【应用】绝缘强度＞6000V，汽车PTC加热器散热材料的首选

时间： 2019-08-29 来源：世强

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【摘要】在电动汽车PTC加热器中，IGBT是一个比较大的发热元件，需要导热绝缘材料来加强散热。莱尔德科技推出的导热绝缘产品Tgard系列，在50psi压力的情况下，热阻为0.13-0.90-/watt，绝缘强度大于6000V，导热系数可达5W/mK，具有防撕裂和刺穿的优良特性，非常符合低热阻和绝缘的应用场合，是汽车PTC加热器散热材料的最佳选择。

在电动汽车领域当中，续航能力无疑是最重要的指标。但使用冷暖空调会导致电动汽车的续航距离大为下降，特别是使用供暖空调时耗电量更大。由于以往的汽油车可利用发动机的余热，因此与致冷相比供暖只需非常小的耗电量即可，但电动汽车的余热较少（温度也较低），供暖时充电电池的能量会被加热器消耗掉，这会极大地影响电动车的续航能力。

汽车PTC加热器通过加热循环水的方式，可以为空调暖风提供热源，降低对电动汽车动力电源的消耗，补偿其损失的续航里程。主要工作原理是将300V左右的直流电压通过由4个1200V/30A的IGBT转换后，提供给陶瓷发热元件，热量通过对水进行加热，再进行循环热交换。控制部分通过MCU输出4路PWM波来驱动这4个IGBT。下图为电动汽车PTC水暖加热器原理框图。

图1：电动汽车PTC水暖加热器原理框图

PTC启动开关后，冰冷的防冻液进入加热器中，受热后温度上升，随后流入蒸发器。在蒸发器中，冷风将防冻液的热量带走，使其变为暖风，防冻液温度下降。受电动水泵的抽动，防冻液在流路内快速循环，温度逐步上升。

在电动汽车PTC加热器中，IGBT是一个比较大的发热元件，需要导热绝缘材料来加强散热。莱尔德科技推出的导热绝缘产品Tgard系列，在50psi压力的情况下，热阻为0.13-0.90-/watt，绝缘强度大于6000V，具有防撕裂和刺穿的优良特性，以下是Tgard系列产品的性能。

此外，较于汽车PTC加热器中的IGBT发热量大，通常要求导热垫片强度高、耐压4000V以上、漏电流小于0.1mA、导热系数大于3 W/mK。莱尔德科技推出的导热绝缘垫片Tgard 220，是一种氮化硼和硅橡胶的化合物，内部填充玻璃纤维来增加强度。其导热系数可达5W/mK，绝缘电压大于6000V，可订制TO类功率半导体器件封装，非常符合低热阻和绝缘的应用场合，是汽车PTC加热器散热材料的最佳选择。

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