原標題：【干貨】一文讀懂PTC元件

PTC（Positive Temperature Coefficient）元件，即正溫度系數元件，是一種電阻值隨溫度升高而增大的電子元件。其中，PTC熱敏電阻是PTC元件的典型代表，廣泛應用于各種電器設備、電子產品及工業控制系統中。

二、PTC效應

PTC效應，即正溫度系數效應，是指材料的電阻隨溫度的升高而增加的現象。這種效應分為線性和非線性兩種：

• 線性PTC效應：電阻隨溫度的增加而線性增加，如大多數金屬材料。

• 非線性PTC效應：經過相變的材料會呈現出電阻在狹窄溫度范圍內急劇增加幾個至十幾個數量級的現象，常見于高分子PTC熱敏電阻等導電聚合體中。

三、PTC熱敏電阻的分類

PTC熱敏電阻主要分為高分子PTC熱敏電阻和陶瓷PTC熱敏電阻兩大類：

• 高分子PTC熱敏電阻：材料為有機聚合物搭配導電粒子，具有尺寸小、阻值低、反應快的特點。其工作原理是通過聚合物的受熱膨脹和冷卻收縮來切斷或恢復導電通路，從而實現電阻值的變化。

• 陶瓷PTC熱敏電阻：主要以無機粒子（如碳酸鋇等）搭配使用，適用于頻繁過流的產品或線路。陶瓷PTC熱敏電阻在過流保護方面表現出色，過流次數可達10萬次以上而阻值無太大變化。

四、PTC熱敏電阻的工作原理

PTC熱敏電阻的工作原理基于材料的溫度敏感性。當正常工作電流通過或元件處于正常環境溫度時，PTC熱敏電阻呈低阻狀態；當電路中有異常過電流通過或環境溫度升高時，大電流或高溫產生的熱量使聚合物迅速膨脹，切斷導電粒子所構成的導電通路，PTC熱敏電阻呈高阻狀態；當電路中過電流或高溫狀態消失后，聚合物冷卻恢復原狀，導電通路重新構成，PTC熱敏電阻又恢復低阻狀態。

五、PTC熱敏電阻的應用場景

PTC熱敏電阻因其獨特的溫度敏感性和過流保護特性，被廣泛應用于各種領域：

• 電器設備：如計算機及外圍設備、測量儀器、火警設備等。

• 電子產品：如手機電池、音響設備、電風扇、空調、冰箱等。

• 通訊系統設備：如程控交換機等。

• 家電設備：如音箱、變壓器、馬達、微電機等。

• 工控系統：如電池組、電源供應器、充電器等。

六、PTC熱敏電阻的選型與注意事項

在選型時，需根據具體電路的要求并對照產品的參數進行選擇：

1. 確定電路參數：包括被保護電路正常工作時的最大環境溫度、電路中的工作電流、熱敏電阻動作后需承受的最大電壓及需要的動作時間等。

2. 選擇熱敏電阻類型：根據被保護電路或產品的特點選擇“芯片型”、“徑向引出型”、“軸向引出型”或“表面貼裝型”等不同形狀的熱敏電阻。

3. 考慮封裝影響：由于PTC熱敏電阻對外部壓力敏感，封裝材料的選擇應充分考慮其對熱敏電阻膨脹和散熱性能的影響。

七、總結

PTC元件，特別是PTC熱敏電阻，以其獨特的正溫度系數效應和過流保護特性，在電子領域發揮著重要作用。通過了解其分類、工作原理、應用場景及選型方法，可以更好地應用于實際電路中，提高設備的穩定性和安全性。