汽车加热器的工作原理和功能
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在汽车领域,PTC代表正温度系数加热器,也就是汽车加热器。冬季时,该加热器主要负责预热发动机,并为货车驾驶室和客车车室提供温暖。如今,汽车加热器已成为客车的基本配置。
汽车加热器的正确使用和维护至关重要。通过维护加热器,不仅可以延长暖风系统的使用寿命,还能确保行车安全,消除潜在隐患。在工作过程中,PTC元件根据温度变化智能调节加热功率,确保高效稳定的供暖效果。
使用汽车加热器时,司机需注意以下几点:首先,确保加热器的电源线连接牢固,避免松动导致故障。其次,定期检查加热器的滤网和通风口,保证其清洁畅通,以确保加热效果。另外,长时间开启加热器可能会对汽车电气系统造成负担,因此应避免长时间使用。
总之,汽车加热器对于冬季行车舒适性和安全性有着重要作用。合理使用和保养汽车加热器,可以确保其稳定运行,为驾驶者带来更好的驾驶体验。
汽车PTC模块是指汽车上的PTC加热器,PTC是正温度系数(Positive Temperature Coefficient)的英文缩写。汽车PTC模块主要用于冬季预热发动机和驾驶室取暖,特别是在低温环境下帮助汽车正常启动。
工作原理和功能
PTC加热器是一种陶瓷加热元件,具有自动控制恒温加热的特性。它通常固定在汽化室的室壁上,直接对汽油进行加热,使汽油温度迅速升高,从而提高燃料的气化效果。这不仅有助于汽车在低温环境下正常启动,还能减少废气排放和降低油耗12。
结构类型
PTC加热器可以分为支管式和平盘式两种结构形式。这两种形式的结构简单、体积小、安装方便,通常直接固定在汽化室的室壁上23。
应用场景
PTC加热器广泛应用于各种汽车中,特别是在低温启动时发挥重要作用。
汽车加热器,也被称作汽车ptc,其本质是一种陶瓷加热元件。这种元件在冬季有着广泛的应用,主要用于预热发动机和为驾驶室或客车室供暖。其工作原理依赖于循环水泵或热对流,以此将热量分散到整个管道体系中,达到升温的效果。使用过程中产生的废气会通过排烟管被排出。汽车加热器可细分为液体加热器和空气加热器两类。前者适用于各类车辆发动机在低温环境下的启动,同时能为挡风玻璃除霜和车内供暖提供所需热能。而后者则多被用于工程车和重型卡车的驾驶室加热,同时也为挡风玻璃除霜提供热能。
液体加热器通过加热如防冻液等汽车发动机的循环介质,进而将热能直接传递给散热器和除霜器,这为发动机在低温下的启动和车内供暖提供了热源。相对地,空气加热器则是通过加热空气这一循环介质,直接将热量传递给汽车,为挡风玻璃除霜和汽车供暖提供热源。总体来说,汽车ptc是一个至关重要的汽车组件,尤其在冬季,其在预热发动机和为驾驶室、客车室供暖方面的作用不可或缺。无论是液体加热器抑或空气加热器,均能有效为汽车提供必要的热源,从而确保驾驶者的舒适度和行车安全。因此,对于热爱汽车的人士而言,深入理解并熟练掌握汽车ptc的原理和应用显得尤为重要。
在混合动力汽车/电动汽车(HEV/EV)中,发动机并不会被用来运行加热和冷却系统,这与内燃机(ICE)汽车情况不同。我们使用两个关键系统来替代这一功能:使用BLDC电机驱动空调压缩机,使用正温度系数 (PTC) 加热器来加热冷却剂。
PTC加热器依靠高压电池来运行,需要几千瓦的功率。图1显示了由低侧MOSFET/IGBT电源开关驱动的典型PTC加热器方框图。

图1:汽车内部加热器模块的方框图
过去,使用双极结型晶体管(BJT)图腾柱驱动低侧配置中的电源开关。但是,由于栅极驱动器IC的诸多优势及其附加特性,它日益取代了这些分立式解决方案。图2显示了典型BJT图腾柱配置与典型栅极驱动器IC。

图 2:BJT图腾柱(左)与栅极驱动器芯片UCC27517A-Q1(右)
分立式电路的一个显著缺点是它不提供保护,而栅极驱动器IC集成了对于确保可预测和稳定的栅极驱动非常重要的功能。UCC27517A-Q1 符合汽车级 AEC-Q100 标准,内置欠压锁定 (UVLO) 功能。这个集成功能会钳制UCC27517A-Q1的输出,从而防止开关及其输出端的MOSFET上出现漏源极电压。电源电压达到UVLO上升阈值之后,驱动器可以向电源开关提供电流。
相比之下,BJT图腾柱允许MOSFET产生压降,但漏极电流会显著上升。电流上升会导致功耗过大,并可能损坏MOSFET。显示了在3.3V启动时两个MOSFET的热感图像。左侧是由UCC27517A-Q1驱动的MOSFET,右侧是由BJT图腾柱驱动的MOSFET。由于BJT图腾柱未集成UVLO,所以会因功耗增加而使MOSFET过热
分立式BJT图腾柱电路中可增加外部UVLO电路,但这会进一步增加元件数,从而导致电路板尺寸更大和BOM成本更高。与分立式栅极驱动方案相比,栅极驱动器IC(例如,UCC27517A-Q1)需要的元件更少,并且占用更少的PCB空间。UCC27517A-Q1布局由五个元件组成,而BJT图腾柱布局由10个元件组成。与分立式布局相比,栅极驱动器IC布局可以减少大约65%的面积。具有更少元件的更小总体布局使用的PCB空间更小,从而可降低成本和提高功率密度。
对于多通道解决方案,UCC27524A-Q1 是一个双通道、低侧驱动器,可用于驱动多个电源开关。