PTC – Kaltleiter


Kaltleiter sind Halbleiterwiderstände, die temperaturabhängig sind. Kaltleiter haben einen positiven Temperaturkoeffizienten (TK) und werden deshalb auch PTC-Widerstände genannt (PTC = Positive Temperature Coefficient).
Bei dieser Art von Halbleiter erhält man durch die Gitteranordnung der Atome je ein freies Valenzelektron pro Atom. Diese Elektronen sind leicht beweglich. An einer Stromquelle angeschlossen, bewegen sich die freien Valenzelektronen zum Pluspol und bewirken die elektrische Leitfähigkeit.
Nahezu alle Metalle sind Kaltleiter, da sie bei niedrigeren Temperaturen besser leiten. PTCs bestehen aus polykristallinen Titanat-Keramik-Sorten, die mit Fremdatomen verunreinigt werden (Dotieren).

Kaltleiter haben im kalten Zustand einen kleinen Widerstand, also eine gute elektrische Leitfähigkeit haben. Beim Erhitzen nimmt die Leitfähigkeit ab, der Widerstand wird größer.

Man beachte, dass der PTC nicht im ganzen Temperaturbereich ein PTC Verhalten hat.

Der Widerstandswert beginnt bei der Anfangstemperatur TA zu steigen. Dieser Punkt ist der Anfangswiderstand RA. Durch die Temperaturerhöhung werden Ladungsträger freigesetzt. Bis zur Nenntemperatur TN steigt der Widerstand nichtlinear an. Ab dem Nennwiderstand RN nimmt der Widerstand stark zu. Für die Widerstandszunahme ist die Sperrschichtbildung zwischen den Werkstoffkristallen verantwortlich. Bis zur Endtemperatur TE erstreckt sich der Arbeitsbereich des PTC.

ACHTUNG !!

Der PTC hat ab einer bestimmten Spannung eine relativ hohe Eigenerwärmung. D.h der PTC wird sehr warm ohne das von außen Wärme zugeführt wird. Er kann sehr hohe Temperaturen annehmen. (Im Labor nicht ohne Schutz anfassen). Die hohen Temperaturen zerstören den PTC i.a. nicht.

Schaltzeichen

Anwendungen

  • Flüssigkeitsniveaufühler (Flüssigkeit kühlt den eigenerwärmten PTC ab)
  • Temperaturregelung für eine Heizung
  • Leistungs-PTCs werden zum Schutz gegen Überstrom alternativ zu Schmelzsicherungen eingesetzt. Vorteil: Leistungs-PTCs sind reversibel.

8 Kommentare zu „PTC“

  1. I’m not sure why but this site is loading incredibly slow for me.
    Is anyone else having this problem or is it a issue on my end?
    I’ll check back later on and see if the problem still exists.

Kommentar verfassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.