CN102043414A - 一种发热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种发热装置，包括：合金金属制成的发热体，设置在该发热体上的、温度采集单元，该发热装置还包括：直流开关电源单元，与该直流开关电源单元可拆卸连接的、用于对该直流开关电源单元输入的直流电进行稳压处理的电源稳压单元，与所述温度采集单元信号输出端连接、内置有至少二个预设温度值的温度比较器单元，与该温度比较器单元的控制信号输出端连接的发热体电源开关单元，以及与该温度比较器单元连接的温度指示单元,该种发热装置可以进行精确的温度控制，其结构简单可以避免加热过度和能源浪费，同时由于采用直流电源作为工作电源，提高了安全性；而且，通过采用与该直流开关电源单元可拆卸连接的电源稳压单元使其使用更加方便。
Description
技术领域
本发明涉及的是利用电能转换为热能的设备领域，尤其是一种使用合金金属作为发热体的发热装置。
背景技术
发热装置广泛的被使用在多个领域，如目前存在许多不同类型的头发处理装置均采用了发热装置，例如卷发钳和热风刷子等等。上述头发处理装置中的发热装置，大部分使用交流电，并因此由具有电插头的电缆连接，所述电插头必须插入到交流电压插座中，以便进行操作。
然而，目前发热装置的加热元件本身由陶瓷或其他材料制成，其夹在与所述细长金属管呈热传递关系的导电金属板之间。该结构要求热能从加热元件通过诸如云母的电绝缘体传递给导电金属板并进而传递给细长金属管。这种结构使细长金属管加热和冷却时间增加并且导致装置的运行效率低下。
并且，上述结构的加热装置采用交流电作为电源，而交流电并不是安全电压所以该种加热装置的安全性存在一定问题，所述交流电电源无法做成一个独立的电源部分。
同时因为发热装置的加热元件本身由陶瓷或其他材料制成，所以在加热体温度采集装置通常只能设置在用于固定发热体的金属架上,这样的话不能用温度感应器或热敏电阻来做温度采集装置，使得可以对发热体进行更准确的温度控制，不利于对发热装置进行精确的控制，容易造成加热体加热过度和能源浪费。
发明内容
针对以上问题，本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、易用性高的发热装置，
为达到以上目的本发明的技术方案：
一种发热装置，包括：导热性大于或等于211.9W/（m·K）合金金属制成的发热体，设置在该发热体上的、用采集所述发热体温度值的温度采集单元，其中，该发热装置还包括：用于提供该发热装置工作的直流开关电源单元，与该直流开关电源单元可拆卸连接的、用于对该直流开关电源单元输入的直流电进行稳压处理的电源稳压单元，与所述温度采集单元信号输出端连接、内置有至少二个预设温度值的温度比较器单元，与该温度比较器单元的控制信号输出端连接的发热体电源开关单元，以及与该温度比较器单元连接的温度指示单元；
所述直流开关电源单元将该发热装置工作所需直流电压加载在所述电源稳压单元和发热体电源开关单元上，所述电源稳压单元将加载在其上的直流电压稳压后输出至所述温度比较单元，所述温度比较单元其内置的根据预设温度值与所述温度采集单元所采集的发热体温度值的比较结果控制所述发热体电源开关单元工作，所述温度比较单元将所述温度采集单元所采集的发热体温度值输出至温度指示单元进行显示。
通过采用：用于提供该发热装置工作的直流开关电源单元，与该直流开关电源单元连接、用于对该直流开关电源单元输入的直流电进行稳压处理的电源稳压单元，与所述温度采集单元信号输出端连接、内置有至少二个预设温度值的温度比较器单元，与该温度比较器单元的控制信号输出端连接的发热体电源开关单元，以及与该温度比较器单元连接的温度指示单元的结构，使得该种发热装置可以进行精确的温度控制，其结构简单可以避免加热过度和能源浪费，同时由于采用直流电源作为工作电源，提高了安全性；而且，通过采用与该直流开关电源单元可拆卸连接的电源稳压单元使其使用更加方便。
进一步的，所述发热体为厚度0.02mm到0.05mm、导热性大于或等于211.9W/（m·K）的合金金属薄片。
再进一步，所述温度比较器单元包括：内置有至少二个预设温度值的可编程处理器，该可编程处理器的比较信号输入引脚与所述温度传感单元连接，该可编程处理器的控制信号输出引脚与所述发热体电源开关连接，该可编程处理器将由温度传感单元经比较信号输入引脚输入其中的发热体温度信号通过显示信号输出引脚输入温度指示单元中，所述温度比较器单元还包括：与所述可编程处理器的低电平重置复位引脚连接的低电平给定电路，与所述可编程处理器的上电复位预设置给定引脚连接的预设值给定电路，与所述可编程处理器的上拉电压引脚连接的上拉电阻，该上拉电阻与温度传感单元串接；
所述低电平给定电路包括：与可编程处理器的低电平重置复位引脚连接的第八电阻，输入端与该第八电阻连接的第一二极管，与该第一二极管并联的第九电阻，连接在第一二极管输入端与地之间的第一电容；所述的预设值给定电路包括：与可编程处理器上电复位预设置给定引脚连接的第一开关和与该第一开关并联的第三电容，所述第一开关接地。
进一步的，所述温度比较器单元内置有预设停止工作温度值和至少两个小于该预设停止工作温度值且线性递减的预设档位工作温度值，当温度传感单元采集的发热体温度不小于该预设停止工作温度值时，所述温度比较器单元控制发热电源开关停止对发热体供电，当温度传感单元采集的发热体温度大于预设档位工作温度值时，所述温度比较器单元控制发热电源开关对应线性降低输出至发热体上的电压值。
进一步的，所述发热体电源开关单元包括：与所述可编程处理器的控制信号输出引脚连接的第六电阻，基极与该第六电阻连接的第三开关器件，连接的该第三开关器件发射极与基极之间的第七电阻，第二开关器件，连接在该第三开关器件集电极与第二开关器件基极间的第四电阻，连接在该第四电阻与第二开关器件入射极之间的第五电阻，场效应晶体管，连接在场效应晶体管栅极第二开关器件集电极之间的第二电阻；该第三开关器件的发射极接地，该第二开关器件的集电极通过第三电阻接地，该场效应晶体管的源极经过所述发热体接地。
进一步的，所述的电源稳压单元包括：输入端与所述直流开关电源单元输出端连接的三端稳压器，连接在所述三端稳压器输出端与地之间的第二电容,输出端与所述三端稳压器输入端连接的第七二极管，与该第七二极管输入端连接的第一电阻，该第一电阻与所述场效应晶体管的漏极连接。
进一步的，所述的直流开关电源单元为交流/直流转换电路或者蓄电池电路。
进一步的，所述的温度采集单元为温度传感器或者热敏电阻。
进一步的，所述的温度指示单元为与所述可编程处理器的显示信号输出引脚连接的发光二极管。
本发明一种发热装置，通过采用：用于提供该发热装置工作的直流开关电源单元，与该直流开关电源单元连接、用于对该直流开关电源单元输入的直流电进行稳压处理的电源稳压单元，与所述温度采集单元信号输出端连接、内置有至少二个预设温度值的温度比较器单元，与该温度比较器单元的控制信号输出端连接的发热体电源开关单元，以及与该温度比较器单元连接的温度指示单元的结构，使得该种发热装置可以进行精确的温度控制，其结构简单可以避免加热过度和能源浪费，同时由于采用直流电源作为工作电源，提高了安全性；而且，通过采用与该直流开关电源单元可拆卸连接的电源稳压单元使其使用更加方便。
附图说明
图1.本发明所述发热装置的原理方框示意图。
图2.本发明所述发热装置的电路原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行本实施例中详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图2，本发明发热装置，包括：导热性大于或等于211.9W/（m·K）合金金属制成的发热体，设置在该发热体上的、用采集所述发热体温度值的温度采集单元，其中，该发热装置还包括：用于提供该发热装置工作的直流开关电源单元，与该直流开关电源单元可拆卸连接的、用于对该直流开关电源单元输入的直流电进行稳压处理的电源稳压单元，与所述温度采集单元信号输出端连接、内置有至少二个预设温度值的温度比较器单元，与该温度比较器单元的控制信号输出端连接的发热体电源开关单元，以及与该温度比较器单元连接的温度指示单元；
所述直流开关电源单元将该发热装置工作所需直流电压加载在所述电源稳压单元和发热体电源开关单元上，所述电源稳压单元将加载在其上的直流电压稳压后输出至所述温度比较单元，所述温度比较单元其内置的根据预设温度值与所述温度采集单元所采集的发热体温度值的比较结果控制所述发热体电源开关单元工作，所述温度比较单元将所述温度采集单元所采集的发热体温度值输出至温度指示单元进行显示。
通过采用：用于提供该发热装置工作的直流开关电源单元，与该直流开关电源单元连接、用于对该直流开关电源单元输入的直流电进行稳压处理的电源稳压单元，与所述温度采集单元信号输出端连接、内置有至少二个预设温度值的温度比较器单元，与该温度比较器单元的控制信号输出端连接的发热体电源开关单元，以及与该温度比较器单元连接的温度指示单元的结构，使得该种发热装置可以进行精确的温度控制，其结构简单可以避免加热过度和能源浪费，同时由于采用直流电源作为工作电源，提高了安全性；而且，通过采用与该直流开关电源单元可拆卸连接的电源稳压单元使其使用更加方便。
本具体实施方式中，所述发热体为厚度0.02mm到0.05mm、导热性大于或等于211.9W/（m·K）的合金金属薄片。
再进一步，所述温度比较器单元包括：内置有至少二个预设温度值的可编程处理器U1，本具体实施方式中可编程处理器U1采用单片机，该可编程处理器U1的比较信号输入引脚1与所述温度传感单元连接，该可编程处理器U1的控制信号输出引脚3与所述发热体电源开关连接，该可编程处理器U1将由温度传感单元经比较信号输入引脚1输入其中的发热体温度信号通过显示信号输出引脚输入温度指示单元中，本具体实施中显示信号输出引脚为6、7、9、8，可编程处理器U1的5引脚为接地引脚；
所述温度比较器单元还包括：与所述可编程处理器U1的低电平重置复位引脚4连接的低电平给定电路，与所述可编程处理器U1的上电复位预设置给定引脚14连接的预设值给定电路，与所述可编程处理器U1的上拉电压引脚2连接的上拉电阻R10，该上拉电阻R10与温度传感单元串接；
所述低电平给定电路包括：与可编程处理器U1的低电平重置复位引脚4连接的第八电阻R8，输入端与该第八电阻R8连接的第一二极管D1，与该第一二极管D1并联的第九电阻R9，连接在第一二极管D1输入端与地之间的第一电容C1；
所述的预设值给定电路包括：与可编程处理器U1上电复位预设置给定引脚连接的第一开关S1和与该第一开关S1并联的第三电容C3，所述第一开关S1接地。
本具体实施方式中，所述温度比较器单元内置有预设停止工作温度值和至少两个小于该预设停止工作温度值且线性递减的预设档位工作温度值，当温度传感单元采集的发热体温度不小于该预设停止工作温度值时，所述温度比较器单元控制发热电源开关停止对发热体供电，当温度传感单元采集的发热体温度大于预设档位工作温度值时，所述温度比较器单元控制发热电源开关对应线性降低输出至发热体上的电压值。本具体实施方式中预设档位工作温度值有低中高三个。
本具体实施方式中，所述发热体电源开关单元包括：与所述可编程处理器U1的控制信号输出引脚3连接的第六电阻R6，基极与该第六电阻R6连接的第三开关器件Q3，连接的该第三开关器件Q3发射极与基极之间的第七电阻R7，第二开关器件Q2，连接在该第三开关器件Q3集电极与第二开关器件Q2基极间的第四电阻R4，连接在该第四电阻R4与第二开关器件Q2入射极之间的第五电阻R5，场效应晶体管Q1，连接在场效应晶体管Q1栅极第二开关器件Q2集电极之间的第二电阻R2；该第三开关器件Q3的发射极接地，该第二开关器件Q2的集电极通过第三电阻R3接地，该场效应晶体管Q1的源极经过所述发热体接地。本具体实施方式的开关器件为开关晶体管。
本具体实施方式中，所述的电源稳压单元包括：输入端与所述直流开关电源单元输出端连接的三端稳压器U2，连接在所述三端稳压器U2输出端与地之间的第二电容C2,输出端与所述三端稳压器U2输入端连接的第七二极管D7，与该第七二极管D7输入端连接的第一电阻R1，该第一电阻R1与所述场效应晶体管Q1的漏极连接。
本具体实施方式中，所述的直流开关电源单元为交流/直流转换电路或者蓄电池电路。
本具体实施方式中，所述的温度采集单元为温度传感器或者热敏电阻NTC。
本具体实施方式中，所述的温度指示单元为与所述可编程处理器U1的显示信号输出引脚6、7、9、8连接的发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种发热装置，包括：导热性大于或等于211.9W/（m·K）合金金属制成的发热体，设置在该发热体上的、用采集所述发热体温度值的温度采集单元，其特征在于，该发热装置还包括：用于提供该发热装置工作的直流开关电源单元，与该直流开关电源单元可拆卸连接的、用于对该直流开关电源单元输入的直流电进行稳压处理的电源稳压单元，与所述温度采集单元信号输出端连接、内置有至少二个预设温度值的温度比较器单元，与该温度比较器单元的控制信号输出端连接的发热体电源开关单元，以及与该温度比较器单元连接的温度指示单元；
所述直流开关电源单元将该发热装置工作所需直流电压加载在所述电源稳压单元和发热体电源开关单元上，所述电源稳压单元将加载在其上的直流电压稳压后输出至所述温度比较单元，所述温度比较单元其内置的根据预设温度值与所述温度采集单元所采集的发热体温度值的比较结果控制所述发热体电源开关单元工作，所述温度比较单元将所述温度采集单元所采集的发热体温度值输出至温度指示单元进行显示。
2.根据权利要求1所述的发热装置，其特征在于，所述发热体为厚度0.02mm到0.05mm、导热性大于或等于211.9W/（m·K）的合金金属薄片。
3.根据权利要求2所述的发热装置，其特征在于，所述温度比较器单元包括：内置有至少二个预设温度值的可编程处理器，该可编程处理器的比较信号输入引脚与所述温度传感单元连接，该可编程处理器的控制信号输出引脚与所述发热体电源开关连接，该可编程处理器将由温度传感单元经比较信号输入引脚输入其中的发热体温度信号通过显示信号输出引脚输入温度指示单元中，所述温度比较器单元还包括：与所述可编程处理器的低电平重置复位引脚连接的低电平给定电路，与所述可编程处理器的上电复位预设置给定引脚连接的预设值给定电路，与所述可编程处理器的上拉电压引脚连接的上拉电阻，该上拉电阻与温度传感单元串接；
所述低电平给定电路包括：与可编程处理器的低电平重置复位引脚连接的第八电阻，输入端与该第八电阻连接的第一二极管，与该第一二极管并联的第九电阻，连接在第一二极管输入端与地之间的第一电容；所述的预设值给定电路包括：与可编程处理器上电复位预设置给定引脚连接的第一开关和与该第一开关并联的第三电容，所述第一开关接地。
4.根据权利要求3所述的发热装置，其特征在于，所述发热体电源开关单元包括：与所述可编程处理器的控制信号输出引脚连接的第六电阻，基极与该第六电阻连接的第三开关器件，连接的该第三开关器件发射极与基极之间的第七电阻，第二开关器件，连接在该第三开关器件集电极与第二开关器件基极间的第四电阻，连接在该第四电阻与第二开关器件入射极之间的第五电阻，场效应晶体管，连接在场效应晶体管栅极第二开关器件集电极之间的第二电阻；该第三开关器件的发射极接地，该第二开关器件的集电极通过第三电阻接地，该场效应晶体管的源极经过所述发热体接地。
5.根据权利要求4所述的发热装置，其特征在于，所述的电源稳压单元包括：输入端与所述直流开关电源单元输出端连接的三端稳压器，连接在所述三端稳压器输出端与地之间的第二电容,输出端与所述三端稳压器输入端连接的第七二极管，与该第七二极管输入端连接的第一电阻，该第一电阻与所述场效应晶体管的漏极连接。
6.根据权利要求5所述的发热装置，其特征在于，所述的直流开关电源单元为交流/直流转换电路或者蓄电池电路。
7.根据权利要求5所述的发热装置，其特征在于，所述的温度采集单元为温度传感器或者热敏电阻。
8.根据权利要求7所述的发热装置，其特征在于，所述的温度指示单元为与所述可编程处理器的显示信号输出引脚连接的发光二极管。
9.根据权利要求8所述的发热装置，其特征在于，所述温度比较器单元内置有预设停止工作温度值和至少两个小于该预设停止工作温度值且线性递减的预设档位工作温度值，当温度传感单元采集的发热体温度不小于该预设停止工作温度值时，所述温度比较器单元控制发热电源开关停止对发热体供电，当温度传感单元采集的发热体温度大于预设档位工作温度值时，所述温度比较器单元控制发热电源开关对应线性降低输出至发热体上的电压值。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN103309375A (zh) * | 2012-03-12 | 2013-09-18 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 热保护临界温度设定装置、系统及方法 |
| CN103385295A (zh) * | 2013-06-29 | 2013-11-13 | 苏州吉康电子科技有限公司 | 一种带显示装置的酸奶发酵箱 |
| CN104808720A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-29 | 深圳市硅格半导体有限公司 | 基于传感器优化主控芯片的方法和装置 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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