热敏电阻

一．热敏电阻原理型号介绍

1 半导体热敏电阻的工作原理

按温度特性热敏电阻可分为两类，随温度上升电阻增加的为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。

⑴正温度系数热敏电阻的工作原理

此种热敏电阻以钛酸钡（BaTio3）为基本材料，再掺入适量的稀土元素，利用陶瓷工艺高温烧结尔成。纯钛酸钡是一种绝缘材料，但掺入适量的稀土元素如镧（La）和铌（Nb）等以后，变成了半导体材料，被称半导体化钛酸钡。它是一种多晶体材料，晶粒之间存在着晶粒界面，对于导电电子而言，晶粒间界面相当于一个位垒。当温度低时，由于半导体化钛酸钡内电场的作用，导电电子可以很容易越过位垒，所以电阻值较小；当温度升高到居里点温度（即临界温度，此元件的‘温度控制点’ 一般钛酸钡的居里点为120℃）时，内电场受到破坏，不能帮助导电电子越过位垒，所以表现为电阻值的急剧增加。因为这种元件具有未达居里点前电阻随温度变化非常缓慢，具有恒温、调温和自动控温的功能，只发热，不发红，无明火，不易燃烧，电压交、直流3～440V均可，使用寿命长，非常适用于电动机等电器装置的过热探测。

⑵负温度系数热敏电阻的工作原理

负温度系数热敏电阻是以氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜和氧化铝等金属氧化物为主要原料，采用陶瓷工艺制造而成。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，完全类似于锗、硅晶体材料，体内的载流子（电子和空穴）数目少，电阻较高；温度升高，体内载流子数目增加，自然电阻值降低。负温度系数热敏电阻类型很多，使用区分低温（-60～300℃）、中温（300～600℃）、高温（>600℃）三种，有灵敏度高、稳定性好、响应快、寿命长、价格低等优点，广泛应用于需要定点测温的温度自动控制电路，如冰箱、空调、温室等的温控系统。

热敏电阻与简单的放大电路结合，就可检测千分之一度的温度变化，所以和电子仪表组成测温计，能完成高精度的温度测量。普通用途热敏电阻工作温度为-55℃～+315℃，特殊低温热敏电阻的工作温度低于-55℃，可达-273℃。

2 热敏电阻的型号

我国产热敏电阻是按部颁标准SJ1155-82来制定型号，由四部分组成。

第一部分：主称，用字母‘M’表示敏感元件。

第二部分：类别，用字母‘Z’表示正温度系数热敏电阻器，或者用字母‘F’表示负温度系数热敏电阻器。

第三部分：用途或特征，用一位数字（0-9）表示。一般数字‘1’表示普通用途，‘2’表示稳压用途（负温度系数热敏电阻器），‘3’表示微波测量用途（负温度系数热敏电阻器），‘4’表示旁热式（负温度系数热敏电阻器），‘5’表示测温用途，‘6’表示控温用途，‘7’表示消磁用途（正温度系数热敏电阻器），‘8’表示线性型（负温度系数热敏电阻器），‘9’表示恒温型（正温度系数热敏电阻器），‘0’表示特殊型（负温度系数热敏电阻器）第四部分：序号，也由数字表示，代表规格、性能。

3 热敏电阻器的主要参数

各种热敏电阻器的工作条件一定要在其出厂参数允许范围之内。热敏电阻的主要参数有十余项：标称电阻值、使用环境温度（最高工作温度）、测量功率、额定功率、标称电压（最大工作电压）、工作电流、温度系数、材料常数、时间常数等。其中标称电阻值是在25℃零功率时的电阻值，实际上总有一定误差，应在±10%之内。普通热敏电阻的工作温度范围较大，可根据需要从-55℃到+315℃选择，值得注意的是，不同型号热敏电阻的最高工作温度差异很大，如MF11片状负温度系数热敏电阻器为+125℃，而MF53-1仅为+70℃，

二．PTC和NTC热敏电阻介绍

灯丝预热用PTC热敏电阻器

1.应用范围：

用于各种荧光灯电子镇流器、电子节能灯中，不必改动线路，将适当的热敏电阻器直接中跨接在灯管的谐振电容器两端，可以变电子镇流器、电子节能灯的硬启动为预热启动，使灯丝的预热时间达0.4～2秒可延长灯管寿命三倍以上。

2.特点：

利用材料PTC特性制作而成，产品体积小、耐电压高、寿命长、正常工作时功耗小。

3.应用原理：

应用PTC热敏电阻器实现预热启动原理如右图所示：刚接通开关时，R t处于常温态，其阻值远远低于C2阻值，电流通过C1，R t自热温度超过居里点温度T c跃入高阻态，其阻值远远高于C2阻值，电流通过C1、C2形成回路导致LC谐振，产生高压点亮灯管。

保险丝型PTC热敏电阻器

1.应用范围：

MZ12A型PTC热敏电阻器主要用于电子镇流器（节能灯、电子变压器、万用表、智能电度表）等的过流过热保护，直接串联在负载电路中，在线路出现异常状况时，能够自动限制过电流或阻断电流，当故障排除后又恢复原态，俗称“万次保险丝”。

2.特点：

·无触点的电路及元器件保护·自动限制过电流

·故障排除后自动恢复·工作时无噪音无火花

·工作可靠、使用方便

3.应用原理：

将PTC热敏电阻器串联在电源回路中，当电路处于正常状态时，流过PTC的电流小于额定电流，PTC处于常态，阻值很小，不会影响电子镇流器（节能灯、变压器、万用表）等被保护电路的正常工作。当电路电流大大超过额定电流时，PTC陡然发热，阻值骤增至高阻态，从而限制或阻断电流，保护电路不受损坏。电流电流回复正常后，PTC亦自动回复至低阻态，电路恢复正常工作。

零功耗的预热启动

1.应用范围：

MZ11B系列PTC热敏电阻器主要用于高性能镇流器和节能灯零温升、零功耗的预热启动。

2.应用原理：

MZ11B系列PTC热敏电阻器实际上是一种PTC热敏电阻Rt串联压敏电阻Rv的复合元件。通电时，电压高于Rv压敏电压，Rv处于导通状态，其预热启动过程基本上是由Rt 来独立完成的。灯管启动点亮处于正常工作状态后，电压迅速降低到Rv压敏电压下，Rv 则处于断开状态，使零功耗、零温升得以实现。

MZ11B系列之选型与MZ11A系列基本类似，所不同的是Rv压敏电压应略高于灯管电压。

功率型NTC热敏电阻器

1.产品简介

为了避免电子电路中在开机的瞬间产生的浪涌电流，在电源电路中串接一个功率型NT C热敏电阻器，能有效地抑制开机时的浪涌电流，并且在完成抑制浪涌电流作用以后，由于通过其电流的持续作用，功率型NTC热敏电阻器的电阻值将下降到非常小的程度，它消耗的功率可以忽略不计，不会对正常的工作电流造成影响，所以，在电源回路中使用功率型N TC热敏电阻器，是抑制开机时的浪涌，以保证电子设备免遭破坏的最为简便而有效的措施。

2.应用范围

适用于转换电源、开关电源、UPS电源、各类电加热器、电子节能灯、电子镇流器、各种电子装置电源电路的保护以及彩色显示像管、白炽灯及其它照明灯具的灯丝保护。

3.特点：

·体积小，功率大，抑制浪涌电流能力强

·反应速度快

·材料常数（B值）大，残余电阻小

·寿命长，可靠性高

·系列全，工作范围宽