PTC-Thermistoren (Positive Temperature Coefficient) funktionieren auf der Grundlage ihrer einzigartigen elektrischen Widerstandseigenschaften in Bezug auf die Temperatur. Diese Thermistoren bestehen aus Halbleitermaterialien, deren Widerstand mit steigender Temperatur deutlich zunimmt. Das Schlüsselprinzip von PTC-Thermistoren ist ihr positiver Temperaturkoeffizient, was bedeutet, dass ihr Widerstand mit steigender Temperatur nichtlinear ansteigt. Aufgrund dieser Eigenschaft eignen sich PTC-Thermistoren für verschiedene Anwendungen, insbesondere für die Temperaturmessung, den Überstromschutz und selbstregulierende Heizgeräte.
Das Grundprinzip eines PTC-Thermistors beruht auf der Wechselwirkung zwischen seinem Halbleitermaterial und der Temperatur seiner Umgebung. Bei niedrigeren Temperaturen weist das Halbleitermaterial einen relativ geringen Widerstand auf. Mit zunehmender Temperatur dehnt sich jedoch die Gitterstruktur des Halbleiters aus, was zu einer Verringerung der freien Ladungsträger und damit zu einem Anstieg des Widerstands führt. Dieser Widerstandsanstieg ist nicht linear, sondern weist einen starken Anstieg über einen bestimmten Temperaturbereich auf, der als Curie-Temperatur oder Übergangstemperatur bekannt ist.
PTC-Thermistoren werden in Schaltkreisen hauptsächlich wegen ihrer selbstregulierenden Eigenschaften als Reaktion auf Temperaturänderungen eingesetzt. Beispielsweise können in Heizelementen PTC-Thermistoren so in den Stromkreis integriert werden, dass sich ihr Widerstand drastisch erhöht, wenn Strom durch sie fließt und sie erwärmt. Diese Widerstandserhöhung begrenzt den durch den Stromkreis fließenden Strom und verhindert so eine Überhitzung oder Beschädigung der angeschlossenen Komponenten.
Das Funktionsprinzip eines Thermistors, ob PTC oder NTC (Negativer Temperaturkoeffizient), beruht auf der Änderung des elektrischen Widerstands mit der Temperatur. NTC-Thermistoren verringern im Gegensatz zu PTC ihren Widerstand mit steigender Temperatur. Aufgrund dieser Eigenschaft eignen sich NTC-Thermistoren für Temperaturmessanwendungen, bei denen sich ihr Widerstand proportional zur Temperatur ändert. Beide Arten von Thermistoren sind in verschiedenen elektronischen und elektrischen Anwendungen für Temperaturmessung, -steuerung und -schutz von entscheidender Bedeutung.