B值是表示热敏电阻与温度变化的灵敏度(电阻值的变化率)的特性值。 变化率也可以用下图的斜率表示。 斜率越大,B值越高,对温度变化的敏感性越高。 通常,热敏电阻B值由两个温度之间的指定电阻值变化的变化进行计算。 热敏电阻B值计算公式如下; B=In(Rt1/Rt2)/(1/t1-1/t2) RT1:温度T1时的零功率电阻值; Rt2;温度T2时的零功率电阻值;
一、分类
PTC:正温度系数热敏电阻(温度越高,阻值越大);
NTC:负温度系数热敏电阻(温度越高,阻值越小)。
二、热敏电阻的参数
1. RC:标称阻值,环境温度为25℃时的实际阻值;
2. RT:实际阻值,一定温度条件下,所测量的阻值;
3. B:材料常数,热灵敏度指标,B越大,灵敏度越高,实际工作中,B不是常数,随温度升高略有增加;
4. αT:温度变化1℃时的阻值变化,单位为%/℃;
5. T:时间常数,无功耗状态下,当环境温度由一个特定温度向另一个特定温度突然改变时,热敏电阻体的温度变化了两个特定温度之差的63.2%所需时间,T越小,热惯性越小;
6. PM:额定功率,规定技术条件下,热敏电阻长期连续负载所允许的耗散功率,实际应用不得超过额定功率,若工作温度超过25℃,必须相应降低负载;
7. IM:额定工作电流;
8. PC:在规定的环境温度下,热敏电阻体受测试电流加热而引起的阻值变化不超过0.1%所消耗的功率;
9. UMAX:最大电压,(1)NTC,规定的环境温度下,不使热敏电阻引起热失控所允许连续施加的最大直流电压;(2)PTC,规定的环境温度下,允许连续施加到热敏电阻上并保证热敏电阻正常工作在PTC特性部分的最大直流电压;
10. TMAX:最高工作温度;
11. TB:开关温度,温度超过TB时,电阻会瞬间剧增或剧减;
12. H:耗散系数,温度增加1℃,所耗散的功率,单位为mW/℃。
注:在选型时,RT0和B值非常重要。
三、伏安特性
1. NTC
RT=R0 exp BN(1/T-1/T0)=RT0 exp BN[△T/(T-T0)]
推到出 ln RT=BN(1/T-1/T0) + lnRT0
注:ln RT为电阻-温度曲线
其中,T0为环境温度,常取25℃;△T为热敏电阻的温升;RT和RT0分别是温度在T和T0时热敏电阻的阻值;BN为NTC的温度常数。
2. PTC
RT=RT0 exp BP(T-T0)
推到出ln RT=BP(T-T0) + ln RT0
四、NTC应用(热敏电阻抑制浪涌电路)
在PC冷启动时会产生一个很大的浪涌电流,即交流220V市电电压会给PC一个很大的开机冲击电流,这一很大的浪涌电流有可能烧毁电源和主机内电路,为此要设置一个抑制浪涌的电路,使PC开机时浪涌电流较小,而在开机后又能恢复正常的220V供电状态。
为了解决这一问题,最简单方法加一个NTC热敏电阻(如下图1中的Z1)来减小涌浪电流的大小。当然NTC热敏电阻的阻值并不是越大越好。阻值越大,消耗的功耗越大。
对于有些应用来说,
降低功耗特别关键,在NTC热敏电阻上的功率损耗不能忽略不计。可以在NTC热敏电阻上并联一个继电器来减小NTC热敏电阻的功耗。如下图,Vaa是后续电路经过AC-DC转换的数字/模拟电源,比如5V/12V。继电器初始是断开的。当Vaa逐渐达到自身电压的时候,齐纳二极管D1导通,三极管Q1打开,继电器RY1闭合,相当于把限流NTC热敏电阻Z1短路。
对于一些低成本,功率较低的电源电路,使用NTC热敏电阻限制浪涌电流往往比较常见。对于中/高功率的电源电路以及对电源转换效率要求比较高的应用,可以使用继电器进一步减小NTC热敏电阻上的功耗。
五、PTC应用(过流保护)
PTC热敏电阻常用于过流保护,俗称“自恢复保险丝”。
在选取器件的时候,首先要确认线路最大正常工作电流、最高环境温度,然后是保护电流、最大工作电压、额定零功率电阻等。