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PTC材料及PTC電熱元件
熱度 1 |
PTC是Positive Temperature Coefficient 的縮寫,意思是正的溫度系數(shù),泛指正溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件.通常我們提到的PTC是指正溫度系數(shù)熱敏電阻,簡(jiǎn)稱PTC熱敏電阻.
PTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻,超過一定的溫度(居里溫度)時(shí), 它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高.
PTC熱敏電阻根據(jù)其材質(zhì)的不同分為: 陶瓷PTC熱敏電阻
有機(jī)高分子PTC熱敏電阻
PTC熱敏電阻根據(jù)其用途的不同分為: 自動(dòng)消磁用PTC熱敏電阻
延時(shí)啟動(dòng)用PTC熱敏電阻
恒溫加熱用PTC熱敏電阻
過流保護(hù)用PTC熱敏電阻
過熱保護(hù)用PTC熱敏電阻
傳 感 器用PTC熱敏電阻
一般情況下,有機(jī)高分子PTC熱敏電阻適合過流保護(hù)用途,陶瓷PTC熱敏電阻可適用于以上所列各種用途 。
恒溫加熱PTC熱敏電阻具有恒溫發(fā)熱特性,其原理是PTC熱敏電阻加電后自熱升溫使阻值進(jìn)入躍變區(qū),恒溫加熱PTC熱敏電阻表面溫度將保持恒定值,該溫度只與PTC熱敏電阻的居里溫度和外加電壓有關(guān),而與環(huán)境溫度基本無關(guān).
PTC加熱元件就是利用恒溫加熱PTC熱敏電阻恒溫發(fā)熱特性設(shè)計(jì)的加熱元件件.在中小功率加熱場(chǎng)合, PTC加熱元件具有恒溫發(fā)熱、無明火、熱轉(zhuǎn)換率高、受電源電壓影響極小、自然壽命長(zhǎng)等傳統(tǒng)發(fā)熱元件無法比擬的優(yōu)勢(shì), 在電熱器具中的應(yīng)用越來越受到研發(fā)工程師的青睞.
恒溫加熱PTC熱敏電阻可制作成多種外形結(jié)構(gòu)和不同規(guī)格,常見的有圓片形、長(zhǎng)方形、長(zhǎng)條形 、圓環(huán)以及蜂窩多孔狀等.把上述PTC發(fā)熱元件和金屬構(gòu)件進(jìn)行組合可以形成各種形式的大功率PTC加熱元件.
PTC加熱元件按傳導(dǎo)方式分
(1)以熱傳導(dǎo)為主的PTC陶瓷加熱元件.其特點(diǎn)是通過PTC發(fā)熱元件表面安裝的電極板(導(dǎo)電兼?zhèn)鳠?SPAN lang=EN-US>)絕緣層(隔電兼?zhèn)鳠?SPAN lang=EN-US>)導(dǎo)熱蓄熱板(有的還附加有導(dǎo)熱膠)等多層傳熱結(jié)構(gòu),把PTC元件發(fā)出的熱量傳到被加熱的物體上。
(2)以所形成的熱風(fēng)進(jìn)行對(duì)流式傳熱的各種PTC陶瓷熱風(fēng)器.其特點(diǎn)是輸出功率大,并能自動(dòng)調(diào)節(jié)吹出風(fēng)溫和輸出熱量。
(3)紅外線輻射加熱元件.其特點(diǎn)實(shí)際利用PTC元件或?qū)岚灞砻嫜杆侔l(fā)出的熱量直接或間接地激發(fā)接觸其表面的遠(yuǎn)紅外涂料或遠(yuǎn)紅外材料使之輻射出紅外線,便構(gòu)成了PTC陶瓷紅外輻射加熱元件。
PTC加熱元件按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分
(1)普通實(shí)用型PTC陶瓷加熱元件.這類器具主要有: 電熱蚊藥驅(qū)蚊器、暖手器、干燥器、電熱板、電燙斗、電烙鐵、電熱粘合器、卷發(fā)燙發(fā)器等.其特點(diǎn)是功率不大，但熱效率高很實(shí)用。
(2)自動(dòng)恒溫型PTC加熱元件.這類器具主要有：小型晶體器件恒溫槽、恒溫培養(yǎng)箱、電子保溫瓶、 保溫箱、保溫杯、保溫盤、保溫柜、保溫桌等。其特點(diǎn)是自動(dòng)保溫、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 恒溫特性好、熱效率高、使用環(huán)境溫度范圍寬。
(3)熱風(fēng)PTC加熱元件.這類熱風(fēng)PTC加熱元件主要有：小型溫風(fēng)取暖器、電吹風(fēng)、暖房機(jī)、烘干機(jī)、干衣柜、干衣機(jī)、工業(yè)烘干設(shè)備等. 其特點(diǎn)是輸出熱風(fēng)功率大、速熱、安全、能自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)溫和功耗。
應(yīng)用設(shè)計(jì)
利用恒溫加熱PTC熱敏電阻的恒溫加熱原理特性,可以設(shè)計(jì)應(yīng)用在直發(fā)器、發(fā)夾、發(fā)夾板、離子燙、燙發(fā)、燙發(fā)板、陶瓷燙發(fā)板、發(fā)鉗、卷發(fā)器、電熱梳、美發(fā)、負(fù)離子燙發(fā)器、美容美發(fā)、按摩器、蚊機(jī)、滅蚊器、驅(qū)蚊器、蚊香機(jī)、加香器、香水器、膠槍、熱熔膠槍、洗腳加熱、過膠機(jī)、保溫、保溫杯、煮水、開水器、咖啡 機(jī)、咖啡保溫、咖啡加熱元件、飲水機(jī)、冷熱飲水機(jī)、熱奶、熱奶器、熱水器、淋浴加熱、電熱蚊藥驅(qū)蚊器、暖手器、干燥器、電熱板、電燙斗、電烙鐵、電熱粘合器、卷發(fā)燙發(fā)器、淋浴器、暖風(fēng)機(jī)、烘房、電暖爐、電暖器、冷暖空調(diào)、空調(diào)加熱、取暖器、空氣加熱、燙壺、干鞋器、烘鞋器、暖腳板、電熱板、頻譜儀、頻譜治 療、理療器、紅外線加熱、干衣機(jī)、摩托車化油器、電熱加濕器、電器儀表防潮加熱、小型晶體器件恒溫槽、恒溫培養(yǎng)箱、電子保溫瓶、保溫箱、保溫杯、保溫盤、保溫柜、保溫桌、電熱盤、熱療儀、熱咖啡器、蒸汽美容、熔蠟器、蒸汽發(fā)生器、增濕器、加濕器、巧克力擠出器、熱寶、電烙鐵、針灸、導(dǎo)尿管、暖手、暖腳器、 烘手器、棉花糖機(jī)、按摩器、液化氣瓶加熱、小型溫風(fēng)取暖器、電吹風(fēng)、暖房機(jī)、烘干機(jī)、干衣柜、干衣機(jī)、工業(yè)烘干設(shè)備、火車機(jī)車電暖、模具加熱、控制柜加熱防潮、監(jiān)視器防潮、電烘箱、電烤箱、輸液寶、醫(yī)療設(shè)備、家用電器、日用電器、小家電......等等。
PTC熱敏電阻主要參數(shù)
額定零功率電阻 R25
零功率電阻,是指在某一溫度下測(cè)量PTC熱敏電阻值時(shí),加在PTC熱敏電阻上的功耗極低, 低到因其功耗引起的PTC熱敏電阻的阻值變化可以忽略不計(jì). 額定零功率電阻指環(huán)境溫度
最小電阻 Rmin：指PTC熱敏電阻可以具有的最小的零功率電阻值.
居里溫度 Tc：對(duì)于PTC熱敏電阻的應(yīng)用來說,電阻值開始陡峭地增高時(shí)的溫度是重要的,我們將其定義為居里溫度.居里溫度對(duì)應(yīng)的PTC熱敏電阻的電阻 RTc = 2*Rmin.
溫度系數(shù) α：PTC熱敏電阻的溫度系數(shù)定義為溫度變化導(dǎo)致的電阻的相對(duì)變化.溫度系數(shù)越大,PTC熱敏電阻對(duì)溫度變化的反應(yīng)越靈敏. α = (lgR2-lgR1)/lge(T2-T1)
表面溫度 Tsurf：表面溫度Tsurf是指當(dāng)PTC熱敏電阻在規(guī)定的電壓下并且與周圍環(huán)境間處于熱平衡狀態(tài)已達(dá)較長(zhǎng)時(shí)間時(shí),PTC熱敏電阻表面的溫度.
動(dòng)作電流 Ik：流過PTC熱敏電阻的電流,足以使PTC熱敏電阻自熱溫升超過居里溫度,這樣的電流稱為動(dòng)作電流. 動(dòng)作電流的最小值稱為最小動(dòng)作電流.
動(dòng)作時(shí)間 ts：環(huán)境
不動(dòng)作電流 INk：流過PTC熱敏電阻的電流,不足以使PTC熱敏電阻自熱溫升超過居里溫度,這樣的電流稱為不動(dòng)作電流. 不動(dòng)作電流的最大值稱為最大不動(dòng)作電流.
最大電流 Imax：最大電流是指PTC熱敏電阻最高的電流承受能力.超過最大電流時(shí)PTC熱敏電阻將會(huì)失效.
殘余電流 Ir：殘余電流是在最大工作電壓Vmax下,熱平衡狀態(tài)下的電流.
最大工作電壓 Vmax：最大工作電壓是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下,允許持續(xù)地保持在PTC熱敏電阻上最高的電壓.對(duì)同一產(chǎn)品而言,環(huán)境溫度越高,最大工作電壓值越低.
額定電壓 VN：額定電壓是在最大工作電壓Vmax以下的供電電壓.通常 Vmax = VN + 15%
擊穿電壓 VD：擊穿電壓是指PTC熱敏電阻最高的電壓承受能力.PTC熱敏電阻在擊穿電壓以上時(shí)將會(huì)擊穿失效.
PTC熱敏電阻制造流程
將能夠達(dá)到電氣性能和熱性能要求的混合物(碳酸鋇和二氧化鈦以及其它的材料)稱量、混合、濕法研磨,脫水干燥后干壓成型制成圓片形、長(zhǎng)方形、圓環(huán)形、蜂窩狀的毛坯.這些壓制好的毛坯在較高的溫度下(
稱量 ? 球磨 ? 預(yù)燒結(jié) ? 造粒
? 成型 ? 燒結(jié) ? 上電極 ? 阻值分選
? 釬焊 ? 封裝裝配 ? 打標(biāo)志 ? 耐壓檢測(cè)
? 阻值檢測(cè) ? 最終檢測(cè) ? 包裝 ? 入庫(kù)
