Come funzionano i termistori PTC?

I termistori PTC (Positive Temperature Coefficient) sono resistori sensibili alla temperatura la cui resistenza aumenta in modo significativo all’aumentare della temperatura oltre un certo punto critico, noto come temperatura di Curie o temperatura di commutazione.

Il meccanismo alla base del comportamento dei termistori PTC nei materiali ceramici è complesso e legato alle proprietà ferroelettriche del titanato di bario e alla struttura a grani del materiale.

Al di sotto della temperatura di Curie il materiale ha una bassa resistenza dovuta alla relativa facilità con cui gli elettroni possono muoversi attraverso la struttura cristallina. In prossimità e al di sopra della temperatura di Curie la struttura cristallina del materiale subisce una transizione di fase. Questa transizione porta a un cambiamento nelle proprietà dielettriche e alla formazione di barriere di potenziale ai bordi dei grani (le interfacce tra i cristalli). Queste barriere ostacolano il flusso di elettroni, causando un rapido aumento della resistenza del materiale.

Questi dispositivi vengono spesso utilizzati come fusibili ripristinabili in linea. I termistori PTC sono realizzati con materiali ceramici, in particolare titanato di bario, che hanno una proprietà di resistenza dipendente dalla temperatura. Quando la temperatura raggiunge un valore critico (temperatura di Curie), la resistenza del termistore aumenta drasticamente con l’aumento della temperatura.

Applicazioni dei termistori PTC

I termistori PTC sono utilizzati in diverse applicazioni, tra cui:

• Protezione da sovracorrente: In caso di sovracorrente, il termistore PTC si scalda e la sua resistenza aumenta, limitando la corrente e proteggendo il circuito.
• Sensore di temperatura: Possono essere utilizzati per rilevare e misurare la temperatura.
• Riscaldamento: Possono essere utilizzati come elementi riscaldanti, convertendo energia elettrica in calore.