CN100536622C - 正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置及控制方法 - Google Patents
正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置及控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100536622C CN100536622C CNB2006101170289A CN200610117028A CN100536622C CN 100536622 C CN100536622 C CN 100536622C CN B2006101170289 A CNB2006101170289 A CN B2006101170289A CN 200610117028 A CN200610117028 A CN 200610117028A CN 100536622 C CN100536622 C CN 100536622C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- heater element
- power
- switch
- selector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/0252—Domestic applications
- H05B1/0255—Irons
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
- A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
- A45D1/00—Curling-tongs, i.e. tongs for use when hot; Curling-irons, i.e. irons for use when hot; Accessories therefor
- A45D1/28—Curling-tongs, i.e. tongs for use when hot; Curling-irons, i.e. irons for use when hot; Accessories therefor with means for controlling or indicating the temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
Landscapes
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
本发明涉及电加热器控制电路及其控制方法,尤指一种主要适用于正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置及控制方法。该装置由集成电路和模块电路组成一整体的控制电路结构,在控制电路比较器U1的负电压输入端连接温度选择开关Ks的单刀端;在可控硅元件SCR与温度选择开关Ks之间设置温度设定选择器模块等;该方法通过功率检测及开关控制过程,来提高发热元件的设定温度;主要解决如何进行功率检测及开关控制过程等有关技术问题。其优点是:既可提高发热元件的设定温度,又可根据实际加热功率来重新调整设定温度,使温控产品的工作面的温度迅速的达到目标温度;该方法使得温控产品的工作表面温度既可以尽快升温,又能同时使过冲最小。
Description
技术领域
本发明涉及一种电加热器控制电路及其控制方法,尤指一种主要适用于快速升温控制集成电路或模块电路的正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置及控制方法。
背景技术
目前,具有正温度系数发热元件是用电阻合金制造的发热元件,如金属陶瓷发热体、金属发热丝等等。
由于正温度系数发热元件(以下简称发热元件)具有正温度系数特性,随着温度的升高电阻也会不断变大,因此发热元件同时又可作为恒温控制电路的测温元件。
如图1所示,温控产品的机械结构基本相似。以一款卷发器为例,图1是其截面图;其中:1.手柄2.导热体:其作用是把发热元件的热量传导至温控产品工作面;3.温控产品工作面:为用户使用部分;4.发热元件:为发热体,发热和测温的元件;5.控制电路:完成发热元件的加热控制功能。
如图2所示,为传统恒温控制电路。其中L和N为交流电源(110V或220V)连接端子,SCR是可控硅元件,H是发热元件,K1是温度采样开关,VCC是直流电源,U1是比较器,SYNC是可控硅触发过零同步电路,RA是温度采样电阻,R1和R2是温度设定电阻。
在交流电源正半周期,可控硅SCR可以导通使发热元件H加热。加热时,开关K1必须断开,以便阻断交流电源的高压进入比较器U1。
温度采样在可控硅SCR非导通期间进行。R1和R2组成分压网络产生设定温度TSO+所对应的参考电压。温度采样时,闭合开关K1,RA和发热元件H上的分压值作为采样信号送到比较器U1。比较器将采样信号与参考电压进行比较,比较结果经过同步电路SYNC产生同步触发信号C去控制SCR导通或截止,从而控制实际加热的导通率(即加热功率),使发热元件本身维持在恒定温度TSO+。
如图3所示,为传统温控产品加热过程中各部分温度及功率曲线,其中:Line 1:发热元件的温度曲线;Line 2:温控产品工作面的温度曲线;Line 3:温控产品加热功率的曲线;
图3显示传统电路的是一开始加热便把发热元件温度设定在TSO+,恒温控制电路会以全功率加热(SCR 100%加热导通率,图中标记为%100P)。当检测到发热元件温度达到TSO+时,控制电路会通过调低加热功率(或加热导通率),使得发热元件维持在恒定温度TSO+。
温控产品的测温是利用发热元件本身电阻的变化,而非工作面温度,因而发热元件到达设定温度TSO+时,温控产品工作面的温度不能同时达到目标温度TSO。
发热元件继续向温控产品工作面传热,一段时间后,工作面升到目标温度TSO,此时控制电路仍然继续维持发热元件保持温度TSO+,这样工作面温度不会继续上升,此时升温过程自动结束,系统进入保温状态。保温状态时,加热的功率(或加热导通率)等于工作面的热量散失的功率,工作面保持稳定恒温度TSO。
图3显示在保温状态时,由于工作面有热量散失,内部发热元件的温度TSO+会略高于工作面温度TSO。由于传统电路的TSO+与TSO差别不大,造成传导热量的速度也比较慢,因此缺点是工作面升温过程是十分漫长的。
发明内容
为了克服上述不足之处,本发明的主要目的旨在提供一种快速升温控制电路及其控制方法,通过功率检测及开关控制过程等方法,既可提高发热元件的设定温度,又能根据实际加热功率去控制设定开关重新调整设定温度,使温控产品的工作面的温度迅速的达到目标温度的正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置及控制方法。
本发明要解决的技术问题是:主要解决如何在快速升温控制电路中增加温度设定选择器,增加由VCC在R1、R2和R3分压产生的较高设定温度TSH所对应的参考电压,同时还要增加一个单刀双掷型温度设定开关Ks的电路设计及电路原理问题;要解决如何进行功率检测及开关控制过程问题;要解决温控产品的工作表面温度既可以尽快升温,又能同时使过冲最小等有关技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该装置由发热元件、可控硅元件、比较器、开关及同步电路等部件组成,由集成电路和模块电路组成一整体的控制电路结构,在控制电路比较器U1的负电压输入端连接温度选择开关Ks的单刀端;在可控硅元件SCR与温度选择开关Ks之间设置温度设定选择器模块,在电源VCC与地之间通过电阻分压设置对应的参考电压。
所述的正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置的控制电路的交流电源L端子连接可控硅元件SCR的正端,交流电源N端子同时连接发热元件H的一端及电阻R3的另一端后再接地;发热元件H的另一端同时连接可控硅元件SCR的负端及采样开关K1的一端,可控硅元件SCR的输出信号经由发热元件H后接地;
直流电源端子VCC同时连接电阻RA的的一端及电阻R1的一端;电阻R1的另一端同时连接电阻R2的一端及温度选择开关Ks的一号掷端;电阻R2的另一端同时连接电阻R3的一端及温度选择开关Ks的二号掷端,电阻R3的另一端接地;由VCC在R1、R2和R3分压产生正常设定温度TSO+和较高设定温度TSH所对应的参考电压,且TSH温度高于TSO+温度;
比较器U1的正电压输入端同时连接采样开关K1的另一端及电阻RA的的另一端;比较器U1的负电压输入端连接温度选择开关Ks的单刀端,比较器U1的输出端连接可控硅触发过零同步电路SYNC的输入端;
可控硅触发过零同步电路SYNC的输出端同时连接控硅元件SCR的控制端及温度设定选择器的输入端,温度设定选择器的输出端连接温度选择开关Ks的控制端。
所述的正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置的温度选择开关Ks或为单刀双掷开关或为单刀多掷开关。
所述的正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置的可控硅元件SCR在非导通期间,为温度采样开关K1闭合的温度采样期间。
所述的正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置的比较器U1的负电压输入端与正电压输入端为互换端。
一种正温度系数发热元件的快速升温控制电路的控制方法,该方法通过功率检测及开关控制过程,加热开始的时候,提高发热元件的设定温度,继而根据实际加热功率去控制设定开关来重新调整设定温度,达到温控产品的工作面的温度迅速为目标温度,该方法具体工作步骤是:
步骤1.温度设定选择器
温度设定选择器通过输入信号C进行工作,可控硅触发过零同步电路SYNC产生一次触发信号,为单向可控硅元件SCR(30)的导通信号;
步骤2.检测加热功率
温度设定选择器模块根据检测到的实际加热功率去控制温度选择开关Ks;当检测到的加热功率大于全功率的一切换比率点时,选择设定温度TSH,当检测到功率小于另一切换比率点时,选择正常设定温度TSO+;
步骤3.保持温度及快速传导热量
刚开始加热时,温度设定选择器控制温度选择开关Ks,发热元件工作在设定温度TSH,控制电路刚开始会以全功率加热;当发热元件温度到达设定温度TSH时,恒温控制电路会通过调节加热功率保持该温度;温度设定选择器继续维持温度选择开关Ks保持在设定温度档TSH,此时发热元件快速向温控产品工作面传导热量;
步骤4.设定温度切换
随着工作面温度的上升,实际加热功率会逐步减小,当温度设定选择器检测到功率下降到全功率的一切换比率点时,温度设定选择器控制温度选择开关Ks把设定温度切换到正常设定温度TSO+;
步骤5.选择切换功率点
适当选择切换功率点,在工作面的温度上升到75%目标温度TSO到125%目标温度TSO范围内的一温度点时进行切换;切换到正常设定温度TSO+后,可控硅元件SCR会自动立即截止并停止加热;待发热元件降低到正常设定温度TSO+,控制电路会自动控制SCR恢复加热,并保持发热元件维持正常设定温度TSO+;系统进入保温状态时,加热功率等于工作面热量散失的功率,工作面稳定恒温在目标温度TSO。
所述的正温度系数发热元件的快速升温控制电路的控制方法的一切换比率点和另一切换比率点为全功率的20%到80%之间的比率点。
本发明的有益效果是:该装置成功的解决了快速升温控制电路,既可提高发热元件的设定温度,又能根据实际加热功率来重新调整设定温度,使温控产品的工作面的温度迅速的达到目标温度的电路装置;该方法通过功率检测及开关控制过程,在加热开始的时候,提高发热元件的设定温度,继而根据实际加热功率去控制设定开关来重新调整设定温度,达到温控产品的工作面的温度迅速为目标温度;使得温控产品的工作表面温度既可以尽快升温,又能同时使过冲最小等;可以推广到设定几个较高设定温度,如差值15度,20度…;同时具有可以设计多种切换功率比率,如10%,20%,…50%…以便得到最佳控制等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1为传统的温控产品卷发器的截面示意图;
附图2为传统的恒温控制电路结构原理图;
附图3为传统的温控产品加热过程中各部分温度及功率曲线示意图;
附图4为本发明恒温控制电路原理图;
附图5为本发明温度及功率曲线示意图;
附图6为本发明温度及功率曲线中切换比率点过大示意图;
附图7为本发明温度及功率曲线中切换比率点过小示意图;
附图8为本发明实施例之一的电路原理图;
附图9为本发明实施例之二的电路原理图;
附图中标号说明:
1-手柄;
2-导热体;
3-温控产品工作面;
4-发热元件;
5-控制电路;
10-温度设定选择器;
20-可控硅触发过零同步电路SYNC;
30-可控硅元件SCR;
具体实施方式
请参阅附图4、5、6、7所示,本发明由发热元件、可控硅元件、比较器、开关及同步电路等部件组成,该装置由集成电路和模块电路组成一整体的控制电路结构,在控制电路比较器U1的负电压输入端连接温度选择开关Ks的单刀端;在可控硅元件SCR(30)与温度选择开关Ks之间设置温度设定选择器(10)模块,在电源VCC与地之间通过电阻分压设置对应的参考电压。
所述的正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置的控制电路的交流电源L端子连接可控硅元件SCR的正端,交流电源N端子同时连接发热元件H的一端及电阻R3的另一端后再接地;发热元件H的另一端同时连接可控硅元件SCR(30)的负端及采样开关K1的一端,可控硅元件SCR(30)的输出信号经由发热元件H后接地;
直流电源端子VCC同时连接电阻RA的的一端及电阻R1的一端;电阻R1的另一端同时连接电阻R2的一端及温度选择开关Ks的一号掷端;电阻R2的另一端同时连接电阻R3的一端及温度选择开关Ks的二号掷端,电阻R3的另一端接地;
比较器U1的正电压输入端同时连接采样开关K1的另一端及电阻RA的的另一端;比较器U1的负电压输入端连接温度选择开关Ks的单刀端,比较器U1的输出端连接可控硅触发过零同步电路SYNC(20)的输入端;
可控硅触发过零同步电路SYNC(20)的输出端同时连接控硅元件SCR的控制端及温度设定选择器(10)的输入端,温度设定选择器(10)的输出端连接温度选择开关Ks的控制端。
所述的正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置的温度选择开关Ks或为单刀双掷开关或为单刀多掷开关。
所述的正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置的比较器U1的负电压输入端与正电压输入端为互换端。
一种正温度系数发热元件的快速升温控制电路的控制方法,该方法通过功率检测及开关控制过程,加热开始的时候,提高发热元件的设定温度,继而根据实际加热功率去控制设定开关来重新调整设定温度,达到温控产品的工作面的温度迅速为目标温度,该方法具体工作步骤是:
步骤1.温度设定选择器(10)
温度设定选择器(10)通过输入信号C进行工作,可控硅触发过零同步电路SYNC(20)产生一次触发信号,为单向可控硅元件SCR(30)的导通信号;
步骤2.检测加热功率
温度设定选择器(10)模块根据检测到的实际加热功率去控制温度选择开关Ks;当检测到的加热功率大于全功率的一切换比率点时,选择设定温度TSH,当检测到功率小于另一切换比率点时,选择正常设定温度TSO+;
步骤3.保持温度及快速传导热量
刚开始加热时,温度设定选择器(10)控制温度选择开关Ks,发热元件工作在设定温度TSH,控制电路刚开始会以全功率加热;当发热元件温度到达设定温度TSH时,恒温控制电路会通过调节加热功率保持该温度;温度设定选择器(10)继续维持温度选择开关Ks保持在设定温度档TSH,此时发热元件快速向温控产品工作面传导热量;
步骤4.设定温度切换
随着工作面温度的上升,实际加热功率会逐步减小,当温度设定选择器(10)检测到功率下降到全功率的一切换比率点时,温度设定选择器(10)控制温度选择开关Ks把设定温度切换到正常设定温度TSO+;
步骤5.选择切换功率点
选择切换功率点,在工作面的温度上升到75%目标温度TSO到125%目标温度TSO范围内的一温度点时进行切换;切换到正常设定温度TSO+后,可控硅元件SCR(30)会自动立即截止并停止加热;待发热元件降低到正常设定温度TSO+,控制电路会自动控制SCR恢复加热,并保持发热元件维持正常设定温度TSO+;系统进入保温状态时,加热功率等于工作面热量散失的功率,工作面稳定恒温在目标温度TSO。
所述的正温度系数发热元件的快速升温控制电路的控制方法的一切换比率点和另一切换比率点为全功率的20%到80%之间的比率点。
本发明快速升温控制电路如图4所示,相对于传统控制电路,快速升温控制电路增加了温度设定选择器。另外增加了由VCC在R1、R2和R3分压产生的较高设定温度TSH所对应的参考电压。同时还增加了一个单刀双掷型温度设定开关Ks。
与传统电路不同的是一开始加热时,本发明就提高发热元件的设定温度,然后根据实际加热功率来重新调整设定温度,使温控产品的工作面的温度迅速的达到目标温度。
温度设定选择器作用是根据检测到的实际加热功率去控制设定开关Ks。当检测到的加热功率大于全功率的某个特定比率(例如全功率的25%)时,选择较高设定温度TSH。当检测到功率小于某个特定比率时选择正常设定温度TSO+。
参见温度及功率曲线图5所示,刚开始加热时,温度设定选择器控制Ks,使发热元件在较高设定温度TSH。同传统电路类似,控制电路刚开始会以全功率(%100P)加热。当发热元件温度到达TSH时,恒温控制电路会通过调节加热功率(或加热导通率)保持该温度。温度设定选择器继续维持Ks保持在较高设定温度档TSH,此时发热元件快速向温控产品工作面传导热量。
由于在本发明电路中TSH与目标TSO差别较大,传导热量的速度比传统电路快,因此工作面升温速度也比传统电路快。
随着工作面温度的上升,实际加热功率会逐步减小。当温度设定选择器检测到功率下降到全功率的某个特定比率(例如25%) 时,温度设定选择器控制Ks把设定温度切换到正常设定温度TSO+。
适当选择切换功率点,使得工作面的温度上升到TSO(或比较接近TSO)时恰好进行切换。切换到TSO+后,可控硅SCR会自动立即截止并停止加热。待发热元件降低到保温温度TSO+,控制电路会自动控制SCR恢复加热,并保持发热元件维持恒定温度TSO+。由于工作面的温度已经上升到了TSO(或比较接近TSO),所以升温过程很快结束,系统进入保温状态。同传统电路类似,保温状态时,加热功率等于工作面热量散失的功率,工作面稳定恒温在TSO。
温度设定选择器是根据实际加热功率大小去控制设定开关Ks。设计不同的切换点,对加热曲线的影响有所不同。图6是切换比率点过大(例如全功率的35%),它没有达到最快温度上升速度。图7是切换比率点过小(例如全功率的19%),它造成温度上升过冲。
适当选择较高设定热温度TSH与正常设定温度TSO+的差值(如15度或其它),使得切换点的功率比率点适合于温度设定选择器的检测。
当升温过程结束后,由于温控产品工作面外部热负载等原因,工作面温度有时会下降。此时恒温控制电路试图维持温度不变,实际加热功率也会同时增大。当温度设定选择器检测到加热功率大于全功率的某个比率时,温度设定选择器仍然会切换回到较高设定温度TSH,以便使温控产品工作面温度尽快恢复。
本发明可以推广到设定几个较高设定温度(如差值15度,20度…);同时可以设计多种切换功率比率(如10%,20%,…50%…)以便得到最佳控制。
本发明的实施例
请参阅附图8所示,为本发明实施例之一的电路原理图;其把图4中的温度采样开关K1由一个整流二极管D1替代,其中:D1的作用是:在可控硅SCR非导通期间,不会影响到温度的采样。而在可控硅SCR导通期间,阻断交流电源的高压进入比较器U1。
请参阅附图9所示,为本发明实施例之二的电路原理图;其把图四中单刀双掷开关Ks改换为单刀多掷开关Kms,其中:Kms的作用是:可以设定两个或更多较高设定温度(如图9中的TSH_1,TSH_2…)。
本发明的具体结构特征如下:
一种集成电路或模块电路装置发明,其中L和N为交流电源(110V或220V)连接端子,VCC是直流电源连接端子,SCR是可控硅元件(其引出端:正端,负端和控制端),H是正温度系数发热元件(其引出端:1端和2端),K1是温度采样开关(其引出端:1端和2端),Ks为单刀双掷型温度选择开关(其引出端:控制端,单刀端,1号掷端和2号掷端),U1是比较器(其引出端:1号输入端,2号输入端和输出端),SYNC是可控硅触发过零同步电路(其引出端:输入端和输出端),另外还有加热温度设定选择器(其引出端:输入端和输出端),温度采样电阻RA(其引出端:1端和2端),温度设定电阻R1(其引出端:1端和2端)、R2(其引出端:1端和2端)和R3(其引出端:1端和2端)。
其中:
交流电源L端子连接可控硅元件SCR的正端;
交流电源N端子同时连接发热元件的2端及电阻R3的2端;
发热元件的1端同时连接可控硅元件SCR的负端及采样开关K1的1端;
直流电源端子VCC同时连接电阻RA的的1端及电阻R1的1端;
电阻R1的2端同时连接电阻R2的1端及温度选择开关Ks的1号掷端;
电阻R2的2端同时连接电阻R3的1端及温度选择开关Ks的2号掷端;
比较器U1的1号输入端同时连接采样开关K1的2端及电阻RA的2端;
比较器U1的2号输入端连接温度选择开关Ks的单刀端;
比较器U1的输出端连接可控硅触发过零同步电路SYNC的输入端;
可控硅触发过零同步电路SYNC的输出端同时连接控硅元件SCR的控制端及功温度设定选择器的输入端;
温度设定选择器的输出端连接温度选择开关Ks的控制端。
当实际加热功率大于全功率的某个特定比率点时(如全功率的25%或其它),选择较高设定温度THS;而小于某个比率点时,选择正常设定温度TSO+。
该电路装置由VCC在R1、R2和R3分压产生正常设定温度TSO+和较高设定温度TSH所对应的参考电压,且TSH温度高于TSO+温度。
该电路装置可适当选择较高设定温度TSH与正常设定温度TSO+的差值(如15度或其它);同时适当选择切换TSH及TSO+的特定比率点(如全功率的25%或其它);使得温控产品的工作表面温度既可以尽快升温,同时过冲最小。
该电路装置的温度采样(即温度采样开关K1闭合)必须在可控硅SCR非导通期间进行。
本发明的有关技术特征为:
1)、可控硅触发过零同步电路SYNC产生一次触发信号C,可以让单向可控硅元件SCR(30)在一个周期的交流信号的正半周导通。
2)、请参阅图3所示,全功率(在图3中标记为%100P)是指可控硅元件SCR(30)在触发信号C控制下完全导通的状态;比如说交流端子上每产生100个周期的交流信号,同步电路SYNC产生100次触发信号C,令可控硅元件SCR(30)在这100个周期的正半周都处于导通状态;如果这期间同步电路SYNC只产生了25次触发信号C,我们就认为是全功率的25%(在图5中标记为25%P)。
3)、温度设定选择器(10)就是利用输入信号,来完成功率的计算,比如它在100个交流信号周期,检测到了25次触发信号C,它就可以算出当前的加热功率是全功率的25%,该25%或其他,即为切换比率点。
4)、请参阅图4所示,温度设定选择器(10)利用其输出驱动单刀双掷开关Ks,选择切换TSH或者TSO+;温度设定选择器(10)的输入是同步触发信号C,然后进行功率判断算法,再去控制开关Ks的闭合状态;至于该算法,既可以采用软件实现(比如单片机程序),也可以用数字电路的硬件实现之。
5)、当温度设定选择器(10)检测到的加热功率大于全功率的某个特定比率(例如全功率的25%)时,选择较高设定温度TSH;当检测到功率小于某个特定比率时选择正常设定温度TSO+;适当选择较高设定热温度TSH与正常设定温度TSO+的差值(如15度或其它),同时适当选择切换TSH及正常设定温度TSO+的特定比率点(如全功率的25%或其它);选择差值和比率点的大小根据是:要使得温控产品的工作表面温度既可以尽快升温,同时过冲最小。
6)、开关Ks的作用是为比较器U1提供不同的参考温度(TSH或者TSO+),用来与采样温度作比较,如果发热元件的温度小于参考温度,比较器的输出就会驱动同步电路SYNC产生触发信号C。
7)、温度采样的具体做法:采样就是利用比较器将采样信号与参考电压进行比较,根据比较器的输出判断是否到温;
温度采样在可控硅元件SCR(30)非导通期间进行,R1和R2组成分压网络产生设定温度TSO+所对应的参考电压;温度采样时,闭合开关K1,RA和发热元件H上的分压值作为采样信号送到比较器U1,比较器U1将采样信号与参考电压进行比较,比较结果经过同步电路SYNC产生同步触发信号C去控制可控硅元件SCR(30)导通或截止。
Claims (5)
1、一种正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置,有发热元件、可控硅元件、比较器、开关及同步电路组成;
所述的控制电路的交流电源L端子连接可控硅元件SCR的正端,交流电源N端子同时连接发热元件H的一端及电阻R3的另一端后再接地;
发热元件H的另一端同时连接可控硅元件SCR(30)的负端及采样开关K1的一端,可控硅元件SCR(30)的输出信号经由发热元件H后接地;
直流电源端子VCC同时连接电阻RA的的一端及电阻R1的一端;电阻R1的另一端同时连接电阻R2的一端及温度选择开关Ks的一号掷端;电阻R2的另一端同时连接电阻R3的一端及温度选择开关Ks的二号掷端,电阻R3的另一端接地;由直流电源端子VCC在R1、R2和R3分压产生正常设定温度TSO+和较高设定温度TSH所对应的参考电压,且较高设定温度TSH温度高于正常设定温度TSO+;
比较器U1的正电压输入端同时连接采样开关K1的另一端及电阻RA的的另一端;比较器U1的负电压输入端连接温度选择开关Ks的单刀端,比较器U1的输出端连接可控硅触发过零同步电路SYNC(20)的输入端;
可控硅触发过零同步电路SYNC(20)的输出端同时连接可控硅元件SCR的控制端及温度设定选择器(10)的输入端,温度设定选择器(10)的输出端连接温度选择开关Ks的控制端;
所述的可控硅元件SCR(30)在非导通期间,为温度采样开关K1闭合的温度采样期间;其特征在于:
由集成电路和模块电路组成一整体的控制电路结构,在控制电路比较器U1的负电压输入端连接温度选择开关Ks的单刀端;在可控硅元件SCR(30)与温度选择开关Ks之间设置温度设定选择器(10)模块,在直流电源端子VCC与地之间通过电阻分压设置对应的参考电压。
2、根据权利要求1所述的正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置,其特征在于:所述的温度选择开关Ks或为单刀双掷开关或为单刀多掷开关。
3.根据权利要求1所述的正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置,其特征在于:所述的比较器U1的负电压输入端与正电压输入端为互换端。
4、一种正温度系数发热元件的快速升温控制电路的控制方法,其特征在于:该方法通过功率检测及控制开关过程,加热开始时,提高发热元件的设定温度,继而根据实际加热功率控制设定开关,重新调整设定温度,达到温控产品的工作面的温度迅速为目标温度,该方法具体工作步骤是:
步骤1.温度设定选择器(10)
温度设定选择器(10)通过输入信号C进行工作,可控硅触发过零同步电路SYNC(20)产生一次触发信号,为单向的可控硅元件SCR(30)的导通信号;
步骤2.检测加热功率
温度设定选择器(10)模块根据检测到的实际加热功率控制温度选择开关Ks;当检测到的加热功率大于全功率的一切换比率点时,选择设定温度TSH,当检测到功率小于另一切换比率点时,选择正常设定温度TSO+;
步骤3.保持温度及快速传导热量
开始加热时,温度设定选择器(10)控制温度选择开关Ks,发热元件工作在设定温度TSH,控制电路刚开始会以全功率加热;当发热元件温度到达设定温度TSH时,恒温控制电路会通过调节加热功率保持该温度;温度设定选择器(10)继续维持温度选择开关Ks保持在设定温度TSH,此时发热元件快速向温控产品工作面传导热量;
步骤4.设定温度切换
随着工作面温度的上升,实际加热功率会逐步减小,当温度设定选择器(10)检测到功率下降到全功率的一切换比率点时,温度设定选择器(10)控制温度选择开关Ks把设定温度切换到正常设定温度TSO+;
步骤5.选择切换功率点
选择切换功率点,在工作面的温度上升到75%目标温度TSO到125%目标温度TSO范围内的一温度点时进行切换;切换到正常设定温度TSO+后,可控硅元件SCR(30)会自动立即截止并停止加热;待发热元件降低到正常设定温度TSO+时,控制电路会自动控制可控硅元件SCR(30)恢复加热,并保持发热元件维持正常设定温度TSO+;系统进入保温状态时,加热功率等于工作面热量散失的功率,工作面稳定恒温在目标温度TSO。
5、根据权利要求4所述的正温度系数发热元件的快速升温控制电路的控制方法,其特征在于:所述的一切换比率点和另一切换比率点为全功率的20%到80%之间的比率点。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2006101170289A CN100536622C (zh) | 2006-10-11 | 2006-10-11 | 正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置及控制方法 |
US11/870,244 US7994455B2 (en) | 2006-10-11 | 2007-10-10 | Control circuit for fast heating of a positive-temperature-coefficient heating component |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2006101170289A CN100536622C (zh) | 2006-10-11 | 2006-10-11 | 正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置及控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1976548A CN1976548A (zh) | 2007-06-06 |
CN100536622C true CN100536622C (zh) | 2009-09-02 |
Family
ID=38126261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2006101170289A Active CN100536622C (zh) | 2006-10-11 | 2006-10-11 | 正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置及控制方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7994455B2 (zh) |
CN (1) | CN100536622C (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI394022B (zh) * | 2010-02-24 | 2013-04-21 | Ching Chuan Wang | 發熱線的控溫電路及其控溫方法 |
US8504216B2 (en) * | 2010-11-22 | 2013-08-06 | General Electric Company | DSM enabling of electro mechanically controlled refrigeration systems |
US20120047921A1 (en) | 2010-11-22 | 2012-03-01 | General Electric Company | Dsm enabling of electro mechanically controlled refrigeration systems |
DE102011011366B4 (de) * | 2011-02-16 | 2012-08-23 | Borgwarner Beru Systems Gmbh | Elektrische Heizung und Baueinheit hierfür |
TWI454873B (zh) * | 2012-03-02 | 2014-10-01 | 二個發熱裝置之控溫電路 | |
TWI608805B (zh) | 2012-12-28 | 2017-12-21 | 菲利浦莫里斯製品股份有限公司 | 加熱型氣溶膠產生裝置及用於產生具有一致性質的氣溶膠之方法 |
CN103217178A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-07-24 | 无锡市崇安区科技创业服务中心 | 一种传感器信号处理电路 |
FR3015348B1 (fr) * | 2013-12-23 | 2016-08-05 | Michelin & Cie | Procede de rechapage d'un pneumatique par effet joule |
TWI545901B (zh) * | 2014-06-23 | 2016-08-11 | 瑞鼎科技股份有限公司 | 比較器控制電路 |
CN106033229B (zh) * | 2015-03-17 | 2017-11-10 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电阻式热盘的功率调节电路和烹饪器具 |
GB2569660B (en) * | 2017-12-22 | 2022-03-02 | Jemella Ltd | Thermal control apparatus and method |
DE102019112958A1 (de) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | Technische Universität Dresden | Verfahren zur landwirtschaftlichen Bodenbearbeitung, Werkzeugsystem, Generatormodul sowie deren Verwendung |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3789190A (en) * | 1972-10-17 | 1974-01-29 | A J Matlen | Temperature regulation for electrical heater |
US4086466A (en) * | 1976-04-30 | 1978-04-25 | Scharlack Ronald S | Automatic heater controller |
US4443690A (en) * | 1981-12-23 | 1984-04-17 | General Electric Company | Power control for cooking appliance with transient operating modes |
GB2123994B (en) * | 1982-07-16 | 1985-11-27 | Tokyo Shibaura Electric Co | Temperature controller |
JPS59194202A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-05 | Ricoh Co Ltd | ヒ−タ駆動回路 |
US6350968B1 (en) * | 2000-10-16 | 2002-02-26 | General Electric Company | Method and apparatus for rapid heat-up of a glass-ceramic cooktop |
-
2006
- 2006-10-11 CN CNB2006101170289A patent/CN100536622C/zh active Active
-
2007
- 2007-10-10 US US11/870,244 patent/US7994455B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1976548A (zh) | 2007-06-06 |
US7994455B2 (en) | 2011-08-09 |
US20090095726A1 (en) | 2009-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100536622C (zh) | 正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置及控制方法 | |
CN103401400B (zh) | 开关电源转换器系统及其控制电路和控制方法 | |
CN104901661A (zh) | 具有过载保护与节能机制的电源传输装置 | |
CN113249930B (zh) | 加热控制电路、加热控制方法、洗衣机及烘干机 | |
TWI639360B (zh) | Control circuit and control method for over-current protection of induction cooker | |
CN106413160B (zh) | 电磁加热系统及电磁加热系统中继电器的控制方法、装置 | |
CN108170042A (zh) | 一种挂烫机蒸汽量控制电路及控制方法 | |
CN105826899A (zh) | 过温保护方法及具有过温保护功能的开关电路 | |
CN206137902U (zh) | 电水壶 | |
CN111416512B (zh) | 一种短路判定和计时控制方法及电路 | |
CN105517219A (zh) | 微波炉电路的控制方法、控制装置和微波炉 | |
CN218888427U (zh) | 一种高风温电吹风电路 | |
CN101936599A (zh) | 加热装置以及具有该加热装置的美发装置 | |
TW202315457A (zh) | 高精度電源控制器 | |
CN108347157A (zh) | 一种同步整流控制装置及其同步整流控制电路 | |
CN200953658Y (zh) | 正温度系数发热元件的快速升温控制电路装置 | |
CN104980019A (zh) | 电源转换器及其驱动方法 | |
CN212560856U (zh) | 自动模式切换蒸汽挂烫机控制电路及具有它的挂烫机 | |
CN210469778U (zh) | 一种电磁加热低功率连续输出的控制电路 | |
CN203689192U (zh) | 单井罐电加热器分时定投温度控制装置 | |
CN206696737U (zh) | 一种开关系统 | |
CN201445354U (zh) | 一种电水壶的控制装置 | |
CN101434421B (zh) | 一种电解水加热方法及其加热设备 | |
CN106849117A (zh) | 一种晶闸管投切电容器、过零触发装置及触发方法 | |
CN220450507U (zh) | 加热控制电路和干衣机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |