PTCサーミスタの動作原理
ほとんどの PTC サーミスタは、BaTiO3 (チタン酸バリウム) やその他の化合物を含むドープ多結晶セラミックで設計されています。 これらの材料は、特定の臨界温度で電気抵抗が急激に増加する特性を持っています。 チタン酸バリウム (BTO) 材料は、誘電率が温度によって変化する強誘電体材料です。
PTC サーミスタの動作原理は、主に内部温度の変化による抵抗の変化に依存します。 温度が上昇すると、抵抗が増加します。 温度が下がると、抵抗が減少します。 したがって、このタイプのサーミスタでは、抵抗と温度の両方が正比例します。
PTCサーミスタの種類
サーミスタは、セラミックスイッチ、シリコン抵抗器、ポリマーPPTCなど、構造、材料、製造プロセスに応じて3つのタイプに分類されます。
1. シリコンPTCサーミスタ
このカテゴリのサーミスタは、主にシリコン半導体材料を使用したサーミスタで構成されており、大きな PTC (正の温度係数) 抵抗を持つ線形デバイスです。 温度が 150 度を超えると、NTC (負の温度係数) を示します。 これらのサーミスタは、その線形特性により PTC 温度センサーとして使用され、温度補償にも使用できます。
2. セラミックスイッチ PTC サーミスタ
2 番目のタイプはセラミック スイッチ PTC サーミスタで、抵抗と温度の曲線が非常に非線形です。 サーミスタに通電すると、一定の温度レベルに達するまで抵抗が最初に減少します。 温度が一定レベルを超えると、抵抗が劇的に増加します。 このサーミスタは、センサー、PTC ヒーターで広く使用されており、過熱保護、電流保護、時間遅延保護、および温度補償にも使用できます。
3. ポリマー PPTC サーミスタ
ポリマー正温度係数サーミスタ (PPTC サーミスタ) は、非線形 PTC 効果を示すため、リセッタブル ヒューズとも呼ばれます。 このタイプのサーミスタは熱によって活性化されるデバイスであるため、周囲温度の変動はサーミスタの性能に影響を与えます。 このサーミスタは、通常の動作条件下では抵抗が最小であり、回路の他の部分よりも回路の性能を制御できません。
ただし、電気システムが障害状態になると、PPTC はトリップ状態に入ることで即座に応答します。 障害状態が取り除かれると、サーミスタは自動的にリセットされ、回路は通常の動作状態に戻ります。
これらのサーミスタは、自動車、テレコム、家庭用電化製品、医療機器のプロセス制御と保護に使用されます。
