Principio di funzionamento del termistore PTC
La maggior parte dei termistori PTC sono progettati con ceramiche policristalline drogate, che includono BaTiO3 (titanato di bario) e altri composti. Questi materiali hanno la proprietà di un improvviso aumento della resistenza elettrica ad una certa temperatura critica. Il titanato di bario (BTO) è un materiale ferroelettrico la cui costante dielettrica varia con la temperatura.
Il principio di funzionamento del termistore PTC dipende principalmente dal cambiamento di resistenza causato dal cambiamento della temperatura interna. Una volta che la temperatura aumenta, la resistenza aumenta. Al diminuire della temperatura, la resistenza diminuisce. Quindi in questo tipo di termistore sia la resistenza che la temperatura sono direttamente proporzionali.
Tipi di termistori PTC
I termistori sono divisi in tre tipi in base alla struttura, al materiale e al processore di produzione, come l'interruttore in ceramica, il resistore al silicio e il polimero PPTC.
1. Termistore PTC al silicio
Questa categoria di termistori è costituita principalmente da quelli che utilizzano materiali semiconduttori in silicio, si tratta di dispositivi lineari con una resistenza PTC (Positive Temperature Coefficient) significativa. Mostrano NTC (coefficiente di temperatura negativo) una volta che la temperatura supera i 150 gradi. Questi termistori sono utilizzati come sensori di temperatura PTC grazie alle loro caratteristiche lineari e possono essere utilizzati anche per la compensazione della temperatura.
2. Termistore ceramico dell'interruttore PTC
Il secondo tipo è un termistore PTC con interruttore in ceramica, che ha una curva resistenza-temperatura estremamente non lineare. Una volta che il termistore è eccitato, la resistenza inizialmente diminuisce fino a raggiungere un livello di temperatura fisso. Una volta che la temperatura sale al di sopra di un livello fisso, la resistenza aumenta notevolmente. Questo termistore è ampiamente utilizzato in sensori, riscaldatori PTC e può essere utilizzato anche per protezione da sovratemperatura, protezione corrente, protezione ritardo e compensazione temperatura.
3. Termistore PPTC in polimero
I termistori polimerici a coefficiente di temperatura positivo, o termistori PPTC, sono noti anche come fusibili ripristinabili perché presentano un effetto PTC non lineare. Questo tipo di termistore è un dispositivo attivato termicamente, quindi qualsiasi fluttuazione della temperatura ambiente avrà un effetto sulle prestazioni del termistore. Questo termistore ha una resistenza minima in condizioni operative normali e ha meno controllo sulle prestazioni del circuito rispetto al resto del circuito.
Tuttavia, se l'impianto elettrico entra in una condizione di guasto, il PPTC risponde immediatamente inserendo una condizione di scatto. Una volta rimossa la condizione di guasto, il termistore si ripristinerà e il circuito tornerà alla normale condizione operativa.
Questi termistori sono utilizzati nel controllo di processo e nella protezione di automobili, telecomunicazioni, elettronica di consumo e apparecchiature mediche.
