1. R-T特性。
R-T特性即是PTC的电阻与温度的关系。PTC陶瓷体的电阻与其自身的温度有关。在温度低于Tmin时,电阻随温度的上升与下降,呈现负的温度系数。如R-T曲线中的A段。若温度在Tmin与Tmax之间陶瓷体的电阻随温度上升而急剧增大,呈现正的温度系数,如曲线中的B段,具有应用价值的也就是这一段。当温度高于Tmax后,陶瓷体的电阻又随温度上升而下降。
Rmax与Rmin之比值为PTC效应,通常希望PTC效应越大越好。与Rmin的两倍对应的温度被定义为材料的居里温度(或居里点),居里温度高于
120℃时,称为高温PTC材料;反之称为低温PTC材料。R25指的是PTC在25℃的常温下的电阻值。另一个代表PTC特性的数值是αT值,即材料的电阻温度系数,其计算公式为
αT(%/℃)=2.303*(lgR2-lgR1)/(T2-T1)
R25值可根据用途选定为1Ω-100KΩ.PTC效应一般要大于3个数量级(103)。αT值一般要大于10%/℃
2.I-V特性。
PTC的I-V特性即是PTC陶瓷体的电流与加在其上的电压的关系。
在电压较低时,陶瓷体的电流随电压的升高而增大如A段;电压继续升高,电流反而随电压升高而下降,如B段,通常应用的也就是此段;当电压上升到VB后,电流复而随电压上升而增大,这时,PTC易于被击穿烧毁。
需要指出的是,I-V曲线要受测试时的环境温度和散热条件的影响。当环境温度下降及散热加快时,曲线会上移、右移,如图4虚线所示。

3.I—t特性。
当给
PTC陶瓷加上一个额定电压后,流经陶瓷体的电流将随时间延长而变化。在加上电压后的短时间(0-0.5秒)内,电流达到最大电流Imax,随后,电流逐渐下降,最后降至I∞而稳定下来。
I—t曲线亦会随环境温度和散热条件的不同而变化。当环境温度下降,以及散热加快时,曲线上移,如图5中虚线所示。
五、PTC的应用
1.利用PTC的电阻与温度关系。
在图3中,B段曲线所示,PTC的电阻随温度上升而增大。利用这种特性,我们可做成恒温发热体、过热保护器及温度传感器等。
恒温发热。在常温下,PTC是低电阻。在加上电压后,电流较大,温度上升。但当PTC陶瓷体充分发热后,电阻增大,电流减小,发热功率P=
U2/R比散热功率小,故温度下降;温度下降后,又导致电阻减小,电流增大,加大发热功率,温度复而上升;这样的负反馈将使发热体的温度维持恒定。
过热保护器。PTC热敏电阻与负载一起串联在电路中,而且两者距离非常近。因负载电阻的阻抗远比常温时的PTC的阻抗大,PTC上的电压降非常小,PTC基本上不发热。但当意外原因使负载发热,PTC感受到负载的热量而使其自身和温度升高,PTC的电阻将会急剧增大。这样流经PTC的电流将会减小,也就是电路的电流减小,保护了负载不会因电流过大而烧坏。负载可以是电机,变压器以及电路元件等等。
2.利用PTC的电流与电压特性
在图4中的B段,PTC所施加的电压越高,电流越小。利用这一特性可做成过电流保护元件。如果PTC的居里温度和电阻选择适当,即是一种过电流保护电路。PTC串联在电路中,当电路正常工作时,PTC不发热;但当电路的电流异常增大时,PTC发热后温度升高,自身电阻增加而电压降增加,电流则减小,可保护电路不会被大电流烧坏。当电路恢复正常后,PTC的温度下降,电路又可流过正常的电流。这样的过电流保护元件相当于一只永久性保险丝。目前,这种元件已用于电话交换机等设备的保护。
3.
利用PTC的电流与时间特性
PTC热敏电阻与消磁线圈串接在电源电路中,可组成彩色电电视机消磁电路。当电路接通的一瞬间,电路的电流达到
30A以上,继而逐渐减小,最后电流稳定在4-6mA。
这样达到消除彩电显像管上的地磁或其余剩磁的目的。
PTC元件以及配合继电器、双金属开关、晶体管等可做成各种各样的电流保护、温度保护、延时开关、温度传感等多种电路。
目前,PTC可以应用的领域有:①录像机、计算机以及其他精密设备的干燥防潮,仓库、家庭、衣物、药材的干燥防潮。②热风室内加热、热风干燥。③电热驱蚊器、开水壶、按摩器、电烙铁、电熨斗、加湿机、卷发器、直发器等器具的加热。④彩电彩显消磁器、冰箱等各种单相马达的启动器、电路延时器、荧火灯延时启动器。⑤电话等通信设施、马达、变压器、计算机等设备仪器的过流、超温保护。⑥各种仪器、设备、家用电器的温度传感和温度补偿。