汽車PTC加熱器簡介

2021-07-04 12:06:34 字數 2924 閱讀 8168

ptc簡介

ptc是 「正溫度係數(positive temperature coefficient)」的英文縮寫。

2023年荷蘭人haayman偶然首次發現了batio3陶瓷的ptc鐵電效應後,探索這種現象的機理一直是引人矚目的研究課題。ptc自理論問世至工業化生產走過了20餘年的歷程,而ptc產品的大量使用是在近40年的事情。目前,ptc技術已成為現代化工業的重要組成部分。

作為一種新型熱敏電阻材料,其主要用途可分為開關和發熱兩大類別。利用ptc材料具有熱敏。利用發熱類ptc效能穩定、公升溫迅速、受電源電壓波動影響小等特性,製成的各種加熱器產品,已成為金屬電阻絲類發熱材料最理想的替代產品。

目前已大量應用於汽車空調,電動汽車空調,電動汽車除霜機等。

ptcr熱敏陶瓷元件特性

下示r-t曲線圖描述了ptcr的主要特徵。r-t電阻溫度特性是指在規定電壓下,ptc熱敏電阻的零功率電阻值與電阻體溫度之間的關係。在開始電阻隨溫公升而下降(ntc負溫度係數性質),以後電阻隨溫公升而上公升(ptc性質),越過電阻最大點,隨溫公升電阻下降,又呈ntc性質。

在ptc階段是由於鐵電相變的緣故。

圖中:tc - 居里溫度:它是ptc半導瓷相變的開始點,一般為ptc元件最小電阻(rmin)二倍阻值時所對應的溫度點;

tmax - 最大溫度:元件可達到的最高溫度;

tp - 最大工作溫度:工作範圍內的上限溫度;

tmin - 最小溫度:元件(正常)呈現最小電阻時的溫度;

t25 – 標準室溫25℃;

rc - 開關電阻:即居里點溫度時對應的電阻;

rmax - 最大電阻:元件達到最高溫度時的電阻;

rp - 最大工作電阻:上限工作溫度所對應的電阻;

rmin - 最小電阻:元件(正常)可呈現的最小電阻;

r25 - 室溫電阻:標準室溫時,元件所對應的電阻。

ptc加熱器特性

ptc加熱器採用ptcr熱敏陶瓷元件,由若干單片組合後與波紋散熱鋁條經高溫膠粘結組成,具有熱阻小、換熱效率高的顯著優點。它的最大特點在於其安全性,即遇風機故障堵轉時,ptc加熱器因得不到充分散熱,功率會自動急劇下降,此時加熱器的表面溫度維持限定在居里溫度左右(一般為240℃),從而不致產生電熱管類加熱器表面的「發紅」現象,排除了發生事故的隱患。

本公司mzfr系列加熱器目前已廣泛應用於家用空調器的汽車空調加熱類產品。

ptc加熱器功率與風速、環境溫度的關係

下圖以mzfr-j1230 220v 1200w的ptc加熱器為例,描述功率與風速、功率與環境溫度的關係曲線(趨勢)。(標準測試風速4.5m,環境溫度25℃)。

ptc加熱器耐久性(功率衰減)

ptc加熱器耐久性的優劣,一般以投入執行後的功率衰減率來加以衡量。由《行業標準》規定,工作1000h後功率衰減率應≤10%。下面是本公司常規絕緣型加熱器產品的衰減曲線圖。

ptc加熱器與其它電熱產品效能對比

1、 ptc加熱器概述

台州市路橋津晟電器****生產的ptc熱敏電阻因其具有恆溫發熱、自然壽命長、節能、無明火、安全效能好、發熱量容易控制等。參照ptc元件的電氣引數,合理設計出mzfr系列機械夾持式ptc電加熱器,mzfr系列具有輸出熱風功率大、公升溫速度快、自動調節風溫和功耗、功率衰減小、洩漏電流小、使用安全可靠等特點。已廣泛用於家用空調、汽車空調,電動汽車暖風機,汽車除霜機,大棚,養殖場熱風機等熱源發熱器。

為滿足不同使用者的需求,本公司可根據使用者對輸入功率、電壓、外形尺寸(包括安裝支架)的要求設計和生產mzfr系列ptc電加熱器,並可根據客戶要求加裝溫控器和熔斷器,使產品更具安全性。

2、機械夾持式ptc加熱器與電熱管的效能對比

自我公司開發該專案以來,已經在國內外客戶中得到廣泛認同,並每年以不同的銷售額成比例增加,證明該產品與原來的輔助電加熱管相比,其效能大大優於傳統電熱元件,因ptc電加熱發熱元件的主要材料為鈦酸鋇陶瓷,其本身為熱敏電阻陶瓷,1.所以具有耐腐蝕、使用壽命長(可達10萬小時以上)的優點,傳統電熱導體為鎳鉻絲,在高溫狀態下易氧化,壽命只有六千小時,所以在壽命上提高了近15倍;2.換熱效率也優於電熱管,可達到98%以上;在安全效能方面也優於電熱管,3.

如大棚風機停轉或者溫控失效,電熱管容易發紅,表面溫度高到1000℃以上,特別在大棚中容易發生火災,而ptc電加熱器不會有此種問題,因ptc發熱元件是通過幾十種微量元素的摻和,並在1000℃以上焙燒而成,而使其半導體化,具有正溫度電阻-溫度特性,當電熱元件受環境溫度與風速的影響,溫度偏高時,其阻值會成倍的增長,直至接近絕緣,因此ptc本身便會切斷電源使溫度回落,這一自動恆溫發熱的特性使ptc元件不會產生過熱現象,表面溫度不會超過250℃,具有相當高的安全性。4.在節能方面,ptc加熱器也可以做到這一點,當客戶在使用時,如感覺房間溫度過高,一般會將風量降低,加熱器受風速影響自動調節功率,例如原6m/s風速下1000w,風量降低後如4m/s風速下功率就只有900w,當環境溫度公升高時,功率也可以自動下降,例剛剛啟動時環境溫度7℃,功率1000w,到環境溫度25℃時功率900w,可節約10%左右的耗電量。

特別是在養殖場,大棚的市場,降低了人工成本,取代了鍋爐,管道。只是需要接上電源就可以工作。並且在電路控制中安裝環境溫度控制,只是需要開機工作,可以連續幾個月不要人工看管。

在裝置的成本上面大大降低。

3、機械夾持式ptc加熱器與波紋條ptc加熱器的效能對比

該產品由於採用的是機械夾持式結構,在工作時無氣味,與原有矽膠波紋條ptc加熱器相比,因矽膠波紋條加熱器採用的是矽橡膠拈接,工作時難免有異味產生。另外,矽橡膠在工作1-2年後容易老化,導致粘接力下降,功率衰減也很大,三年後可衰減20%以上;粘接力下降後,矽膠易老化,容易使ptc片與散熱條之間產生裂縫,導致拉弧、打火、短路等現象。而我公司生產的ptc加熱器由於採用機械夾持式結構,功率衰減不會超出行業標準10%;在風阻上,夾持式ptc加熱器結構與暖風水箱結構一致,散熱片之間間距大,而波紋條間距比較小,兩者之間相對在風阻上夾持式比波紋條要小5%左右。

另外夾持式加熱器表面不帶電,所以在濕度大的地方可以正常工作,表面帶電的波紋條加熱器就不可以工作,容易短路。特別是在汽車裡面工作。正因為其有以上優點,現國內外很多廠家正逐步改善使用該產品。

PTC陶瓷加熱器的工作原理

ptc加熱器原理及功能 ptc型陶瓷加熱器採用ptc陶瓷發熱元件與波紋鋁條經高溫膠粘組成。該型別ptc加熱器有熱阻小 換熱效率高的優點,是一種自動恆溫 省電的電加熱器。它的一大突出特點在於安全效能上,任何應用情況下均不會產生如電熱管類加熱器的表面 發紅 現象,從而引起燙傷,火災等安全隱患。最顯著的特...

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