CN219697915U - 低等效电感的厚膜加热板 - Google Patents
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Abstract
一种汽车热管理技术领域的低等效电感的厚膜加热板，包括不锈钢基材、底层绝缘层、等效电阻加热膜、NTC感温部件、导电膜、银电极；等效电阻加热膜均平行布置在底层绝缘层上，上下端的等效电阻加热膜分别通过上下端导电膜串接成上下端加热回路，同一个加热回路中相邻的等效电阻加热膜之间流过的电流方向相反；NTC感温部件布置在底层绝缘层靠近银电极的一侧端，NTC感温部件的两端各自通过一个导电膜与中间部位的两个银电极相连接。在本实用新型中，相邻加热膜之间流过的电流方向相反，从而使电流通路产生的磁场互相抵消；线路的电流正负交错排布，缩短了加热膜与正负电极之间的引线，减小了杂散电感，使整个加热回路的总等效电感降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种汽车热管理技术领域的加热板，特别是一种适用于高压水加热器的低等效电感的厚膜加热板。
背景技术
高压水加热器的发热元件，常用的是PTC陶瓷发热芯，但受限于制造工艺，单体功率不高，需要多片串、并联。由于厚膜加热板的高功率密度、电气连接简单、扁平化等特点，非常适用于新能源汽车的高压水加热器。厚膜加热板采用电阻浆料印制并烧制在电绝热基板上，是一种“厚膜”工艺的加热电阻。典型的生产过程是将一层或多层绝缘陶瓷印剂附着在不锈钢基板上，并烧制形成绝缘层。然后将电子浆量按设计的线路图印制在绝热层上并烧制成通电即能发热的印刷线路。印刷线路表面再用同样被烧制的保护性玻璃瓷釉覆盖。
但是，由于印刷线路的布线电感效应，使得厚膜加热板的等效电感较大，采用PWM开关调节方式控制其功率时，关断时刻的反电势容易对功率器件(通常是IGBT)造成电压冲击。为了承受电压过冲，通常需要选用耐压等级更高的IGBT，增加了产品成本。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，提出一种低等效电感的厚膜加热板，相邻加热膜之间流过的电流方向相反，电流通路产生的磁场可以互相抵消；线路的电流正负交错排布，缩短了加热膜与正负电极之间的引线，减小了杂散电感，使整个加热回路的总等效电感降低。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型包括不锈钢基材、底层绝缘层、周边安装孔、中间安装孔、上端等效电阻加热膜、下端等效电阻加热膜、NTC感温部件、导电膜、银电极，底层绝缘层布置在不锈钢基材上，周边安装孔布置在不锈钢基材的四周，中间安装孔布置在不锈钢基材的中间部位并贯穿底层绝缘层；上端等效电阻加热膜、下端等效电阻加热膜均竖直平行布置在底层绝缘层上，上端等效电阻加热膜通过上端导电膜串接成上端加热回路，下端等效电阻加热膜通过下端导电膜串接成下端加热回路，上端加热回路中相邻的上端等效电阻加热膜之间流过的电流方向相反，下端加热回路中相邻的下端等效电阻加热膜之间流过的电流方向相反；银电极为六个，自上而下布置在底层绝缘层的同一侧端；上端加热回路的两端各自通过一个导电膜与上端部位的两个银电极相连接，下端加热回路的两端各自通过一个导电膜与下端部位的两个银电极相连接；NTC感温部件布置在底层绝缘层靠近银电极的一侧端，NTC感温部件的两端各自通过一个导电膜与中间部位的两个银电极相连接。
进一步地，在本实用新型中，上端等效电阻加热膜、下端等效电阻加热膜的厚度均为0.2mm。
更进一步地，在本实用新型中，靠近中间安装孔的导电膜为圆弧状。
更进一步地，在本实用新型中，上端加热回路、下端加热回路对称布置。
在本实用新型中，厚膜加热回路分成了两组，并联工作，以减小单路的工作电流；电阻加热膜在竖直方向平行排布，且相邻加热膜之间流过的电流方向正好相反，从而使电流通路产生的磁场互相抵消，减小了分布电感；另外，电流正负交错布置的线路排布，也缩短了加热膜与正负电极之间的引线，减小了杂散电感，使整个加热回路的总等效电感降低。
在两个加热回路中间放置一个NTC温感部件，防止加热板干烧。加热板的每组加热回路引出两个银电极，温感也引出两个银电极，所有的电极可以通过铜排连接控制器，通过PWM调节功率，进而在宽电压范围内工作。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果为：本实用新型设计合理，结构简单，相邻加热膜之间流过的电流方向相反，电流通路产生的磁场可以互相抵消；线路的电流正负交错排布，缩短了加热膜与正负电极之间的引线，减小了杂散电感，使整个加热回路的总等效电感降低。
附图说明
图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
图2为图1上端局部放大图；
图3为本实用新型实施例中电流方向示意图；
图4为本实用新型实施例的等效电路图；
其中，1、不锈钢基材，2、底层绝缘层，3、周边安装孔，4、中间安装孔，5、上端等效电阻加热膜，6、上端导电膜，7、P1银电极，8、P2银电极，9、下端等效电阻加热膜，10、下端导电膜，11、P5银电极，12、P6银电极，13、P3银电极，14、P4银电极，15、NTC感温部件，16、感温部件导电膜。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
本实用新型的系统原理如图1至图4所示，本实用新型包括不锈钢基材1、底层绝缘层2、周边安装孔3、中间安装孔4、上端等效电阻加热膜5、上端导电膜6、P1银电极7、P2银电极8、下端等效电阻加热膜9、下端导电膜10、P5银电极11、P6银电极12、P3银电极13、P4银电极14、NTC感温部件15、感温部件导电膜16，底层绝缘层布置2在不锈钢基材1上，周边安装孔3布置在不锈钢基材1的四周，中间安装孔4布置在不锈钢基材1的中间部位并贯穿底层绝缘层2；上端等效电阻加热膜5、下端效电阻加热膜9均竖直平行布置在底层绝缘层2上，上端等效电阻加热膜5通过上端导电膜6串接成上端加热回路，下端等效电阻加热膜9通过下端导电膜10串接成下端加热回路，上端加热回路中相邻的上端等效电阻加热膜5之间流过的电流方向相反，下端加热回路中相邻的下端等效电阻加热膜10之间流过的电流方向相反。银电极包括P1银电极7、P2银电极8、P5银电极11、P6银电极12、P3银电极13、P4银电极14，这六个银电极自上而下布置在底层绝缘层的同一侧端。上端加热回路的两端各自通过一个上端导电膜6分别与上端部位的P1银电极7、P2银电极8相连接，下端加热回路的两端各自通过一个下端导电膜10分别与下端部位的P5银电极11、P6银电极12相连接。NTC感温部件15布置在底层绝缘层靠近银电极的一侧端，NTC感温部件15的两端各自通过一个感温部件导电膜16分别与中间部位的P3银电极13、P4银电极14相连接。上端等效电阻加热膜5、下端等效电阻加热膜9的厚度均为0.2mm。靠近中间安装孔4的上端导电膜6、下端导电膜10均为圆弧状。上端加热回路、下端加热回路对称布置。
在本实用新型中，等效电阻加热膜在竖直方向平行排布，通过导电膜串联成一个完整回路。厚膜加热回路分成了两组，即如图1中两部分对称的线路,其等效电路对应图4中的R1和R2。在两个加热回路中间放置一个NTC温感部件，可以防止加热板干烧。加热板的每组加热回路引出两个银电极，NTC温感部件也引出两个银电极，由银电极(P1-P2\P3-P4\P5-P6)供电。两个回路并联工作，提供足够大的发热功率，又能减小单路的工作电流。所有的电极可以通过铜排连接控制器，控制器采用PWM方式调节功率进而使加热器能在宽电压范围内工作。另外，控制器通过检测NTC温感的温度变化，可监控厚膜加热板的温度，避免加热板干烧。
从图3可以看出,电阻加热膜的排布方式使相邻加热膜之间流过的电流方向正好相反，从而使电流通路产生的磁场互相抵消，减小了分布电感；电流正负交错布置的线路排布，也缩短了加热膜与正负电极之间的引线，减小了杂散电感，使整个加热回路的总等效电感降低。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的设计原理及用途作用，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种低等效电感的厚膜加热板，包括不锈钢基材、底层绝缘层、周边安装孔、中间安装孔，底层绝缘层布置在不锈钢基材上，周边安装孔布置在不锈钢基材的四周，中间安装孔布置在不锈钢基材的中间部位并贯穿底层绝缘层，其特征在于，还包括上端等效电阻加热膜、下端等效电阻加热膜、NTC感温部件、导电膜、银电极；
所述上端等效电阻加热膜、下端效电阻加热膜均竖直平行布置在底层绝缘层上，上端等效电阻加热膜通过上端导电膜串接成上端加热回路，下端等效电阻加热膜通过下端导电膜串接成下端加热回路，上端加热回路中相邻的上端等效电阻加热膜之间流过的电流方向相反，下端加热回路中相邻的下端等效电阻加热膜之间流过的电流方向相反；
所述银电极为六个，自上而下布置在底层绝缘层的同一侧端；
所述上端加热回路的两端各自通过一个导电膜与上端部位的两个银电极相连接，下端加热回路的两端各自通过一个导电膜与下端部位的两个银电极相连接；
所述NTC感温部件布置在底层绝缘层靠近银电极的一侧端，NTC感温部件的两端各自通过一个导电膜与中间部位的两个银电极相连接。
2.根据权利要求1所述的低等效电感的厚膜加热板，其特征在于所述上端等效电阻加热膜、下端等效电阻加热膜的厚度均为0.2mm。
3.根据权利要求1所述的低等效电感的厚膜加热板，其特征在于靠近中间安装孔的导电膜为圆弧状。
4.根据权利要求1所述的低等效电感的厚膜加热板，其特征在于所述上端加热回路与下端加热回路对称布置。
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