PTC 발열체의 원리

PTC(Positive Temperature Coefficient 정온특성) 발열체의 원리

(면상발열체 面相發熱體, 面状発熱体)

도전성 탄소분말 입자 사이에는 매트릭스(matrix)로 채워지는 미세한 공간(narrow gap)을 두고 탄소분말이 응집되어 있는 구조로 배향되며, 이 때 미세한 공간이 포텐셜 장벽(potential barrier) 역할을 하며, 열적 동요(thermal fluctuation)에 의해 전자가 이 미세한 공간을 넘어 터널링(tunneling)됨으로써 전기 전도성이 발현된다.



자기제어저항발열 기능은 상기 설명과 같이 터널링 전류(tunneling current)를 이용하는 것이며, 이러한 터널링 전류는 상기 매트릭스로 이루어진 미세한 공간의 차이가 1 nm 이내로 접근한 상태로 유지될 때 상기 미세한 공간 사이를 흐르게 되며, 거리에 매우 민감해서 매트릭스의 열팽창 거리의 변화에 지수 함수적으로 반비례하게 변화한다.



따라서, 전극단자를 통해 전원을 인가하게 되면 온도 상승과 함께 상기 매트릭스가 열팽창으로 도전성 탄소입자간 거리를 넓혀 전류를 억제하는 역할을 하게 되어 자기제어저항발열기능을 갖게 되는 것이다.

참조단어
1 큐리온도(Curie temperature)(큐리온도=임계온도)
2 BREAK-DOWN 파괴전압
정의
써미스터란 Thermally Sensitive Resistor의 약자로서, 온도변화에 대하여 극히 큰 저항값 변화를 나타내는 저항기로써 PTC 써미스터는 온도의 상승과 함께 저항이 증가하는 특성을 나타내며, BaTio3를 주성분으로 미량의 Dopant를 첨가해서 도전성을 갖게한 N형 반도체의 일종이다. 이러한 특성을 이용하여 과전류 보호용, 히터용, TV 디가우징용, 모터기동용, 온도센서용 등으로 사용되고 있다.