿、水位检测、防止电动机过热、自动控温加热器、彩色电视机消磁电路等领域。
PTC热敏电阻选择参数
了解关键参数对于选择适合您应用的PTC热敏电阻至关重要。以下是需要考虑的五个关键因素。
1.最大工作电压
PTC热敏电阻串联在电路中。正常工作时，只有一小部分电压残留在PTC热敏电阻上。当PTC热敏电阻以高阻状态启动时，必须承受几乎整个电源电压。因此，选择PTC热敏电阻时，必须选择足够高的最大工作电压，同时还必须考虑电源电压可能出现的波动。
2.非动作电流和动作电流
为了获得可靠的开关功能，工作电流必须至少为非工作电流的两倍。由于环境温度对非工作电流和工作电流的影响很大（见下图），因此应考虑最坏情况。非工作电流应在最高允许环境温度下选择，而工作电流则应选择在较低环境温度下使用的值。
3. 最大工作电压下允许的最大电流
当PTC热敏电阻执行保护功能时，请检查电路中是否存在产生超过最大允许电流的电流的情况，这通常是指发生短路的可能性。规格书中已给出最大电流值。如果超过此值使用，PTC热敏电阻可能会损坏或过早失效。
4.开关温度（居里温度）
我们可以提供居里温度为80℃、100℃、120℃、140℃等的过流保护元件。一方面，不动作电流取决于居里温度和PTC热敏电阻芯片的直径。为了降低成本，应选择居里温度高、尺寸小的元件；另一方面，必须考虑这样选择的PTC热敏电阻器表面温度会较高，是否会在电路中引起不良的副作用。一般情况下，居里温度应超过最高使用环境温度20~40℃。
5.使用环境的影响
在接触化学试剂或使用灌封材料或填料时，要特别小心，防止钛酸钡陶瓷的还原，导致PTC热敏电阻的效果下降，以及因灌封而引起的热导率的变化，造成PTC热敏电阻局部过热而损坏。
电力变压器PTC热敏电阻选型示例
已知电源变压器一次电压220V，二次电压16V，二次电流1.5A，二次异常时一次电流约350mA，应在10分钟内进入保护状态。变压器工作环境温度为-10～40℃，正常运行时温升为15～～20℃。PTC热敏电阻靠近变压器安装，请选用PTC热敏电阻进行一次保护。
1.确定最大工作电压
已知变压器的工作电压为220V，考虑电源波动因素，最高工作电压应达到220V×（1+20%）=264V<br/>PTC热敏电阻的最高工作电压为265V。
2.确定不动作电流
经过计算和实测，变压器正常工作时一次电流为125mA，考虑到PTC热敏电阻安装地点的环境温度高达60℃，因此可以确定60℃时不动作电流应为130~140mA。
3.确定工作电流
考虑到PTC热敏电阻安装地点的环境温度可低至-10℃或25℃，因此可以确定在-10℃或25℃时动作电流应为340~350mA，动作时间约为5分钟。
4.确定额定零功率电阻R25
PTC热敏电阻串联在初级，产生的压降应尽可能小。PTC热敏电阻本身的加热功率也应尽可能小。一般情况下，PTC热敏电阻的压降应小于总电源的1%。R25的计算公式为：<br/>220V x 1%÷0.125A=17.6Ω
5.确定最大电流
根据实际测量，当变压器次级短路时，一次电流可达500mA，若初级线圈部分短路时有更大的电流通过，则PTC热敏电阻的最大电流确定在1A以上。
6. 确定居里温度和尺寸
考虑到PTC热敏电阻安装位置的环境温度最高可达60℃，居里温度在此基础上增加40℃选定，居里温度为100℃。但考虑到成本较低，且PTC热敏电阻不安装在变压器线圈内，其较高的表面温度不会对变压器产生不利影响，因此可将居里温度选定为120℃，这样PTC热敏电阻的直径可减小一级，成本也可降低。
7.确定PTC热敏电阻的型号
根据以上需求，参考我司规格表，选定MZ11-10P15RH265<br/>即：最大工作电压265V、额定零功率电阻值15Q±25%、不工作电流140mA、工作电流350mA、最大电流1.2A、居里温度120℃、最大尺寸11.0mm。
PTC热敏电阻芯优势
PTC热敏电阻具有独特的优势，使其成为电子电路中各种保护和控制应用的理想选择。
自我保护功能
当温度超过阈值时，热敏电阻的阻值会急剧增大，自动限制电流。例如电机过流保护和锂电池保护。
无需外部控制
热敏电阻的无源特性直接响应温度变化，从而简化了电路设计并降低了系统复杂性。
长寿
由于没有机械接触，因此可以防止老化，使其成为传统保险丝的耐用替代品，具有更长的使用寿命。
可定制性
能够通过材料改性来调整居里点，陶瓷 PTC 能够达到 20-300°C 之间的温度，适用于各种应用。
当电路处于正常状态时，流过过流保护PTC热敏电阻的电流小于额定电流，过流保护PTC热敏电阻处于常态，阻值很小，不会影响被保护电路的正常工作。当电路发生故障，电流大大超过额定电流时，过流保护PTC热敏电阻会突然发热，变为高阻状态，使电路处于相对“断开”状态，从而保护电路免受损坏。当故障消除后，过流保护PTC热敏电阻也自动恢复到低阻状态，电路恢复正常工作。
当电路处于正常状态时，流过过流保护PTC热敏电阻的电流小于额定电流，过流保护PTC热敏电阻处于常态，阻值很小，不会影响被保护电路的正常工作。当电路发生故障，电流大大超过额定电流时，过流保护PTC热敏电阻会突然发热，变为高阻状态，使电路处于相对“断开”状态，从而保护电路免受损坏。当故障消除后，过流保护PTC热敏电阻也自动恢复到低阻状态，电路恢复正常工作。
PTC热敏电阻制造工艺
PTC热敏电阻的制造始于碳酸钡、氧化钛和其他具有所需电热特性的材料的混合物，这些混合物经过研磨、混合、压缩成圆盘或矩形，然后烧结，烧结温度最好低于1400°C。之后，将它们小心地连接在一起，并根据型号配备连接元件，最后进行涂层或封装。
PTC热敏电阻典型应用
过流保护：家用电器（吹风机、咖啡机）、汽车电子。温度传感与补偿：工业设备温控系统。自调节加热：恒温加热器（陶瓷PTC的电阻在居里点附近稳定）。电子电路保护：USB限流、PCB过温保护。
