PTC Thermistor – Termistor o dodatnim współczynniku temperaturowym
PTC Thermistor, czyli termistor o dodatnim współczynniku temperaturowym, to element elektroniczny, który zmienia swoją rezystancję w zależności od temperatury – dokładniej mówiąc, jego opór rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Ten ciekawy efekt fizyczny jest wykorzystywany w wielu układach ochronnych, czujnikach temperatury oraz automatyce. Dziś przyjrzymy się, jak działa PTC, z czego jest zbudowany i gdzie jego zastosowanie ma kluczowe znaczenie w praktyce.
Budowa i zasada działania PTC Thermistora
Termistory PTC są wykonane z materiałów ceramicznych o specyficznych właściwościach półprzewodnikowych. Kiedy temperatura rośnie, w materiale następuje zmiana struktury krystalicznej, co prowadzi do gwałtownego wzrostu rezystancji. Ten efekt nazywa się dodatnim współczynnikiem temperaturowym, ponieważ rezystancja i temperatura rosną razem. W przeciwieństwie do NTC (termistorów o ujemnym współczynniku), PTC wykazują stabilność przy niskich temperaturach, a ich rezystancja rośnie dynamicznie powyżej określonego punktu krytycznego.
Charakterystyka temperaturowa i typowe parametry
Zastosowania PTC Thermistora
Termistory PTC są szeroko stosowane jako elementy zabezpieczające przed nadprądami w układach elektronicznych i elektrycznych. Kiedy przepływający prąd wzrasta zbyt mocno, wzrasta temperatura PTC, a tym samym jego rezystancja, co powoduje ograniczenie prądu i chroni obwód przed uszkodzeniem. Znajdziesz je np. w zasilaczach, silnikach elektrycznych, czy transformatorach. Poza tym pełnią funkcję czujników temperatury w urządzeniach gospodarstwa domowego, automatyce przemysłowej i elektronice użytkowej.
Zalety i ograniczenia PTC Thermistora
- Prosta i niezawodna konstrukcja
- Szybka reakcja na wzrost temperatury
- Możliwość wielokrotnego użycia (samoregeneracja)
- Ograniczona dokładność pomiaru temperatury
- Wrażliwość na warunki środowiskowe, np. wilgotność
Porównanie z NTC Thermistorem
W odróżnieniu od termistora NTC, którego rezystancja maleje ze wzrostem temperatury, PTC rośnie wraz z temperaturą. To sprawia, że PTC jest lepszym wyborem do ochrony przed nadprądem i do automatycznego wyłączania obwodu przy przekroczeniu określonej temperatury. Z kolei NTC częściej używa się do precyzyjnego pomiaru temperatury i kompensacji temperaturowej.
Praktyczne uwagi podczas pracy z PTC Thermistorem
W projektowaniu układów warto uwzględnić charakterystykę temperaturową i maksymalne parametry napięciowe termistora. PTC ma właściwość samoregeneracji – po ochłodzeniu jego rezystancja wraca do wartości początkowej, co czyni go bardzo wygodnym w zastosowaniach ochronnych. Jednak dla skuteczności zabezpieczenia trzeba zwrócić uwagę na odpowiedni dobór termistora pod kątem prądu i napięcia w danym układzie.
Dobrze znając działanie PTC, łatwiej zrozumieć różne techniki zabezpieczeń w elektronice. Wcześniej omawialiśmy działanie termistorów NTC, a wkrótce przyjrzymy się dokładniej innym elementom samoregulującym, jak np. bezpieczniki polimerowe PTC, które stanowią uzupełnienie w ochronie obwodów elektronicznych.
