PTC, yani pozitif sıcaklık katsayısı etkisi, bu malzemenin direncinin artan sıcaklıkla artacağı anlamına gelir.
PTC etkisi ayrıca doğrusal ve doğrusal olmayan olmak üzere ikiye ayrılır. Bunlar arasında, doğrusal PTC etkisi, çoğu metal malzeme gibi, sıcaklık artışı ile direncin doğrusal olarak artması anlamına gelir; doğrusal olmayan PTC etkisi, bir faz değişikliğine maruz kalan malzemenin, birkaç ila on arasındaki dar bir sıcaklık aralığında dirençte keskin bir artış göstereceği anlamına gelir. Polimer PTC termistörleri gibi birçok iletken polimer türünde mevcut olan birkaç büyüklük derecesine sahiptir.
İçindekiler →
PTC Termistörü Nedir?
PTC termistörü, tipik bir sıcaklığa duyarlı yarı iletken dirençtir. Sıcaklık belirli bir sıcaklığı (Curie sıcaklığı) aştığında, direnç değeri aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi sıcaklık yükseldikçe adım adım artar:
PTC termistörleri, kabaca polimer PTC ve seramik PTC termistörlerine bölünmüştür. Polimer PTC termistörü, organik polimerin iletken partiküllerle kullanılmasını ifade eder; seramik PTC termistörü ise esas olarak inorganik partiküllerle (baryum karbonat vb.) kullanılır.
Aralarındaki fark, ilk direncin, etki süresi ve polimer PTC termistörün, seramik PTC termistörün boyutundan önemli ölçüde farklı olması ve aynı yüksek akıma sahip olmasıdır.
Seramik PTC termistör ile karşılaştırıldığında, polimer PTC termistör daha küçük boyuta, daha düşük dirence ve daha hızlı tepkiye sahiptir.
Polimer PTC Termistörün Çalışma Prensibi
PTC malzemesi polimer ve iletken partiküllerden oluşur. Özel işlemden sonra, iletken partiküller polimerde zincir benzeri bir iletken yol oluşturur. Normal çalışma akımı geçtiğinde (Sıcaklık veya bileşen normal bir ortamda olduğunda), PTC termistörü düşük direnç durumundadır; Devrede anormal bir aşırı akım olduğunda (ortam sıcaklığı yükseldiğinde), büyük akımın ürettiği ısı, polimerin hızla genişlemesine ve kesilmesine neden olur.
İletken parçacıkların oluşturduğu iletken yol, PTC termistörü yüksek direnç durumundadır; Devredeki aşırı akım (aşırı sıcaklık durumu) kaybolduğunda, polimer soğur ve hacim normale döner ve iletken parçacıklar iletken yolu ve PTC termistörünü yeniden oluşturur.
Direnç, ilk olarak düşük direnç durumundadır ve bu döngü tekrarlanarak cihazın işlevi tamamlanır. Unutulmamalıdır ki PTC termistör çevrim sürecini esas olarak polimerin ısıl genleşmesi ve soğuması ile büzüşerek tamamladığından, dış basınca daha duyarlıdır.
Paketleme yapılması gerekiyorsa ambalaj malzemesi seçimine dikkat edilmelidir. Ambalaj malzemesi çok sertse, termistörün genişlemesini engelleyerek termistörün normal kullanımını etkileyecektir.
Yumuşak bir sızdırmazlık malzemesi kullanılsa bile, termistörün ısı yayma performansı etkilenecektir. Model seçerken paketin ürün performansı üzerindeki etkisi tamamen dikkate alınmalıdır.
PTC’nin temel elektriksel özellikleri
1 – PTC termistörün volt-amper karakteristik eğrisi
Normal çalışma sırasında PTC termistörünün volt-amper özelliklerinin ve yük eğrisinin şematik diyagramı. A noktasından B noktasına, PTC termistörüne uygulanan voltaj kademeli olarak artar ve PTC termistöründen geçen akım da doğrusal olarak artar ve PTC’yi çalıştırır.
Termistörün direnç değeri temelde değişmez, yani düşük direnç durumunda kalır; B noktasından E noktasına voltaj kademeli olarak artar, PTC termistörün direnci ısı nedeniyle hızla artar ve PTC termistöründen geçen akım da hızla düşer, PTC termistörünün koruma durumunda olduğunu gösterir. Normal yük eğrisi B noktasından düşükse, PTC termistörü koruma durumuna girmeyecektir.
2 – Temel elektrik parametreleri
Maksimum çalışma voltajı: PTC termistörü devreye seri olarak bağlanır ve normal üretim sırasında PTC termistörde voltajın sadece küçük bir kısmı korunur. PTC termistörü yüksek dirençli durumda olmaya başladığında, hemen hemen hepsine dayanmalıdır. Güç kaynağı voltajı, bu nedenle maksimum çalışma voltajının dikkate alınması gerekir.
Çalışma dışı akım ve çalışma akımı: Güvenilir bir anahtarlama işlevi elde etmek için, çalışma akımı çalışmayan akımın en az iki katı olmalıdır.
Maksimum çalışma geriliminde izin verilen maksimum akım: PTC termistörün koruma fonksiyonunu gerçekleştirmesi gerektiğinde, devrede izin verilen maksimum akımı aşan bir durum olup olmadığını kontrol edin genel olarak, kullanıcının neden olduğu bir kısa devre olasılığını ifade eder. Spesifikasyon zaten maksimum akım değerini vermiştir bu değerin üzerinde kullanıldığında, PTC termistörü hasar görebilir veya erken arıza olauşabilir.
Anahtarlama sıcaklığı (Curie sıcaklığı): PTC termistörün direnç değerinin büyük ölçüde değiştiği noktadır.
PTC Nerelerde Kullanılır?
PTC, bilgisayarlar ve çevre birimleri, ölçüm cihazları, yangın alarm ekipmanı, otomotiv elektroniği, program kontrollü anahtarlar, cep telefonu pilleri, ses ekipmanı, elektrikli fanlar gibi çeşitli elektrikli ekipmanlarda, elektronik ürünlerde, iletişim sistemi ekipmanlarında, ev aletlerinde ve endüstriyel kontrol sistemlerinde, klimalar, buzdolapları, hoparlörler, transformatörler, motorlar, mikro motorlar, pil paketleri, güç kaynakları, şarj cihazları, enerji tasarruflu lambalar, elektronik balastlar, halojen lambalar vb. yerlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
