サーミスタのNTCとPTCはどう違う？特徴と用途を比較

電子機器には、温度の変化を検知したり、電流の流れを制御したりするために「サーミスタ」が使われています。サーミスタには大きく分けてNTCとPTCがあり、どちらも温度によって抵抗値が変化する部品ですが、変化の方向が異なります。

そのため、温度センサとして使いたいのか、突入電流を抑えたいのか、過電流や過熱から回路を守りたいのかによって、選ぶべき種類も変わります。

この記事では、NTCサーミスタとPTCサーミスタの違い、それぞれの特徴や主な用途、選ぶときのポイントを解説します。

サーミスタは温度によって抵抗値が変わる電子部品

サーミスタは、温度の変化によって電気抵抗が大きく変わる性質を持つ抵抗器の一種です。

一般的な固定抵抗器は、できるだけ一定の抵抗値を保つように設計されています。一方、サーミスタは温度変化を利用することを前提としており、温度検出や回路保護などに活用されます。

代表的な種類が、NTCサーミスタとPTCサーミスタです。

NTCは「Negative Temperature Coefficient」、PTCは「Positive Temperature Coefficient」の略です。名称が示す通り、温度に対する抵抗値の変化方向が異なります。

NTCサーミスタは、温度が高くなるにつれて抵抗値が低くなる特性を持っています。

低温時には抵抗値が高く、高温になると抵抗値が下がるため、温度の変化を電気的な変化として読み取ることができます。

この性質を利用し、エアコンや冷蔵庫、バッテリー、各種電子機器などの温度検出に使われています。

また、電源回路では突入電流を抑える目的でも使用されます。電源投入直後はNTCサーミスタの抵抗値が高いため、大きな電流が一気に流れるのを抑えます。その後、電流が流れてサーミスタ自身の温度が上がると抵抗値が低下し、通常動作時の電力損失を抑えやすくなります。

このように、NTCは温度センサと突入電流対策の両方で幅広く使われています。

PTCサーミスタは、NTCとは反対に、温度が高くなると抵抗値が増加する特性を持っています。

一定の温度を超えると抵抗値が急激に高くなるタイプもあり、過電流や過熱から回路を保護する用途に適しています。

たとえば、モーターや電源回路などで異常な電流が流れて温度が上昇した場合、PTCの抵抗値が大きくなることで電流を抑えることができます。

また、自己発熱による温度上昇を利用し、ヒーターとして使われることもあります。温度が高くなるほど抵抗値が上がって電流が減るため、温度上昇を抑えやすいという特徴があります。

PTCは、回路保護や過熱防止など、安全性に関わる用途で使われることが多い部品です。

NTCとPTCの最も大きな違いは、温度が上昇したときの抵抗値の変化です。

NTCは温度が上がるほど抵抗値が下がり、PTCは温度が上がるほど抵抗値が上がります。

この違いによって、主な用途も変わります。

NTCは、温度を測定するセンサや突入電流を抑える用途に向いています。一方、PTCは過電流や過熱を検知して電流を制限する保護用途に適しています。

ただし、サーミスタごとに抵抗値の変化特性や使用可能な温度範囲は異なります。NTCかPTCかだけで判断せず、実際の製品仕様を確認することが必要です。

サーミスタを選ぶ際は、まず使用目的を明確にしましょう。

温度検出に使う場合は、測定したい温度範囲や必要な精度、基準となる抵抗値などを確認します。NTCでは、温度と抵抗値の関係を示すB定数も重要な選定項目の一つです。

突入電流対策に使用する場合は、定格電流や初期抵抗値、許容できるエネルギーなどを確認する必要があります。

PTCを保護素子として使用する場合は、どの温度や電流で抵抗値が大きく変化するのかを確認します。

さらに、使用環境の温度や部品の取り付け位置にも注意が必要です。サーミスタは周囲の温度だけでなく、自身の発熱によっても特性が変化するため、回路全体の条件を考慮して選定することが大切です。

NTCとPTCはどちらが優れているという関係ではなく、目的によって使い分ける部品です。

たとえば、機器内部の温度を検出したい場合はNTCが候補になります。一方、温度上昇によって電流を制限したい場合にはPTCが適しています。

また、同じ機器の中で両方が使われることもあります。NTCで温度を測定しながら、PTCで異常時の保護を行うといった使い方も可能です。

部品の特徴だけでなく、回路内でどのような役割を持たせるのかを考えることが重要です。

NTCサーミスタとPTCサーミスタは、どちらも温度によって抵抗値が変わる電子部品です。

NTCは温度が上がると抵抗値が下がり、温度検出や突入電流対策などに使われます。PTCは温度が上がると抵抗値が上がり、過電流保護や過熱防止などに活用されています。

サーミスタを選ぶ際は、NTCかPTCかだけでなく、使用温度範囲、抵抗値、定格、応答特性なども確認することが大切です。

それぞれの特性を理解し、温度検出や回路保護など、目的に合ったサーミスタを選びましょう。