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淺談陶瓷電加熱元件控制系統(tǒng)
電加熱系統(tǒng)走過了普通電熱絲、合金電熱絲、電熱膜、PTC加熱元件的漫長過程，直至今天廣泛采用的氧化鋁陶瓷加熱芯（MCH）。所謂MCH氧化鋁陶瓷發(fā)熱片，是以高熱導(dǎo)率陶瓷——氧化鋁瓷為基體，通過直接在氧化鋁坯體上印刷耐熱難熔合金作為內(nèi)電極形成發(fā)熱電路，經(jīng)真空壓合，在1600℃左右的高溫將兩片氧化鋁生瓷片共燒，zui后經(jīng)釬焊引出引線而制成。與傳統(tǒng)的電熱元件相比較，具有性能穩(wěn)定、使用使命長、節(jié)能、表面溫度均勻，絕緣性能好等優(yōu)勢，且熱響應(yīng)時間短，熱慣性小，升溫速度快，加熱溫度zui高可達700℃。無可見光的輻射，具有較好的表面發(fā)散率，安全環(huán)保，符合歐盟（ROHS及WEEE）的環(huán)保要求。故已經(jīng)*取代了各種電熱絲和PTC加熱元件在新型小家電和美容護理產(chǎn)品上的應(yīng)用。
電加熱系統(tǒng)現(xiàn)在常見的產(chǎn)品規(guī)格為厚度1.2mm的片狀，如圖1和圖2，長寬規(guī)格有70×7、70×10、70×15 、70×20、70×30等，常溫電阻通常有 40/60/80/120/150（Ω）等，根據(jù)廠家不同而有不同規(guī)格，工作溫度 100－300℃，zui高工作溫度大于500℃。用于110/220V直接加熱時可在 7－10 秒內(nèi)達到 200 ℃ ,20秒左右達到zui高溫。但是在用于卷發(fā)器、直發(fā)器(離子燙)等美容護理產(chǎn)品上時，因為一般要求穩(wěn)定溫度在100℃－250℃范圍內(nèi)無級可調(diào)或分檔位調(diào)溫，加之要求溫度穩(wěn)定性高，因此一般都需要相應(yīng)的溫度控制系統(tǒng)。
zui初的控溫系統(tǒng)一般采用NTC測量發(fā)熱體上的溫度，然后由MCU或ASIC檢測NTC的阻值并控制可控硅輸出。這些電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高（NTC+ MCU）,因此很快就被淘汰，目前比較*的方案是利用MCH發(fā)熱頭內(nèi)部發(fā)熱元件的電阻隨溫度升高而變化的特性，直接測量發(fā)熱元件的電阻值來測量溫度，從而直接控制其穩(wěn)定溫度。該特性近似PTC特性，但是元件的居里點不同。例如某一款常溫電阻33Ω的發(fā)熱頭在120℃時電阻約上升至47Ω，而當溫度達250℃時電阻約上升至61Ω。比較典型的分離元件方案是采用CD4017 + LM358或者甚至單*片LM358 、LM2903等。