PTC 装置具有正温度系数（电阻随着温度的升高呈指数级增加），能够保护暴露在增加的电流或温度下的电路。在发生短路或过流事件时，PTC 装置通过增加内部电阻来保护自身和电路，如图 1 所示。

图 1 还显示了与 PTC 相对的负温度系数 (NTC) 装置，该装置的内部电阻会随着温度升高而降低。此特性使 NTC 很适合推拉放大器、电池保护和传感器等应用场合。

• PTC 装置的简单工作过程可以用两种不同模式来描述：开启和关闭。“开启”或“跳闸”模式对应于装置的工作状态，并且提供高电阻，能在故障状况（短路或过流）消除之前保护电路。“跳闸”是指在超过特定电流电平时，从低电阻快速变为高电阻。
• “关闭”或“正常”模式对应于正常低电阻状态，在该状态下 PTC 装置对电路“不可见”（即不存在该装置造成的通过损耗）。此状态通常称为待机模式。
• 为便于参考，开启与关闭状态之间的电阻比在 6 - 10x 范围内。

图 3.

PTC 典型应用：单条/多条供电线路保护

以下信息深入详细地说明了一些关键参数和数据表规格。

伊顿 PTC 数据表提供了用于挑选装置的关键规格表。图 4 提供了快照规格表数据表示例。以 PTR016V0090 为例：可以确定允许的最大电压为 16 Vdc，允许的最大电流为 40 A。保持电流为 0.9 A，跳闸电流为 1.8 A。此装置的最大功耗为 0.6 W，而且在 8 A 最大电流下需要 1.2 秒跳闸。初始电阻为 0.07 Ω，在跳闸模式下会增加到 0.18 Ω。

跳闸时间曲线是一种有用的工具，有助于确定应用场合所需的恰当跳闸电流。每个 PTC 值都有一条颜色线，表示对于不同电流值跳闸所需的时间。

使用图 5 中的示例曲线，通过从图形顶部到底部的黄色线可以看到 PTC 装置的典型跳闸时间为：

• 1000 秒 @ 1.5 A
• 1 秒 @ 4.8 A
• 0.2 秒 @ 9 A
• 0.03 秒 @ 18 A
• 0.01 秒 @ 25 A

温度直接影响 PTC 装置的性能。为适应工作温度高于或低于额定电流规格的情况，必须对指定或额定的电流进行降额。热降额曲线是用于帮助确定恰当降额的工具。

图 6 是典型的降额曲线示例。可以选择具有降额点（垂直轴）的温度（水平轴）。例如，100% 降额点在 +20 °C 处与直线相交。

为更好地理解此图形和 PTC 行为，以下是使用降额曲线的示例。

示例参数为 +20 °C，而且 100% 降额对应于值为 1 A 的电流 I_hold。

如果 PTC 装置在 -20 ° C 下工作，则降额百分比为 130%。

新的额定电流为 I(-20 °C) = I_hold * 1.3 = 1.3 A

如果 PTC 装置在 +80 °C 下工作，则降额百分比为 50%。新的电流为 I(+80 °C)= I_hold * 0.5 = 0.5 A

总之，PTC 保持电流 (I_hold) 为：

• -20° C 下为 1.3 A
• +20 °C 下为 1 A
• +80 °C 下为 0.5 A

通过将工作温度提高到 +20 °C 以上，保持（或跳闸）电流将降低一半 (50%)。对于低温则刚好相反。通过将工作温度（低于 +20 °C）降低到 -20 °C，保持（或跳闸）电流将增加 1.3 倍 (130%)。

设计者必须了解电路工作温度的变化，并运用正确的降额来确保恰当地保护电路。

在不同工作温度（0 °C、+20 °C 和 +60 °C）下测量的跳闸时间与电流说明了温度对跳闸时间和电流的影响，如图 7 所示。

对于 5 A 的跳闸电流，跳闸/响应时间约为 1 秒 @ +60 °C、10 秒 @ +20 °C 和 10,000 秒 @ 0 °C。

温度越高，跳闸时间越短。设计者应了解跳闸时间随温度的变化，并考虑跳闸时间如何影响特定应用。

PTC 有多种尺寸、形状和封装方式（表面安装和通孔插接），适合各种电路保护应用场合。图 8 显示伊顿 PTC 产品供应的简介。

伊顿提供一整套过流和过压保护解决方案，包括 PTC、一次性熔断器和 ESD 抑制器。即使是电流、电压、响应方面极其复杂的应用要求，这些解决方案也能有效满足。

为了更全面地防范电路出现 ESD 故障和短路，PTC 通常由 ESD 抑制器加以补充，以提供全面电路保护（电流和电压）。

图 9 中的 USB 示例显示了防范电路遭遇 USB 供电线路短路或过载的 PTC 装置。ESD 抑制器可防范数据线路遭遇任何可能损坏微控制器或负载的电压尖峰。