杨会敏 刘光有 邓展威

（珠海格力电器股份有限公司 珠海 519070）

引言

目前空调器在环境温度较低情况下，单纯采用热泵系统进行制热效果相对一般，无法满足用户快速制热的使用需求，因此，国内各大空调厂商都配置电加热器以辅助提升制热量。因以BaTiO3半导体陶瓷PTC作为发热元件的加热器换热效率高、自动恒温、安全性高等特点[1]，使得陶瓷PTC电加热器在空调行业中得到广泛推广应用。

家用空调使用年限一般比较长，所以空调的电气安全设计就必须要接受严峻的挑战，而电加热器作为发热部件，其安全性设计、可靠性设计则尤为重要。

某空调品牌家用空调年销量达到3 000万套，市场保有量更是超过2亿套，其中至少有1.5 亿套冷暖机型搭载陶瓷PTC电加热器。在如此巨大市场体量之下，因使用环境恶劣、产品老化等情况下，售后反馈有部分机型陶瓷PTC电加热器损坏，比较典型的即为电加热器电气击穿，表现在管体穿孔、炸开或内部破裂等。本文针对此问题对陶瓷PTC电加热器进行结构剖析和故障失效模拟验证，并根据结果制定产品质量改善方案。

1 陶瓷PTC加热器材料组成及作用

陶瓷PTC电加热器主要由波纹管、铝条和铝管组件构成，关键组成部分拆解如图1示意。波纹管是通过铝材波纹片形式折叠成管状体，高表面积用于快速将内部热量散发。铝管用于传热并固定内部发热芯体作用。核心部分铝管组件用于发热，由PTC发热片、电极条、绝缘膜等组成[2]。PTC热敏电阻发热片是以钛酸钡为基材，掺杂其它多晶陶瓷材料制成。……