水泵用ptc熱敏電阻的工作原理

　　高分子PTC熱敏電阻用于過流保護，高分子PTC熱敏電阻又經(jīng)常被人們稱為自恢復保險絲，由于具有獨特的正溫度系數(shù)電阻特性，因而極為適合用作過流保護器件。熱敏電阻的使用方法象普通保險絲一樣，是串聯(lián)在電路中使用。其正常工作時溫度較低，熱量達到動態(tài)平衡，當電流過大或者環(huán)境溫度過高，其溫度持續(xù)升高，很小的溫度變化會造成阻值的大幅提升，進入高阻保護狀態(tài)。

　　在水泵中有一個至關重要的部件，那就是PTC熱敏電阻。對于該電阻來說，在各種電器設備中都是十分常見的，但是其在不同的產(chǎn)品中其作用是不同的。不過對于該電阻來說，其工作原理是一致的，接下來就來分析一下水泵用ptc熱敏電阻的工作原理是怎樣的。

　　水泵用ptc熱敏電阻是一種具溫度敏感性的半導體電阻，一旦超過一定的溫度（居里溫度）時，它的電阻值隨著溫度的升高幾乎是呈階躍式的增高．PTC熱敏電阻本體溫度的變化可以由流過PTC熱敏電阻的電流來獲得，也可以由外界輸入熱量或者這二者的疊加來獲得．

　　陶瓷材料通常用作高電阻的優(yōu)良絕緣體，而陶瓷PTC熱敏電阻是以鈦酸鋇為基，摻雜其它的多晶陶瓷材料制造的，具有較低的電阻及半導特性．通過有目的的摻雜一種化學價較高的材料作為晶體的點陣元來達到的：在晶格中鋇離子或鈦酸鹽離子的一部分被較高價的離子所替代，因而得到了一定數(shù)量產(chǎn)生導電性的自由電子。

　　對于水泵用ptc熱敏電阻效應，也就是電阻值階躍增高的原因，在于材料組織是由許多小的微晶構成的，在晶粒的界面上，即所謂的晶粒邊界（晶界）上形成勢壘，阻礙電子越界進入到相鄰區(qū)域中去，因此而產(chǎn)生高的電阻．這種效應在溫度低時被抵消：在晶界上高的介電常數(shù)和自發(fā)的極化強度在低溫時阻礙了勢壘的形成并使電子可以自由地流動．而這種效應在高溫時，介電常數(shù)和極化強度大幅度地降低，導致勢壘及電阻大幅度地增高，呈現(xiàn)出強烈的PTC效應。

　　水泵用ptc熱敏電阻的工作原理就是如此。在專業(yè)人員的設計以及嚴謹?shù)墓ぷ髟碓O計之下可以確保電阻的性能。相對而言，這些工作原理也是保障產(chǎn)品設備使用壽命以及性能的關鍵。

　　PTC熱敏電阻在鋰電池中的應用

　　聚合物電池（即鋰離子電池）同與NiCd或NiMH電池比較，具有單位體積的電能容量大、電流密度大、可快速充電、體積小、重量輕、轉換效率高等等獨特優(yōu)勢。不僅廣泛應用于各種方便攜式設備、移動設備。而且可用于醫(yī)療器件、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通工具等各個領域。但鋰離子電池在實際應用過程中，對充電、放電、高溫環(huán)境等條件都有相當嚴格的要求。充電時，電池兩端電壓過高，會增加電池漏液、冒煙、燃燒、爆裂的危險，危害及大。過充電可能由充電失控、電極錯誤或使用不正確的充電器造成；鋰離子電池在充放電電流過大或外部短路時，內(nèi)部發(fā)熱可能損壞電池或燒毀其他部件，嚴重縮短電池的循環(huán)使用壽命；同樣鋰離子電池在高溫環(huán)境工作或遇種負載、大電流使鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)生高溫，鋰離子電池同樣會增加電池漏液、冒煙、燃燒、爆裂的危險。

　　所以鋰離子電池必須設計專用的電池管理電路，所有的鋰離子電池的管理電路都包含過充、過放的終止控制功能，而沒有過流、過溫、短路等情況的保護，所以保護電路的任務是針對電池可能出現(xiàn)的各種故障，對電池充放電狀態(tài)的參數(shù)進行監(jiān)控，以保證電池壽命和效能，使電池以及外部設備免受損壞。高分子ＰＴＣ熱敏電阻產(chǎn)品，在高電流密度的鋰離子電池及其管理電路的過流、過溫、短路保護中具有突出的優(yōu)勢，高分子ＰＴＣ熱敏電阻又叫自復位過載保護器或自復位保險絲，單個元件即可完成過流、過溫、短路保護。在鋰離子電池及其管理電路的保護應用中具備了無可替代性的作用，現(xiàn)在已發(fā)展成為鋰離子電池及其管理電路中必須應用的保護元件。

　　鋰離子電池管理與保護電路通常由專用集成 IC 和金屬氧化物場效應管組成的一次保護電路。保護IC 通過監(jiān)測電池兩端電壓以及放電電流來控制FET 的導通或關斷，防止過充電、短路、過放電等故障。盡管一次保護通常被認為是可靠的，但當靜電放電電壓過高或超溫時可能損壞保護IC或 MOS-FET ，而且在短路時集成電路會發(fā)生振蕩，同時多數(shù) IC+MOS-FET 電路對充電、放電過電流的檢測是間接的，并不能保證在電池的所有工作狀態(tài)下都會提供過電流保護，保護的可靠性也降低了。保護電路中接入高分子ＰＴＣ熱敏電阻后，即使一次保護電路失效或者溫升較高時，PTC 仍能對過充、過流、短路、超溫等故障提供及時保護，保證電池在被誤用或濫用、或外部反接、短路等的情況下，不致發(fā)生爆炸、損壞電池等安全性問題。