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PTC加热器简介

       PTC是 正温度系数(Positive Temperature Coefficient的英文缩写。
      1950年荷兰人Haayman偶然首次发现了BaTiO3陶瓷的PTC铁电效应后,探索这种现象的机理一直是引人瞩目的研究课题。PTC自理论问世至工业化生产走过了20余年的历程,PTC产品的大量使用是在近40年的事情。目前,PTC技术已成为现代化工业的重要组成部分。
      作为一种新型热敏电阻材料,其主要用途可分为开关和发热两大类别。利用PTC材料具有热敏。利用发热类PTC性能稳定、升温迅速、受电源电压波动影响小等特性,制成的各种加热器产品,已成为金属电阻丝类发热材料最理想的替代产品。目前已大量应用于汽车空调,电动汽车空调,电动汽车除霜机等。
PTCR热敏陶瓷元件特性
      下示R-T曲线图描述了PTCR的主要特征。R-T电阻温度特性是指在规定电压下,PTC热敏电阻的零功率电阻值与电阻体温度之间的关系。在开始电阻随温升而下降(NTC负温度系数性质),以后电阻随温升而上升(PTC性质),越过电阻最大点,随温升电阻下降,又呈NTC性质。在PTC阶段是由于铁电相变的缘故。

Tc - 居里温度:它是PTC半导瓷相变的开始点,一般为PTC元件最小电阻(Rmin)二倍阻值时所对应的温度点;
Tmax - 最大温度:元件可达到的最高温度;
Tp - 最大工作温度:工作范围内的上限温度;
Tmin - 最小温度:元件(正常)呈现最小电阻时的温度;
T25 – 标准室温25
Rc - 开关电阻:即居里点温度时对应的电阻;
Rmax - 最大电阻:元件达到最高温度时的电阻;
Rp - 最大工作电阻:上限工作温度所对应的电阻;
Rmin - 最小电阻:元件(正常)可呈现的最小电阻;
R25 - 室温电阻:标准室温时,元件所对应的电阻。
PTC加热器特性
PTC加热器采用PTCR热敏陶瓷元件,由若干单片组合后与波纹散热铝条经高温胶粘结组成,具有热阻小、换热效率高的显著优点。它的最大特点在于其安全性,即遇风机故障堵转时,PTC加热器因得不到充分散热,功率会自动急剧下降,此时加热器的表面温度维持限定在居里温度左右(一般为240),从而不致产生电热管类加热器表面的发红现象,排除了发生事故的隐患。
本公司MZFR系列加热器目前已广泛应用于家用空调器的汽车空调加热类产品。
PTC加热器功率与风速、环境温度的关系
下图以MZFR-J1230 220V 1200WPTC加热器为例,描述功率与风速、功率与环境温度的关系曲线(趋势)。(标准测试风速4.5m,环境温度25)。
           
PTC加热器耐久性(功率衰减)

PTC加热器耐久性的优劣,一般以投入运行后的功率衰减率来加以衡量。由《行业标准》规定,工作1000h后功率衰减率应≤10%。下面是本公司常规绝缘型加热器产品的衰减曲线图。

PTC加热器与其它电热产品性能对比

1、 PTC加热器概述

台州市路桥津晟电器有限公司生产的PTC热敏电阻因其具有恒温发热、自然寿命长、节能、无明火、安全性能好、发热量容易控制等。参照PTC元件的电气参数,合理设计出MZFR系列机械夹持式PTC电加热器MZFR系列具有输出热风功率大、升温速度快、自动调节风温和功耗、功率衰减小、泄漏电流小、使用安全可靠等特点。已广泛用于家用空调、汽车空调,电动汽车暖风机,汽车除霜机,大棚,养殖场热风机等热源发热器。为满足不同用户的需求,本公司可根据用户对输入功率、电压、外形尺寸(包括安装支架)的要求设计和生产MZFR系列PTC电加热器,并可根据客户要求加装温控器和熔断器,使产品更具安全性。

2、机械夹持式PTC加热器与电热管的性能对比

自我公司开发该项目以来,已经在国内外客户中得到广泛认同,并每年以不同的销售额成比例增加,证明该产品与原来的辅助电加热管相比,其性能大大优于传统电热元件,因PTC电加热发热元件的主要材料为钛酸钡陶瓷,其本身为热敏电阻陶瓷,1.所以具有耐腐蚀、使用寿命长(可达10万小时以上)的优点,传统电热导体为镍铬丝,在高温状态下易氧化,寿命只有六千小时,所以在寿命上提高了近15倍;2.换热效率也优于电热管,可达到98%以上;在安全性能方面也优于电热管,3.大棚风机停转或者温控失效,电热管容易发红,表面温度高到1000℃以上,特别在大棚中容易发生火灾,而PTC电加热器不会有此种问题,因PTC发热元件是通过几十种微量元素的掺和,并在1000℃以上焙烧而成,而使其半导体化,具有正温度电阻-温度特性,当电热元件受环境温度与风速的影响,温度偏高时,其阻值会成倍的增长,直至接近绝缘,因此PTC本身便会切断电源使温度回落,这一自动恒温发热的特性使PTC元件不会产生过热现象,表面温度不会超过250℃,具有相当高的安全性。4.在节能方面,PTC加热器也可以做到这一点,当客户在使用时,如感觉房间温度过高,一般会将风量降低,加热器受风速影响自动调节功率,例如原6m/s风速下1000W,风量降低后如4m/s风速下功率就只有900W当环境温度升高时,功率也可以自动下降,例刚刚启动时环境温度7℃,功率1000W,到环境温度25℃时功率900W,可节约10%左右的耗电量。特别是在养殖场,大棚的市场,降低了人工成本,取代了锅炉,管道。只是需要接上电源就可以工作。并且在电路控制中安装环境温度控制,只是需要开机工作,可以连续几个月不要人工看管。在设备的成本上面大大降低。

3、机械夹持式PTC加热器与波纹条PTC加热器的性能对比

该产品由于采用的是机械夹持式结构,在工作时无气味,与原有硅胶波纹条PTC加热器相比,因硅胶波纹条加热器采用的是硅橡胶拈接,工作时难免有异味产生。另外,硅橡胶在工作1-2年后容易老化,导致粘接力下降,功率衰减也很大,三年后可衰减20%以上;粘接力下降后,硅胶易老化,容易使PTC片与散热条之间产生裂缝,导致拉弧、打火、短路等现象。而我公司生产的PTC加热器由于采用机械夹持式结构,功率衰减不会超出行业标准10%;在风阻上,夹持式PTC加热器结构与暖风水箱结构一致,散热片之间间距大,而波纹条间距比较小,两者之间相对在风阻上夹持式比波纹条要小5%左右。另外夹持式加热器表面不带电,所以在湿度大的地方可以正常工作,表面带电的波纹条加热器就不可以工作,容易短路。特别是在汽车里面工作。正因为其有以上优点,现国内外很多厂家正逐步改善使用该产品。

 


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