PTCヒーターの特徴とメリット・デメリット

PTC の主な特徴:
1. 抵抗温度特性
PTC ヒーターの電子部品の抵抗は温度とともに増加し、その抵抗値には最小値に対応する温度点、つまりキュリー点があります。 PTC ヒーターの電子部品は、温度がキュリー点より低い場合、一般の半導体材料と同じ負の温度指数特性を持ちます。 温度がキュリー点より高い場合、PTC ヒーターの電子部品は顕著な正の温度指数特性を持ちます。 このとき、インピーダンスの複数段階の変化、すなわち異常インピーダンス（一般にPTC現象と呼ばれます）が発生しますが、そのインピーダンスには温度値も存在します。 フタル酸バリウムをランタニド元素に置き換えると、さまざまな温度でさまざまな PTC 材料が得られます。
2. 電流時間特性
電流時間特性とは、PTC コンポーネントが電圧を印加したときの電流の時間変化を指します。 通電開始時の電流を始動電流、熱平衡に達する時の電流を残留電流といいます。 特定の周囲温度では、PTC サーミスタに始動電流 (動作電流を確保) を加えた値が与えられます。 サーミスタの電流が PTC を流れる開始電流の 50% に減少したときの時間が動作時間となります。 現在時刻の特性は、PTC コンポーネントの自動消磁、PTC コンポーネントの遅延起動、および PTC コンポーネントの過負荷保護にとって重要な参考特性です。
PTC 発熱体の長所と短所:
一般的に使用されている従来の発熱体ニッケルクロム電熱線と比較して、PTC 発熱材の利点は次のとおりです。
1. PTC素子は裸火がなくても全体が発熱し、素材自体が自動温度調節する特性を持っているため。 キュリー点を超えると、PTC現象により抵抗が急激に増加し、電流が急激に減少するため、消費電力が減少し、温度が上昇しなくなります。 したがって、使用上の安全性が高い。
2.周囲温度の変化に応じて、無駄な電力を消費することなく、発熱量が自動的に調整されます。
3. 電源電圧の変化による影響は最小限であり、このテストでは、PTC コンポーネントの熱価値に影響を与えることなく、電源電圧が広範囲に変化することが示されています。
4. PTC 発熱体の発熱量は発熱係数 D に関係しており、発熱係数 D は PTC 部品の形状、構造、サイズ、放熱条件に依存するため、熱調整が容易です。 これにより、発熱係数Ｄの継続的な調整が促進され、発熱量の連続的な制御も可能となる。
5. PTC コンポーネントの温度上昇ヒステリシスは小さく、電源投入から安定までのプロセスは比較的高速です。
6. 既存の問題: PTC コンポーネントの熱伝導率は低いため、材料に加えられる電界強度を大きくしすぎたり、キュリー点温度を高くしすぎたりすることはできません。