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貼片式壓敏電阻

產品分類 產品系列 詳細資料
片式壓敏電阻 多層片式壓敏電阻器
片式 NTC 熱敏電阻
產品類型 產品系列 詳細資料
片式 NTC 熱敏電阻
片式線性NTC熱敏電阻器
片式負溫度系數熱敏電阻器

片式壓敏電阻/片式熱敏電阻

片式壓敏電阻器 【Multilayer Chip Varistor】

全稱:疊層片式片式壓敏電阻器,簡稱:片式壓敏電阻,英文縮寫:MLV。
主要規格尺寸,按公制標準分為:100505、160808、201209、321609、322513、451616、453215、8063、1080等。
額定工作電壓:DC3.3V~385V。壓敏電壓精度選擇:±10%、±15%、±20%。

壓敏電阻器是一種對電壓敏感的電阻器,具有對稱的伏安特性,其阻值隨著電壓上升呈非線性下降,當電壓在一定范圍內進一步上升時,這種短路現象更加劇烈,從而對被保護電路(元件)起到保護作用。

疊層片式壓敏電阻器是采用的疊層片式化技術制造的半導體陶瓷元件,它不僅具有上述的電路保護特性,同時也是一種浪涌電壓抑制器,具有優良的浪涌能量吸收能力及內部散熱能力,其寄生電感非常小,響應速度非??欤憫獣r間<0.5ns),因此它具有優良的ESD及各種浪涌噪聲的抑制能力。

目前,我們主要提供以下系列片式壓敏電阻產品:
通用型系列、高速型系列、高耐能型系列以及片式壓敏電阻器排(CAV)系列。

片式NTC熱敏電阻【Chip NTC Thermistor】

片式疊層NTC熱敏電阻
全稱:片式疊層負溫度系數熱敏電阻器,簡稱:片式NTC。
主要規格尺寸,按英制標準分為:0402、 0603、0805、1206等。
B值范圍:3000~4650,B值精度:±0.5~5%
標稱電阻值(指25℃時的零功率電阻)范圍:220R~4.7mR,阻值精度:±0.5~10%。

NTC是Negative Temperature Coefficient 的縮寫,即負溫度系數,NTC熱敏電阻器就是一種負溫度系數的電阻器,其阻值隨環境溫度的升高而降低。它是由二種或四種鐵、鈷、鎳、錳或銅等金屬氧化物為主要材料,這些金屬氧化物材料都具有半導體性質(因為在導電方式上完*類似鍺、硅等半導體材料),當溫度低時,內部的載流子(電子和孔穴)數目少,所以其電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數目增加,所以電阻值降低。片式NTC是采用疊層獨石結構,經過成型并在高溫(1200~1500℃)燒結而成。

片式厚膜線性NTC熱敏電阻
片式厚膜型線性熱敏電阻器采用厚膜印刷工藝,其外觀和使用都與普通片式電阻完*一樣,與傳統的片式疊層NTC熱敏電阻器相比,主要的優點在于:片式厚膜型NTC熱敏電阻器的NTC功能層是印刷在AL2O3陶瓷基板上,全部使用玻璃釉或環氧包封,使其機械性能(下彎度3mm,傳統疊層片式NTC下彎度1mm)和耐腐蝕性能于傳統流延片式NTC熱敏電阻器,其NTC功能層厚度只有幾十微米,只有傳統流延NTC熱敏電阻器功能層厚度的1/100,使其具有優秀的響應速度、熱時間常數(0402型τ≤1S),傳統疊層片式NTC的響應時間一般>3S。


  
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片式壓敏電阻器選購常識

什么是壓敏電阻及其分類和主要參數?
壓敏電阻的測量:
壓敏電阻標稱參數 ?
壓敏電阻器的應用原理 ?
壓敏電阻選用經驗談
壓敏電阻的應用在哪里?
氧化鋅壓敏電阻存在的問題?
什么是熱敏電阻器?
熱敏電阻器有幾種?如何分類?
熱敏電阻其主要類型和參數有哪些?
 

什么是壓敏電阻及其分類和主要參數?

壓敏電阻器(VSR)(varistor; voltage-dependent resistor) ——型號MY:

文字符號: “RV”或“R”

結構——根據半導體材料的非線性特性制成的。

特性——壓敏電阻器的電壓與電流不遵守歐姆定律,而成特殊的非線性關系。當兩端所加電壓低于標 稱額定電壓值時,壓敏電阻器的電阻值接近無窮大,內部幾乎無電流流過;當兩端所加電壓略高于標稱額定電壓值時,壓敏電阻器將迅速擊穿導通,并由高阻狀態變 為低阻狀態,工作電流也急劇增大;當兩端所加電壓低于標稱額定電壓值時,壓敏電阻器又恢復為高阻狀態;當兩端所加電壓超過*大限制電壓值時,壓敏電阻器將 完*擊穿損壞,無法再自行恢復。

作用與應用——廣泛應用于家用電器及其它電子產品中,起過電壓保護、防雷、抑制浪涌電流、吸收尖峰脈沖、限幅、高壓滅弧、消噪、保護半導體元器件等。

壓敏電阻器的種類:

1) 按結構分類:
● 結型壓敏電阻器——因電阻體與金屬電極之間的特殊接觸,才具有了非線性特性。
● 體型壓敏電阻器——因電阻體本身的半導體性質,才具有了非線性特性。
● 單顆粒層壓敏電阻器
● 薄膜壓敏電阻器

2)按使用材料分類:
● 氧化鋅壓敏電阻器
● 碳化硅壓敏電阻器
● 金屬氧化物壓敏電阻器
● 鍺(硅)壓敏電阻器
● 鈦酸鋇壓敏電阻器

3)按伏安特性分類:
● 對稱型壓敏電阻器(無極性)
● 非對稱型壓敏電阻器(有極性)
⑦ 壓敏電阻器的主要參數:除標稱阻值、額定功率和允許偏差等基本指標外,還有如下指標:
1)標稱電壓(V):指通過1mA直流電流時壓敏電阻器兩端的電壓值。
2)電壓比:指壓敏電阻器的電流為1mA時產生的電壓值與壓敏電阻器的電流為0.1mA時產生的電壓值之比。
3)*大限制電壓(V):指壓敏電阻器兩端所能承受的較高電壓值。
4)殘壓比:通過壓敏電阻器的電流為某一值時,在它兩端所產生的電壓稱為這一電流值的殘壓。殘壓比則是殘壓與標稱電壓之比。
5)通流容量(kA):通流容量也稱通流量,是指在規定的條件(規定的時間間隔和次數,施加標準的沖擊電流)下,允許通過壓敏電阻器上的*大脈沖(峰值)電流值。
6)漏電流(mA):漏電流也稱等待電流,是指壓敏電阻器在規定的溫度和*大直流電壓下,流過壓敏電阻器電流。
7)電壓溫度系數:指在規定的溫度范圍(溫度為20℃~70℃)內,壓敏電阻器標稱電壓的變化率,即在通過壓敏電阻器的電流保持恒定時,溫度改變1℃時,壓敏電阻器兩端電壓的相對變化。
8)電流溫度系數:指在壓敏電阻器的兩端電壓保持恒定時,溫度改變1℃時,流過壓敏電阻器電流的相對變化。
9)電壓非線性系數:指壓敏電阻器在給定的外加電壓作用下,其靜態電阻值與動態電阻值之比。
10)絕緣電阻:指壓敏電阻器的引出線(引腳)與電阻體絕緣表面之間的電阻值。
11)靜態電容量(PF):指壓敏電阻器本身固有的電容容量。


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壓敏電阻的測量:
壓敏電阻一般并聯在電路中使用,當電阻兩端的電壓發生急劇變化時,電阻短路將電流保險絲熔斷,起到保護作用。壓敏電阻在電路中,常用于電源過壓保護和穩壓。測量時將萬用表置10k檔,表筆接于電阻兩端,萬用表上應顯示出壓敏電阻上標示的阻值,如果超出這個數值很大,則說明壓敏電阻已損壞。

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壓敏電阻標稱參數 :


壓敏電阻用字母“MY”表示,如加J為家用,后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分別用于穩壓、過壓保護、高頻電路、防雷、滅弧、消噪、補償、消磁、高能或高可靠等方面。壓敏電阻雖然能吸收很大的浪涌電能量,但不能承受毫安級以上的持續電流,在用作過壓保護時必須考慮到這一點。壓敏電阻的選用,一般選擇標稱壓敏電壓V1mA和通流容量兩個參數。

 1、所謂壓敏電壓,即擊穿電壓或閾值電壓。指在規定電流下的電壓值,大多數情況下用1mA直流電流通入壓敏電阻器時測得的電壓值,其產品的壓敏電 壓范圍可以從10-9000V不等??筛鶕唧w需要正確選用。一般V1mA=1.5Vp=2.2VAC,式中,Vp為電路額定電壓的峰值。VAC為額定交 流電壓的有效值。ZnO壓敏電阻的電壓值選擇是至關重要的,它關系到保護效果與使用壽命。如一臺用電器的額定電源電壓為220V,則壓敏電阻電壓值 V1mA=1.5Vp=1.5××220V=476V,V1mA=2.2VAC=2.2×220V=484V,因此壓敏電阻的擊穿電壓可選在470- 480V之間。

  2、所謂通流容量,即*大脈沖電流的峰值是環境溫度為25℃情況下,對于規定的沖擊電流波形和規定的沖擊電流次數而 言,壓敏電壓的變化不超過± 10%時的*大脈沖電流值。為了延長器件的使用壽命,ZnO壓敏電阻所吸收的浪涌電流幅值應小于手冊中給出的產品*大通流量。然而從保護效果出發,要求所 選用的通流量大一些好。在許多情況下,實際發生的通流量是很難精確計算的,則選用2-20KA的產品。如手頭產品的通流量不能滿足使用要求時,可將幾只單 個的壓敏電阻并聯使用,并聯后的壓敏電不變,其通流量為各單只壓敏電阻數值之和。要求并聯的壓敏電阻伏安特性盡量相同,否則易引起分流不均勻而損壞壓敏電 阻。


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壓敏電阻器的應用原理 :

壓敏電阻器是一種具有瞬態電壓抑制功能的元件,可以用來代替瞬態抑制二極管、齊納二極管和電容器的組合。壓敏電阻器可以對IC及其它設備的電路進行保護, 防止因靜電放電、浪涌及其它瞬態電流(如雷擊等)而造成對它們的損壞。使用時只需將壓敏電阻器并接于被保護的IC或設備電路上,當電壓瞬間高于某一數值 時,壓敏電阻器阻值迅速下降,導通大電流,從而保護IC或電器設備;當電壓低于壓敏電阻器工作電壓值時,壓敏電阻器阻值,近乎開路,因而不會影響器件 或電器設備的正常工作。

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壓敏電阻選用經驗談

選用壓敏電阻器前,應先了解以下相關技術參數:標稱電壓是指在規定的溫度和直流電流下,壓敏電阻器兩端的電壓值。漏電流是指在25℃條件下,當施加*大連續直流電壓時,壓敏電阻器中流過的電流值。等級電壓是指壓敏電阻中通過8/20等級電流脈沖時在其兩端呈現的電壓峰值。通流量是表示施加規定的脈沖電流(8/20μs)波形時的峰值電流。浪涌環境參數包括*大浪涌電流Ipm(或*大浪涌電壓Vpm和浪涌源阻抗Zo)、浪涌脈沖寬度Tt、相鄰兩次浪涌的*小時間間隔Tm以及在壓敏電阻器的預定工作壽命期內,浪涌脈沖的總次數N等。 3.1 標稱電壓選取 一般地說,壓敏電阻器常常與被保護器件或裝置并聯使用,在正常情況下,壓敏電阻器兩端的直流或交流電壓應低于標稱電壓,即使在電源波動情況壞時,也不應高于額定值中選擇的*大連續工作電壓,該*大連續工作電壓值所對應的標稱電壓值即為選用值。對于過壓保護方面的應用,壓敏電壓值應大于實際電路的電壓值,一般應使用下式進行選擇: VmA=av/bc 式中:a為電路電壓波動系數,一般取1.2;v為電路直流工作電壓(交流時為有效值);b為壓敏電壓誤差,一般取0.85;c為元件的老化系數,一般取0.9; 這樣計算得到的VmA實際數值是直流工作電壓的1.5倍,在交流狀態下還要考慮峰值,因此計算結果應擴大1.414倍。另外,選用時還必須注意: (1) 必須保證在電壓波動*大時,連續工作電壓也不會超過*大允許值,否則將縮短壓敏電阻的使用壽命; (2) 在電源線與大地間使用壓敏電阻時,有時由于接地不良而使線與地之間電壓上升,所以通常采用比線與線間使用場合更高標稱電壓的壓敏電阻器。 壓敏電阻所吸收的浪涌電流應小于產品的*大通流量。

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壓敏電阻的應用在哪里?

電路浪涌和瞬變防護時的電路。對于壓敏電阻的應用連接,大致可分為四種類型:
*一種類型是電源線之間或電源線和大地之間的連接,作為壓敏電阻 器,較具有代表性的使用場合是在電源線及長距離傳輸的信號線遇到雷擊而使導線存在浪涌脈沖等情況下對電子產品起保護作用。一般在線間接入壓敏電阻器可對線 間的感應脈沖有效,而在線與地間接入壓敏電阻則對傳輸線和大地間的感應脈沖有效。若進一步將線間連接與線地連接兩種形式組合起來,則可對浪涌脈沖有更好的 吸收作用。
第二種類型為負荷中的連接,它主要用于對感性負載突然開閉引起的感應脈沖進行吸收,以防止元件受到破壞。一般來說,只要并聯在感性負載上就可以了,但根據電流種類和能量大小的不同,可以考慮與R-C串聯吸收電路合用。
第三種類型是接點間的連接,這種連接主要是為了防止感應電荷開關接點被電弧燒壞的情況發生,一般與接點并聯接入壓敏電阻器即可。
第四種類型主要用于半導體器件的保護連接,這種連接方式主要用于可控硅、大功率三極管等半導體器件,一般采用與保護器件并聯的方式,以限制電壓低于被保護器件的耐壓等級,這對半導體器件是一種有效的保護。
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什么是熱敏電阻器?

熱敏電阻是開發早、種類多、發展較成熟的敏感元器件.熱敏電阻由半導體陶瓷材料組成,利用的原理是溫度引起電阻變化.若電子和空穴的濃度分別為n、p,遷移率分別為μn、μp,則半導體的電導為: σ=q(nμn+pμp) 因為n、p、μn、μp都是依賴溫度T的函數,所以電導是溫度的函數,因此可由測量電導而推算出溫度的高低,并能做出電阻-溫度特性曲線.這就是半導體熱敏電阻的工作原理. 熱敏電阻包括正溫度系數(PTC)和負溫度系數(NTC)熱敏電阻,以及臨界溫度熱敏電阻(CTR).它們的電阻-溫度特性如圖1所示.熱敏電阻的主要特點是:
①靈敏度較高,其電阻溫度系數要比金屬大10~100倍以上,能檢測出10-6℃的溫度變化;
②工作溫度范圍寬,常溫器件適用于- 55℃~315℃,高溫器件適用溫度高于315℃(目前較高可達到2000℃),低溫器件適用于-273℃~55℃;
③體積小,能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內血管的溫度;
④使用方便,電阻值可在0.1~100kΩ間任意選擇;
⑤易加工成復雜的形狀,可大批量生產;
⑥穩定性好、過載能力強. 由于半導體熱敏電阻有獨特的性能,所以在應用方面,它不僅可以作為測量元件(如測量溫度、流量、液位等),還可以作為控制元件(如熱敏開關、限流器)和電路補償元件.熱敏電阻廣泛用于家用電器、電力工業、通訊、軍事科學、宇航等各個領域,發展前景極其廣闊.

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熱敏電阻器有幾種?如何分類?

一、PTC熱敏電阻
PTC(Positive Temperature Coeff1Cient)是指在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度系數的熱敏電阻現象或材料,可專門用作恒定溫度傳感器.該材料是以BaTiO3或 SrTiO3或PbTiO3為主要成分的燒結體,其中摻入微量的Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物進行原子價控制而使之半導化,常將這種半導體化 的BaTiO3等材料簡稱為半導(體)瓷;同時還添加增大其正電阻溫度系數的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物,采用一般陶瓷工藝成 形、高溫燒結而使鈦酸鉑等及其固溶體半導化,從而得到正特性的熱敏電阻材料.其溫度系數及居里點溫度隨組分及燒結條件(尤其是冷卻溫度)不同而變化.
鈦酸鋇晶體屬于鈣鈦礦型結構,是一種鐵電材料,純鈦酸鋇是一種絕緣材料.在鈦酸鋇材料中加入微量稀土元素,進行適當熱處理后,在居里溫度附近,電阻率陡增 幾個數量級,產生PTC效應,此效應與BaTiO3晶體的鐵電性及其在居里溫度附近材料的相變有關.鈦酸鋇半導瓷是一種多晶材料,晶粒之間存在著晶粒間界 面.該半導瓷當達到某一特定溫度或電壓,晶體粒界就發生變化,從而電阻急劇變化.
鈦酸鋇半導瓷的PTC效應起因于粒界(晶粒間界).對于導電電子來說,晶粒間界面相當于一個勢壘.當溫度低時,由于鈦酸鋇內電場的作用,導致電子極容易越 過勢壘,則電阻值較?。敎囟壬叩骄永稂c溫度(即臨界溫度)附近時,內電場受到破壞,它不能幫助導電電子越過勢壘.這相當于勢壘升高,電阻值突然增大, 產生PTC效應.鈦酸鋇半導瓷的PTC效應的物理模型有海望表面勢壘模型、丹尼爾斯等人的鋇缺位模型和疊加勢壘模型,它們分別從不同方面對PTC效應作出 了合理解釋.
實驗表明,在工作溫度范圍內,PTC熱敏電阻的電阻-溫度特性可近似用實驗公式表示:
RT=RT0expBp(T-T0)
式中RT、RT0表示溫度為T、T0時電阻值,Bp為該種材料的材料常數.
PTC效應起源于陶瓷的粒界和粒界間析出相的性質,并隨雜質種類、濃度、燒結條件等而產生顯著變化.近,進入實用化的熱敏電阻中有利用硅片的硅溫度敏感元件,這是體型且精度高的PTC熱敏電阻,由n型硅構成,因其中的雜質產生的電子散射隨溫度上升而增加,從而電阻增加.
PTC熱敏電阻于1950年出現,隨后1954年出現了以鈦酸鋇為主要材料的PTC熱敏電阻.PTC熱敏電阻在工業上可用作溫度的測量與控制,也用于汽車 某部位的溫度檢測與調節,還大量用于民用設備,如控制瞬間開水器的水溫、空調器與冷庫的溫度,利用本身加熱作氣體分析和風速機等方面.下面簡介一例對加熱 器、馬達、變壓器、大功率晶體管等電器的加熱和過熱保護方面的應用。
PTC熱敏電阻除用作加熱元件外,同時還能起到“開關”的作用,兼有敏感元件、加熱器和開關三種功能,稱之為“熱敏開關”,如圖2和3所示.電流通過元件 后引起溫度升高,即發熱體的溫度上升,當超過居里點溫度后,電阻增加,從而限制電流增加,于是電流的下降導致元件溫度降低,電阻值的減小又使電路電流增 加,元件溫度升高,周而復始,因此具有使溫度保持在特定范圍的功能,又起到開關作用.利用這種阻溫特性做成加熱源,作為加熱元件應用的有暖風器、電烙鐵、 烘衣柜、空調等,還可對電器起到過熱保護作用.
二、NTC熱敏電阻
NTC(Negative Temperature Coeff1Cient)是指隨溫度上升電阻呈指數關系減小、具有負溫度系數的熱敏電阻現象和材料.該材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種 以上的金屬氧化物進行充分混合、成型、燒結等工藝而成的半導體陶瓷,可制成具有負溫度系數(NTC)的熱敏電阻.其電阻率和材料常數隨材料成分比例、燒結 氣氛、燒結溫度和結構狀態不同而變化.現在還出現了以碳化硅、硒化錫、氮化鉭等為代表的非氧化物系NTC熱敏電阻材料.
NTC熱敏半導瓷大多是尖晶石結構或其他結構的氧化物陶瓷,具有負的溫度系數,電阻值可近似表示為:
式中RT、RT0分別為溫度T、T0時的電阻值,Bn為材料常數.陶瓷晶粒本身由于溫度變化而使電阻率發生變化,這是由半導體特性決定的.
NTC熱敏電阻器的發展經歷了漫長的階段.1834年,科學家首次發現了硫化銀有負溫度系數的特性.1930年,科學家發現氧化亞銅-氧化銅也具有負溫度 系數的性能,并將之成功地運用在航空儀器的溫度補償電路中.隨后,由于晶體管技術的不斷發展,熱敏電阻器的研究取得重大進展.1960年研制出了N1C熱 敏電阻器.NTC熱敏電阻器廣泛用于測溫、控溫、溫度補償等方面.下面介紹一個溫度測量的應用實例,NTC熱敏電阻測溫用原理如圖4所示.
它的測量范圍一般為-10~+300℃,也可做到-200~+10℃,甚至可用于+300~+1200℃環境中作測溫用.RT為NTC熱敏電阻器;R2和 R3是電橋平衡電阻;R1為起始電阻;R4為滿刻度電阻,校驗表頭,也稱校驗電阻;R7、R8和W為分壓電阻,為電橋提供一個穩定的直流電源.R6與表頭 (微安表)串聯,起修正表頭刻度和限制流經表頭的電流的作用.R5與表頭并聯,起保護作用.在不平衡電橋臂(即R1、RT)接入一只熱敏元件RT作溫度傳 感探頭.由于熱敏電阻器的阻值隨溫度的變化而變化,因而使接在電橋對角線間的表頭指示也相應變化.這就是熱敏電阻器溫度計的工作原理.

熱敏電阻器溫度計的精度可以達到0.1℃,感溫時間可少至10s以下.它不僅適用于糧倉測溫儀,同時也可應用于食品儲存、醫藥衛生、科學種田、海洋、深井、高空、冰川等方面的溫度測量.

三、CTR熱敏電阻

臨界溫度熱敏電阻CTR(Crit1Cal Temperature Resistor)具有負電阻突變特性,在某一溫度下,電阻值隨溫度的增加激劇減小,具有很大的負溫度系數.構成材料是釩、鋇、鍶、磷等元素氧化物的混合 燒結體,是半玻璃狀的半導體,也稱CTR為玻璃態熱敏電阻.驟變溫度隨添加鍺、鎢、鉬等的氧化物而變.這是由于不同雜質的摻入,使氧化釩的晶格間隔不同造 成的.若在適當的還原氣氛中五氧化二釩變成二氧化釩,則電阻急變溫度變大;若進一步還原為三氧化二釩,則急變消失.產生電阻急變的溫度對應于半玻璃半導體 物性急變的位置,因此產生半導體-金屬相移.CTR能夠作為控溫報警等應用.

熱敏電阻的理論研究和應用開發已取得了引人注目的成果.隨著高、精、尖科技的應用,對熱敏電阻的導電機理和應用的更深層次的探索,以及對性能優良的新材料的深入研究,將會取得迅速發展.

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熱敏電阻的基本特性 :


NTC熱敏電阻是指具有負溫度系數的熱敏電阻。是使用單一高純度材料、具有 接近理論密度結構的高性能陶瓷。因此,在實現小型化的同時,還具有電阻值、 溫度特性波動小、對各種溫度變化響應快的特點,可進行高靈敏度、高精度的 檢測。本公司提供各種形狀、特性的小型、高可靠性產品,可滿足廣大客戶的 應用需求。

電阻-溫度特性

熱敏電阻的電阻-溫度特性可近似地用式1表示。

(式1) R=R o exp {B(I/T-I/T o )}

R : 溫度T(K)時的電阻值
Ro : 溫度T0(K)時的電阻值
B : B 值
*T(K)= t(oC)+273.15


但實際上,熱敏電阻的B值并非是恒定的,其變化大小因材料構成而異,*大甚至可達5K/°C。因此在較大的溫度范圍內應用式1時,將與實測值之間存在一定誤差。

此處,若將式1中的B值用式2所示的作為溫度的函數計算時,則可降低與實測值之間的誤差,可認為近似相等。

(式2) B T =CT 2 +DT+E

上式中,C、D、E為常數。
另外,因生產條件不同造成的B值的波動會引起常數E發生變化,但常數C、D 不變。因此,在探討B值的波動量時,只需考慮常數E即可。




電阻值計算例:試根據電阻-溫度特性表,求25°C時的電阻值為5(kΩ),B值偏差為50(K)的熱敏電阻在10°C~30°C的電阻值。

步 驟

(1) 根據電阻-溫度特性表,求常數C、D、E。

T o =25+273.15 T 1 =10+273.15 T 2 =20+273.15 T 3 =30+273.15

(2) 代入B T =CT 2 +DT+E+50,求B T 。

(3) 將數值代入R=5exp {(B T I/T-I/298.15)},求R。
*T : 10+273.15~30+273.15

散熱系數 (JIS-C2570)

散熱系數(δ)是指在熱平衡狀態下,熱敏電阻元件通過自身發熱使其溫度上升1°C時所需的功率。

產品目錄記載值為下列測定條件下的典型值。

    (1) 25°C靜止空氣中。
    (2) 軸向引腳、經向引腳型在出廠狀態下測定。

額定功率(JIS-C2570)

在額定環境溫度下,可連續負載運行的功率*大值。
產品目錄記載值是以25°C為額定環境溫度、由下式計算出的值。

(式) 額定功率=散熱系數×(較高使用溫度-25)

*大運行功率

*大運行功率=t×散熱系數 … (3.3)
這是使用熱敏電阻進行溫度檢測或溫度補償時,自身發熱產生的溫度上升容許值所對應功率。(JIS中未定義。)容許溫度上升t°C時,*大運行功率可由下式計算。

對應環境溫度變化的熱響應時間常數(JIS-C2570)

指在零負載狀態下,當熱敏電阻的環境溫度發生急劇變化時,熱敏電阻元件產生初溫度與終溫度兩者溫度差的63.2%的溫度變化所需的時間。

熱敏電阻的環境溫度從T 1 變為T 2 時,經過時間t與熱敏電阻的溫度T之間存在以下關系。

T= (T 1 -T 2 )exp(-t/τ)+T 2 ......(3.1)
(T 2 -T 1 ){1-exp(-t/τ)}+T 1 .....(3.2)
常數τ稱熱響應時間常數。
上式中,若令t=τ時,則(T-T 1 )/(T 2 -T 1 )=0.632。



產品目錄記錄值為下列測定條件下的典型值。
    (1) 靜止空氣中環境溫度從50°C至25°C變化時,熱敏電阻的溫度變化至34.2°C所需時間。
    (2) 軸向引腳、徑向引腳型在出廠狀態下測定。

另外應注意,散熱系數、熱響應時間常數隨環境溫度、組裝條件而變化。

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熱敏電阻主要類型和參數有哪些?

熱敏電阻器 (thermistor)——型號MZ、MF:

是一種對溫度反應較敏感、阻值會隨著溫度的變化而變化的非線性電阻器,通常由單晶、多晶半導體材料制成。

文字符號: “RT”或“R”

熱敏電阻器的種類:

A.按結構及形狀分類——圓片形(片狀)、圓柱形(柱形)、圓圈形(墊圈形)等多種熱敏電阻器。

B.按溫度變化的靈敏度分類——高靈敏度型(突變型)、低靈敏度型(緩變型)熱敏電阻器。

C.按受熱方式分類——直熱式熱敏電阻器、旁熱式熱敏電阻器。

D.按溫變(溫度變化)特性分類——正溫度系數(PTC)、負正溫度系數(NTC)熱敏電阻器。

熱敏電阻器的主要參數: 除標稱阻值、額定功率和允許偏差等基本指標外,還有如下指標:
1)測量功率:指在規定的環境溫度下,電阻體受測量電源加熱而引起阻值變化不超過0.1%時所消耗的功率。
2)材料常數:是反應熱敏電阻器熱靈敏度的指標。通常,該值越大,熱敏電阻器的靈敏度和電阻率越高。
3)電阻溫度系數:表示熱敏電阻器在零功率條件下,其溫度每變化1℃所引起電阻值的相對變化量。
4)熱時間常數:指熱敏電阻器的熱惰性。即在無功功率狀態下,當環境溫度突變時,電阻體溫度由初值變化到終溫度之差的63.2%所需的時間。
5)耗散系數:指熱敏電阻器的溫度每增加1℃所耗散的功率。
6)開關溫度:指熱敏電阻器的零功率電阻值為*低電阻值兩倍時所對應的溫度。
7)較高工作溫度:指熱敏電阻器在規定的標準條件下,長期連續工作時所允許承受的較高溫度。
8)標稱電壓:指穩壓用熱敏電阻器在規定的溫度下,與標稱工作電流所對應的電壓值。
9)工作電流:指穩壓用熱敏電阻器在在正常工作狀態下的規定電流值。
10)穩壓范圍:指穩壓用熱敏電阻器在規定的環境溫度范圍內穩定電壓的范圍值。
11)*大電壓:指在規定的環境溫度下,熱敏電阻器正常工作時所允許連續施加的較高電壓值。
12)絕緣電阻:指在規定的環境條件下,熱敏電阻器的電阻體與絕緣外殼之間的電阻值。

●正溫度系數熱敏電阻器(PTC—positive temperature coefficient thermistor)

結構——用鈦酸鋇(BaTiO3)、鍶(Sr)、鋯(Zr)等材料制成的。
屬直熱式熱敏電阻器。
特性——電阻值與溫度變化成正比關系,即當溫度升高時電阻值隨之增大。在常溫下,其電阻值較小,僅有幾歐姆~幾十歐姆;當流經它的電流超過額定值時,其電阻值能在幾秒鐘內迅速增大至數百歐姆~數千歐姆以上。
作用與應用——廣泛應用于彩色電視機消磁電路、電冰箱壓縮機啟動電路及過熱或過電流保護等電路中、還可用于電驅蚊器和卷發器、電熱墊、暖器等小家電中。

●負溫度系數熱敏電阻器(NTC—negative temperature coefficient thermistor)

結構——用錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋁(Al)等金屬氧化物(具有半導體性質)或碳化硅(SiC)等材料采用陶瓷工藝制成的。
特性——電阻值與溫度變化成反比關系,即當溫度升高時,電阻值隨之減小。
作用與應用——廣泛應用于電冰箱、空調器、微波爐、電烤箱、復印機、打印機等家電及辦公產品中,作溫度檢測、溫度補償、溫度控制、微波功率測量及穩壓控制用。

 

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氧化鋅壓敏電阻存在的問題

   現有壓敏電阻在配方和性能上分為相互不能替代的兩大類:
1 高壓型壓敏電阻
高壓型壓敏電阻,其優點是電壓梯度高(100~250V/mm)、大電流特性好(V10kA/V1mA≤1.4)但僅對窄脈寬(2≤ms)的過壓和浪涌有理想的防護能力,能量密度較小,(50~300)J/cm3。
2 高能型壓敏電阻
高能型壓敏電阻,其優點是能量密度較大(300J/cm3~750J/cm3),承受長脈寬浪涌能力強,但電壓梯度較低(20V/mm~500V/mm),大電流特性差(V10kA/V1mA>2.0)。
    這兩種配方的性能差別造成了許多應用上的“死區”,在10kV電壓等級的輸配電系統中廣泛采用了真空開關,由于它動作速度快、拉弧小,會在操作瞬間造成 過壓和浪涌能量,如果選用高壓型壓敏電阻加以保護(如避雷器),雖然它電壓梯度高、成本較低,但能量容量小,容易損壞;如果選用高能型壓敏電阻,雖然 它能量容量大,壽命較長,但電壓梯度低,成本太高,是前者的5~13倍。
   在中小功率變頻電源中,過壓保護的對象是功率半導體器件,它對壓 敏電阻的大電流特性和能量容量的要求都很嚴格,而且要同時做到元件的小型化。高能型壓敏電阻在能量容量上可以滿足要求,但大電流性能不夠理想,小直徑元件 的殘壓比較高,往往達不到限壓要求;高壓型壓敏電阻的大電流特性較好,易于小型化,但能量容量不夠,達不到吸能要求。中小功率變頻電源在這一領域壓敏電阻 的應用幾乎還是空白。       
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