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一次偶然機會我得到幾片環形的PTC陶瓷（電蚊香用的那種），于是用來做了個恒溫加熱器（當時我正在熱衷于養草履蟲玩，須對培養液進行保溫加熱）。而剛好當時在我愛方案網看到一位童鞋用其他材料自制電烙鐵的文章，進而鉤起我用PTC陶瓷發熱元件做一只電烙鐵的念頭。于是我找了許多關于PTC的資料猛補。對PCT總算有了較系統的了解，并對當時國內的PTC陶瓷生產情況也有了些了解。電烙鐵工作溫度要求在240~265度，但當時國內能提供的PTC陶瓷最高能做到的恒溫值僅為200~220度。于是我從淄博（當時國內較早研制PTC陶瓷的工廠）搞來了數片220度的PTC陶瓷。雖然溫度不夠些，但還是要實驗一下。于是我費盡周折加工了個方條狀的銅芯，用聚四氟乙烯做了PTC陶瓷的支架，電絕緣采用的是云母片，歷盡艱難終于做成了小巧的PTC陶瓷電烙鐵。通電后電烙鐵溫度漸漸升高，表現很正常，后來居然連焊錫也被熔化了，我當時太高興了，DIY成功了。然而沒過多久悲劇發生了，突然一道閃光“轟”的一下爆炸了，雪白的聚四氟乙烯支架被熏得烏黑，PTC陶瓷片也被炸得粉碎。還好沒傷著人。 PTC陶瓷不是隨溫度上升電阻變大，于是電流變小致使溫度趨降，使之達到動態平衡，實現恒溫目的嗎？怎么會爆炸了的呢？ 于是又跑到網站上查了不少資料，多數都認為是電壓超過了PTC元件的耐壓而會引起爆炸，然而在我這里是解釋不通的。于是我把剩下的元件進行了測試。我把元件連接好電阻表后浸入裝滿甘油的燒杯里，一邊慢慢加熱，一邊記錄甘油溫度和PTC的電阻值，繪制出PTC元件的溫度--電阻曲線，終于發現了問題的根源。最初低溫時PTC 的電阻很低，隨著溫度的升高電阻也漸漸升高，190度后電阻升幅開始加速，再后來電阻越來越大，到235度后開始逐步走平，而后開始下降，到245度后加速下跌，255度時迅速回復到低阻（擊穿）狀態（這時不爆炸才怪了）。而且幾片元件的轉折溫度也都并不相同。參數不一致也是爆炸的重要原因之一。 爆炸的原因很清楚了，這個自制的PTC陶瓷電烙鐵，最初是趨恒溫的，但由于散熱條件差，平衡溫度逐漸升高，最后到達擊穿狀態致使發生爆炸。 目前人們在介紹PTC特性時往往僅注重前半段曲線，根本不提后半段的負阻特性。其實這后半段曲線是決定成敗的關鍵。DIY雖然失敗了，但也讓我對PTC元件有了更進深的理解。 由此可見，PTC陶瓷的恒溫值是與散熱狀況密切相關的，散熱狀況過差時（包括多片PTC陶瓷參數不均衡）就很可能導致爆炸。當然這些也只是我根據自己的實戰而總結出來的經驗，所以說不上絕對權威，不過應該對同行童鞋還是有些啟發的吧。 |
