热敏电阻额定功率

定义

热敏电阻的额定功率 $P_E$ 是指在标准压力及最高工作温度下，能够长期连续施加而不致损坏的最大耗散功率，单位为 W。它表征热敏电阻在给定散热条件下允许的功率上限。

相关参数

• 标称电阻值 $R_H$：在 $25\pm 0.2{}^{\circ }\mathrm{C}$ 时的冷电阻，由材料与几何尺寸决定。
• 耗散系数 $H$：热敏电阻温度比环境高 $1{}^{\circ }\mathrm{C}$ 时耗散的功率，单位 mW/℃。它反映器件向环境散热的能力。
• 热容量 $C$：使热敏电阻温度变化 $1{}^{\circ }\mathrm{C}$ 所需的热量，单位 J/℃。它反映器件热惯性的大小。
• 能量灵敏度 $G$：使热敏电阻阻值变化 1% 所需的耗散功率，单位 W。
• 时间常数 $\tau$：环境温度发生阶跃变化时，热敏电阻温度变化达到总温差 63% 所需的时间。

功率限制关系

热敏电阻的温升由耗散功率与耗散系数决定。当耗散功率为 $P$ 时，稳态温升近似为

其中 $\mathrm{\Delta }T$ 为热敏电阻温度与环境温度之差（℃），$P$ 为耗散功率（mW），$H$ 为耗散系数（mW/℃）。

额定功率 $P_E$ 对应最高允许温升。若超过该功率，温升过高会导致器件性能退化或损坏。因此使用中必须满足

时间常数与热容量

时间常数 $\tau$ 与热容量 $C$ 和耗散系数 $H$ 的关系为

其中 $C$ 的单位为 J/℃，$H$ 的单位为 W/℃（或 mW/℃换算一致），$\tau$ 的单位为 s。该式说明热容量越大或散热越差，时间常数越大，响应越慢。

压力相关条件

额定功率是在标准压力下给出的。当环境压力降低时，气体对流散热减弱，耗散系数 $H$ 下降，相同功率下温升增大。因此，在低气压或真空环境中，若散热以气体对流为主，最大允许功耗必须低于标准压力下的额定功率，需根据实际散热条件降额使用；若散热以固体导热为主或采取补偿散热措施，则不能无条件要求降额，应依据具体封装、安装与散热条件确定。

适用范围

上述参数和关系适用于半导体热敏电阻在正常工作温度范围内的稳态或阶跃热过程分析。额定功率的数值依赖于具体器件的材料、结构、封装和散热条件，实际使用应以器件手册给出的条件为准。