热敏电阻材料之应用简介

yu9988

负温度係数(NTC)热敏电阻材料之应用简介
热敏电阻(Thermistor，Thermal Resistor之缩写)是一种高温度係数的电阻体，就其电阻係数之大小而言，乃属於半导体；而依其电阻值随温度变化的情形，主要可将其分為负温度係数(NTC, Negative Temperature Coefficient)热敏电阻及正温度係数(PTC, Positive Temperature Coefficient)热敏电阻两种。本文仅将透过负温度係数热敏电阻之电阻-温度特性、电流-电压特性及电流-时间特性来介绍其应用。
电阻-温度特性：NTC的电阻值可以随温度的上升而下降，由於其温度系数非常大，所以可以检知微小的温度变化，因此被广泛应用在温度的量测、控制与补偿。
电流-电压特性：当通入的电流小，几乎不使元件本身发热时，电阻值是一定值。当电流增加，NTC热敏电阻產生的焦耳热使元件本身的温度上昇(self-heating)，并与环境进行热交换。此电流-电压特性的典型应用為液位感测器，其基本原理是利用NTC热敏电阻在液体和空气中的热散失差异；如前所述，NTC热敏电阻通以电流后產生焦耳热而昇温，其热量传导至週围介质，平衡温度将随介质种类而不同。利用此现象可检知NTC热敏电阻在液体中或空气中，以适时啟动警示灯。
电流-时间特性：NTC热敏电阻的另一个重要参数是时间，亦即使NTC热敏电阻从某一电阻值改变到另一电阻值所需的时间。当开始加电压於NTC热敏电阻时是定电阻、定电流的状态，而在自热区域(self-heating)则电阻下降、电流增加。而其改变速率则和加於NTC热敏电阻上的功率和元件本身的Thermal Mass、形状/结构及环境状况等因素有关。此一电流-时间特性可用於抑制突波电流，又不至於对电路的总电流造成太大的影响。因此被广泛应用於OA机器的交换式电源供应器中，以抑制电源开啟时，引发的突波电流，如此可以防止熔丝的熔断与保护电子线路及其他电子元件，以提高OA机器的可靠度。
随著以微电脑為主体的微电子快速普及，及显示器被大量应用，并随著科技的发展、製程技术的进步，NTC元/组件的应用领域不断拓展。市场需求与產品应用范围广泛，涵盖电子、资讯、通讯、家电、汽车、生医、航太等相关產业。