CN101847022A - 温度控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了温度控制器，温度控制器，包括用于输入交流电的第一电源输入接口和第二电源输入接口，以及主控制模块，第一电源输入接口和第二电源输入接口之间连接有温度保险模块和电源转换模块，主控制模块的第一输入端连接电源转换模块，主控制模块的第二输入端通过电源检测模块连接第一电源输入接口或者第二电源输入接口。该温度控制器可以方便地实现恒温控制以及起到防止加热体局部高温的作用。
Description
技术领域
本发明涉及温度控制器，具体地说是应用于电热毯温度控制的温度控制器。
背景技术
温度控制器是一种广泛应用的控制仪器，目前有很多种用作温度控制的仪器。这类仪器比较多地采用热敏电阻作传感器，将一定的温度转换成一定的电压或电流值，与一设定的电压或电流值比较，用比较的结果来控制加温与否。
例如专利名称为温度控制器，专利号为88209493.9的专利公开了一种温度控制器，包括一个测温电路、一个环境温度补偿电路、一个温度预置电路、耦合到上述三个电路的信号补偿及比较电路、耦合到所述信号补偿及比较电路的控制电路。所述测温电路包括一个将被测温度与环境温度的差值转化成电信号的温度传感器和一个产生温度电信号的第一放大电路，所述环境温度补偿电路包括一个由普通电阻和热电阻组成的分压网络，作为环境温度转换器，还包括一个产生温度补偿电信号的第二放大电路；所述温度预置电路包括一个输出电压可调的产生温度预置信号的分压电路，所述信号补偿及比较电路包括一个加法器，所述控制电路包括一个继电器。另外，所述信号补偿及比较电路通过一个驱动电路耦合到所述控制电路。
该专利公开的温度控制器，结构较复杂，不具备实现恒温控制以及防止加热体局部高温的功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供可以方便地实现恒温控制以及防止加热体局部高温的温度控制器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：温度控制器，包括用于输入交流电的第一电源输入接口和第二电源输入接口，以及主控制模块，第一电源输入接口和第二电源输入接口之间连接有温度保险模块和电源转换模块，主控制模块的第一输入端连接电源转换模块，主控制模块的第二输入端通过电源检测模块连接第一电源输入接口或者第二电源输入接口。
为优化上述技术方案，采取的措施还包括：
在上述的第一电源输入接口和第二电源输入接口之间串联由双向晶闸管、第一电阻和正温度系数热敏电阻组成的支路，主控制模块的第一输入端连接有检测支路，该检测支路的另一端连接第一电阻与双向晶闸管之间的接点；第一电源输入接口或者第二电源输入接口串联有接地的分压支路，该分压支路连接有检测电源电压的基准电压支路，该基准电压支路连接主控制模块的第二输入端；所述主控制模块内设置用于比较第一输入端电压和第二输入端电压的比较器。
上述的分压支路由第一分压电阻和第二分压电阻组成，分压支路一端连接第一电源输入接口或第二电源输入接口，另一端接地；所述主控制模块的第二输入端与第一分压电阻和第二分压电阻之间接点相连接。
上述的正温度系数热敏电阻外设有用于过温保护的负温度系数绝缘材料，该负温度系数绝缘材料与主控制模块的第三输入端相连接。
上述的正温度系数热敏电阻为发热丝。
上述的主控制模块连接有用于检测电热体的电热体温度检测模块。
上述的主控制模块连接有定时设定模块。
上述的主控制模块连接有温度设定模块。
上述的主控制模块连接有显示模块。
与现有技术相比，本发明的温度控制器，在第一电源输入接口和第二电源输入接口之间连接有温度保险模块和电源转换模块。采用电流检测的方法对进行温度侦测，利用正温度系数热敏电阻的特性，在输出加热过程中，随着正温度系数热敏电阻的温度升高，正温度系数热敏电阻的电阻值也随之升高，那么输出电流就会相反随着降低。主控制模块预先将降低后的电流绝对值设定为用户需要的温度值，那么在加热控制过程中，只要主控制模块检测到输出电流达到预设电流值时就关闭输出，说明温度已经达到要求了，关闭输出后，正温度系数热敏电阻的温度就会停止上升，并将温度逐渐释放出来，等待温度降低后，控制电路又将再次输出加热，如此循环控制达到恒温的目的。并且，正温度系数热敏电阻的中间绝缘层是呈负温度系数的负温度系数绝缘材料，在高温时将导致负温度系数绝缘材料的绝缘阻抗降低，判断电源在负温度系数绝缘材料上的漏电流大小就可以判断发热体是否出现高温现象。
附图说明
图1是本发明的温度控制器的模块原理图；
图2是图1中的局部电路图；
图3是图1中的局部电路图；
图4是图1的第一种实施电路图；
图5是图1的第二种实施电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
图1至图4所示为本发明的结构示意图。
如图1所示的模块原理图，本发明的温度控制器，包括主控制模块U1，主控制模块连接有定时设定模块、温度设定模块、显示模块用于输入交流电的第一电源输入接口和第二电源输入接口。主控制模块U1通过开关模块连接有电热体，并且主控制模块U1连接有用于检测电热体的电热体温度检测模块。主控制模块U1为微型控制单元MCU。第一电源输入接口和第二电源输入接口用于连接市电的零线和火线。
本发明具有温度控制功能，是在第一电源输入接口和第二电源输入接口之间连接有温度保险模块和电源转换模块，主控制模块U1的第一输入端P50连接电源转换模块，主控制模块U1的第二输入端P51通过电源检测模块连接第一电源输入接口或者第二电源输入接口。
温度控制器是采用电流检测的方法对进行温度侦测，利用正温度系数热敏电阻的特性，在输出加热过程中，随着正温度系数热敏电阻的温度升高，正温度系数热敏电阻的电阻值也随之升高，那么输出电流就会相反随着降低。主控制模块U1预先将降低后的电流绝对值设定为用户需要的温度值，那么在加热控制过程中，只要主控制模块U1检测到输出电流达到预设电流值时就关闭输出，说明温度已经达到要求了，关闭输出后，正温度系数热敏电阻的温度就会停止上升，并将温度逐渐释放出来，等待温度降低后，控制电路又将再次输出加热，如此循环控制达到恒温的目的。本发明中，正温度系数热敏电阻主要采用PTC发热线，但并不局限于此。
如图2所示，在第一电源输入接口和第二电源输入接口之间串联由双向晶闸管T1TRIAC、第一电阻FR1和PTC发热线组成的支路，在第一电阻FR1的一端设置有取样第一电阻FR1电压的检测支路，该检测支路连接主控制模块U1的第一输入端P50。在检测支路上还可串联有用于防止过流的第二电阻R16。第一电源输入接口或者第二电源输入接口串联有接地的分压支路，该分压支路连接有取样基准电压的基准电压支路，该基准电压支路连接主控制模块U1的第二输入端P51。所述主控制模块U1内设置用于比较第一输入端P50和第二输入端P51电压的比较器。
分压支路由第一分压电阻R18和第二分压电阻R20组成，分压支路一端连接第一电源输入接口或第二电源输入接口，另一端接地。所述主控制模块U1的第二输入端P51与第一分压电阻和第二分压电阻之间的接点相连接。
电源经过PTC发热线、双向晶闸管T1 TRIAC和第一电阻FR1产生负载功率进行加热工作，在第一电阻FR1处产生电流分压值由第二电阻R16提供给主控制模块U1内部以检测电压大小。另外一路，电源经过第一分压电阻R18和第二分压电阻R20分压产生的电压也提供给主控制模块U1内部检测电压，并将这个电压作为基准电压，第一电阻FR1处的电压作为比较电压。在初始状态下，比较电压高于基准电压，所以主控制模块U1持续加热PTC发热线，当温度达到后，第一电阻FR1处电压小于等于基准电压，说明温度已经到，主控制模块U1即停止可控硅开关，切断负载电流，保证温度恒定。
当产品非正常使用时，会出现局部或者单点温度过高，本发明的温度控制器具有防止发热体局部高温的功能。
如图3所示，在正温度系数热敏电阻外设有用于过温保护的负温度系数绝缘材料NTC，该负温度系数绝缘材料NTC与主控制模块U1的第三输入端相连接。
PTC发热线的中间绝缘层是呈负温度系数的负温度系数绝缘材料NTC，在高温时将导致负温度系数绝缘材料NTC的绝缘阻抗降低，判断电源在负温度系数绝缘材料NTC上的漏电流大小就可以判断发热体是否出现高温现象了。首先关可控硅，避免其他干扰信号或分流回路影响检查结果，其过程是电源端经过PTC发热丝、负温度系数绝缘材料NTC、第三电阻R22、第四电阻R21、第五电阻R19电阻和主控制模块U1的第三输入端建立漏电流回路，只要此漏电流在产生的电压降足以达到主控制模块U1的高电平门槛电压时，主控制模块U1判断已经为高电平了，即产品出现的局部高温，将高温标志置1，退出检查程序后，停止加热直到局部高温点温度将到安全范围内才重新进行加热，如此循环检查控制达到过温保护目的。
如图4所示，为本发明的温度控制器的第一种实施电路图，图5为温度控制器的第二种实施电路图。本发明的温度控制器并不局限于图4和图5的电路图实施方式。
本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。
Claims (9)
1.温度控制器，包括用于输入交流电的第一电源输入接口和第二电源输入接口，以及主控制模块(U1)，其特征是：所述的第一电源输入接口和第二电源输入接口之间连接有温度保险模块和电源转换模块，主控制模块(U1)的第一输入端连接电源转换模块，主控制模块(U1)的第二输入端通过电源检测模块连接第一电源输入接口或者第二电源输入接口。
2.根据权利要求1所述的温度控制器，其特征是：所述的第一电源输入接口和第二电源输入接口之间串联由双向晶闸管(T1 TRIAC)、第一电阻(FR1)和正温度系数热敏电阻组成的支路，主控制模块(U1)的第一输入端连接有检测支路，该检测支路的另一端连接第一电阻(FR1)与双向晶闸管(T1 TRIAC)之间的接点；所述的第一电源输入接口或者第二电源输入接口串联有接地的分压支路，该分压支路连接有检测电源电压的基准电压支路，该基准电压支路连接主控制模块(U1)的第二输入端；所述主控制模块(U1)内设置用于比较第一输入端电压和第二输入端电压的比较器。
3.根据权利要求2所述的温度控制器，其特征是：所述的分压支路由第一分压电阻(R18)和第二分压电阻(R20)组成，分压支路一端连接第一电源输入接口或第二电源输入接口，另一端接地；所述主控制模块(U1)的第二输入端与第一分压电阻和第二分压电阻之间接点相连接。
4.根据权利要求3所述的温度控制器，其特征是：所述的正温度系数热敏电阻外设有用于过温保护的负温度系数绝缘材料(NTC)，该负温度系数绝缘材料(NTC)与主控制模块(U1)的第三输入端相连接。
5.根据权利要求4所述的温度控制器，其特征是：所述的正温度系数热敏电阻为PTC发热丝。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的温度控制器，其特征是：所述的主控制模块(U1)连接有用于检测电热体的电热体温度检测模块。
7.根据权利要求6所述的温度控制器，其特征是：所述的主控制模块(U1)连接有定时设定模块。
8.根据权利要求7所述的温度控制器，其特征是：所述的主控制模块(U1)连接有温度设定模块。
9.根据权利要求8所述的温度控制器，其特征是：所述的主控制模块(U1)连接有显示模块。
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