Come funzionano i termistori PTC?

I termistori PTC (coefficiente di temperatura positivo) funzionano in base alle loro caratteristiche uniche di resistenza elettrica rispetto alla temperatura. Questi termistori sono realizzati con materiali semiconduttori che presentano un aumento significativo della resistenza all’aumentare della temperatura. Il principio chiave alla base dei termistori PTC è il loro coefficiente di temperatura positivo, il che significa che all’aumentare della temperatura, la loro resistenza aumenta in modo non lineare. Questa proprietà rende i termistori PTC utili in varie applicazioni, in particolare per il rilevamento della temperatura, la protezione da sovracorrente e i riscaldatori autoregolanti.

Il principio di base di un termistore PTC prevede l’interazione tra il materiale semiconduttore e la temperatura dell’ambiente circostante. A temperature più basse, il materiale semiconduttore ha una resistenza relativamente bassa. Tuttavia, all’aumentare della temperatura, la struttura reticolare del semiconduttore si espande, provocando una riduzione dei portatori di carica liberi e quindi aumentando la resistenza. Questo aumento di resistenza non è lineare ma mostra piuttosto un forte aumento in un intervallo di temperature specifico, noto come temperatura di Curie o temperatura di transizione.

I termistori PTC sono utilizzati nei circuiti principalmente per le loro proprietà autoregolanti in risposta alle variazioni di temperatura. Ad esempio, negli elementi riscaldanti, i termistori PTC possono essere integrati nel circuito in modo tale che quando la corrente li attraversa e li riscalda, la loro resistenza aumenta notevolmente. Questo aumento di resistenza limita la corrente che scorre attraverso il circuito, prevenendo così il surriscaldamento o danni ai componenti collegati.

Il principio di funzionamento di un termistore, sia PTC che NTC (coefficiente di temperatura negativo), si basa sulla variazione della resistenza elettrica con la temperatura. I termistori NTC, a differenza del PTC, diminuiscono la loro resistenza all’aumentare della temperatura. Questa caratteristica rende i termistori NTC adatti per applicazioni di rilevamento della temperatura in cui la loro resistenza cambia proporzionalmente alla temperatura. Entrambi i tipi di termistori sono fondamentali in varie applicazioni elettroniche ed elettriche per la misurazione, il controllo e la protezione della temperatura.