1．PTC電加熱器簡介

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,它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。

                               汽車用PTC電加熱器

2．功能原理

　　陶瓷材料通常用作高電阻的優(yōu)良絕緣體，而陶瓷PTC熱敏電阻是以鈦酸鋇為基,摻雜其它的多晶陶瓷材料制造的,具有較低的電阻及半導(dǎo)特性。通過有目的的摻雜一種化學(xué)價較高的材料作為晶體的點陣元來達到的：在晶格中鋇離子或鈦酸鹽離子的一部分被較高價的離子所替代，因而得到了一定數(shù)量產(chǎn)生導(dǎo)電性的自由電子。對于PTC熱敏電阻效應(yīng)，也就是電阻值階躍增高的原因,，在于材料組織是由許多小的微晶構(gòu)成的，在晶粒的界面上,即所謂的晶粒邊界(晶界)上形成勢壘，阻礙電子越界進入到相鄰區(qū)域中去,因此而產(chǎn)生高的電阻。這種效應(yīng)在溫度低時被抵消：在晶界上高的介電常數(shù)和自發(fā)的極化強度在低溫時阻礙了勢壘的形成并使電子可以自由地流動。而這種效應(yīng)在高溫時，介電常數(shù)和極化強度大幅度地降低，導(dǎo)致勢壘及電阻大幅度地增高,呈現(xiàn)出強烈的PTC效應(yīng)。

PTC熱敏電阻與溫度的依賴關(guān)系（R-T特性)

風(fēng)速與功率關(guān)系

    一般在無風(fēng)狀態(tài)下，施加額定電壓運行 1000 小時后的功率衰減率來加以衡量，要求功率衰減率應(yīng)≤ 8 ％。 

3．結(jié)構(gòu)示意圖

4．PTC加熱器的特點

     采用PTC陶瓷發(fā)熱體制造的暖風(fēng)機具有優(yōu)異的調(diào)溫與節(jié)能特性、極低的熱慣性和無明火、無輻射的安全性，良好的抗振性等優(yōu)點。 PTC暖風(fēng)機之所以節(jié)能是因為它的輸出功率會隨環(huán)境溫度的升高而明顯降低，在風(fēng)量不變情況下當(dāng)加溫使環(huán)境溫度上升時PTC功率已下降，這一特征在一定程度上起到了功率自動調(diào)節(jié)的作用，從另一方面來講，也可以理解為室溫越大，PTC輸出功率越大，加溫也就越迅速。

    隨著室溫升高，PTC輸出功率逐步下降，升溫效果也就越趨緩慢。  

    功率密度大也是PTC暖風(fēng)機的顯著特片之一。PTC暖風(fēng)機采用強制對流方式加熱室溫，因為強制對流空氣的傳熱系數(shù)是自然對流的幾十倍，所以傳遞同樣熱量所需的換熱面積就可以小到幾十分之一，一個100—120W的PTC組件可以作到24×15×2.2mm3這樣小的體積，這正是同等功率情況下，PTC暖風(fēng)機可以做得小巧輕便的關(guān)鍵所在，它的體積和重量可以小到同功率電熱油汀的五分之一左右。

    老化衰減是衡量PTC暖風(fēng)機質(zhì)量的最主要參數(shù)之一，PTC元件使用的前400個小時老化速度最快，而后日趨平緩，在連續(xù)工作1000個小時后，好的PTC元件輸出功率約衰減10%左右，其后趨于平穩(wěn)，這對PTC暖風(fēng)機的加熱功能影響不大。影響PTC老化衰減的因素很多，居里點偏高是其主要原因，居里點越高老化越快，部份雜牌廠家為節(jié)約成本和片面追求高功率，往往選用TC≥260℃的PTC元件制作發(fā)熱器使用初期似乎沒有問題，但隨著時間的推移，老化衰減則很明顯。 

    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)。

    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、長方形、長條形 、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)件進行組合可以形成各種形式的大功率PTC加熱器。

PTC加熱器按傳導(dǎo)方式分類：      

(1)以熱傳導(dǎo)為主的PTC陶瓷加熱器，其特點是通過PTC發(fā)熱元件表面安裝的電極板(導(dǎo)電兼?zhèn)鳠?絕緣層(隔電兼?zhèn)鳠?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)進行對流式傳熱的各種PTC陶瓷熱風(fēng)器，其特點是輸出功率大,并能自動調(diào)節(jié)吹出風(fēng)溫和輸出熱量.

(3)紅外線輻射加熱器，其特點實際利用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陶瓷紅外輻射加熱器.

種類：

    電動車空調(diào)系統(tǒng)的工作效率和其利用率對續(xù)航里程的影響很大,特別是暖風(fēng)的利用會更多的消耗電能,而對汽油發(fā)動機的轎車來說由于暖風(fēng)直接采用發(fā)動機的散熱，因此通常冷風(fēng)的耗能會比暖風(fēng)大一些。電動車的暖風(fēng)其實是通過暖風(fēng)裝置將動力電池的電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程，目前的多數(shù)電動車都在使用PTC（Positive Temperature Coefficient）暖風(fēng)裝置，而PTC暖風(fēng)裝置又可細(xì)分為直接加熱空氣或加熱冷卻循環(huán)水后再發(fā)熱兩種形式。例如，三菱汽車開發(fā)的i‐MiEV使用PTC暖風(fēng)裝置加熱冷卻循環(huán)水，而日產(chǎn)在2010年汽車展覽會發(fā)布的leaf采用了直接用PTC加熱空氣的方式。