PTC-termistorin toimintaperiaate
Useimmat PTC-termistorit on suunniteltu seostettua monikiteistä keramiikkaa, joka sisältää BaTiO3:a (bariumtitanaatti) ja muita yhdisteitä. Näillä materiaaleilla on ominaisuus, että sähkövastus kasvaa äkillisesti tietyssä kriittisessä lämpötilassa. Bariumtitanaatti (BTO) -materiaali on ferrosähköistä materiaalia, jonka dielektrisyysvakio vaihtelee lämpötilan mukaan.
PTC-termistorin toimintaperiaate riippuu pääasiassa sisäisen lämpötilan muutoksen aiheuttamasta vastuksen muutoksesta. Kun lämpötila nousee, vastus kasvaa. Kun lämpötila laskee, vastus pienenee. Joten tämän tyyppisissä termistoreissa sekä vastus että lämpötila ovat suoraan verrannollisia.
PTC-termistorien tyypit
Termistorit jaetaan kolmeen tyyppiin rakenteen, materiaalin ja valmistusprosessorin mukaan, kuten keraaminen kytkin, piivastus ja polymeeri PPTC.
1. Pii-PTC-termistori
Tämä termistoreiden luokka koostuu pääasiassa piipuolijohdemateriaaleja käyttävistä termistoreista, jotka ovat lineaarisia laitteita, joilla on merkittävä PTC (Positive Temperature Coefficient) -vastus. Ne näyttävät NTC:n (Negatiivinen lämpötilakerroin), kun lämpötila ylittää 150 astetta. Näitä termistoreja käytetään PTC-lämpötila-antureina niiden lineaaristen ominaisuuksien vuoksi ja niitä voidaan käyttää myös lämpötilan kompensointiin.
2. Keraaminen kytkin PTC-termistori
Toinen tyyppi on keraaminen kytkin PTC-termistori, jolla on erittäin epälineaarinen vastus-lämpötilakäyrä. Kun termistori on kytkettynä, vastus pienenee aluksi, kunnes saavutetaan kiinteä lämpötilataso. Kun lämpötila nousee kiinteän tason yläpuolelle, vastus kasvaa dramaattisesti. Tätä termistoria käytetään laajalti antureissa, PTC-lämmittimissä, ja sitä voidaan käyttää myös ylilämpötilasuojaukseen, virtasuojaukseen, aikaviivesuojaukseen ja lämpötilan kompensointiin.
3. Polymeeri PPTC termistori
Polymeerin positiivisen lämpötilakertoimen termistorit tai PPTC-termistorit tunnetaan myös nollattavina sulakkeina, koska niillä on epälineaarinen PTC-vaikutus. Tämän tyyppinen termistori on termisesti aktivoitava laite, joten kaikki ympäristön lämpötilan vaihtelut vaikuttavat termistorin suorituskykyyn. Tällä termistorilla on minimaalinen vastus normaaleissa käyttöolosuhteissa, ja se hallitsee piirin suorituskykyä vähemmän kuin muu piiri.
Jos sähköjärjestelmä kuitenkin joutuu vikatilaan, PPTC reagoi välittömästi antamalla laukaisutilan. Kun vikatila on poistettu, termistori nollautuu itsestään ja piirit palaavat normaaliin toimintatilaansa.
Näitä termistoreja käytetään autojen, televiestinnän, kulutuselektroniikan ja lääketieteellisten laitteiden prosessien ohjauksessa ja suojauksessa.
