CN102247073B - 一种电热毯及其低压恒温控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于温度控制领域，提供了一种电热毯及其低压恒温控制装置。在本发明中，通过在低压恒温控制装置中采用高压整流滤波单元、功率变换单元、低压整流滤波单元、电压取样单元、温度取样单元、保安单元、调温恒温单元、信号反馈单元、开环保护单元以及脉宽调制单元，实现了对电热丝进行低压直流加热并能根据预先设定的温度值及电热丝的温度状态自动调整输出电压值，使电热丝的温度快速达到预先设定的温度值并保持高精确度恒定，并且低压恒温控制装置不因某些元件的失效和损坏而出现失控，解决了现有技术所存在的温度恒定性差、成本高、安全性低且会产生电磁辐射的问题。

Description

一种电热毯及其低压恒温控制装置

技术领域

本发明属于温度控制领域，尤其涉及一种电热毯及其低压恒温控制装置。

背景技术

在气候寒冷的冬季，电热毯作为一种取暖用具得以广泛应用。以往的电热毯产品的控制电路普遍采用高压交流电直接对电热丝进行加热，而使用者在使用电热毯时，身体与电热毯近距离接触，所以此类电热毯存在严重的触电隐患，另外高压交流电加热会产生电磁辐射，电磁辐射会对使用者的身体产生伤害。

针对上述采用高压交流电加热的电热毯所存在的缺点，现有技术采用一个低压电源供应装置将高压交流电转换成低压直流电后对电热丝进行加热，且通过控制电路控制一个开关管在温度高于预先设置的温度上限值时关闭加热，在温度低于预先设置的温度下限值时打开加热的方式进行控温，此控温方式存在严重的安全隐患，开关管成了一个致命的关键元件，当这个开关管发生短路故障时，电热毯将处于长时间加热状态，容易引起高温火灾。另外，该现有技术所采用的恒温加热方式不能连续输出一个使电热丝温度保持恒定的电压值，恒温时电热丝的温度会出现上下波动的情况，温度恒定性差，再者，采用低压电源供应装置会使整个电热毯的控制电路的成本增加，。因此，现有技术存在温度恒定性差、成本高、安全性低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低压恒温控制装置，旨在解决现有技术存在的温度恒定性差、成本高、安全性低的问题。

本发明是这样实现的，一种低压恒温控制装置，外接交流电源和电热丝，其特征在于，所述低压恒温控制装置包括：

输入端接所述交流电源的输出端，对来自所述交流电源的高压交流电信号进行整流滤波，并输出高压直流电信号的高压整流滤波单元；

电压输入端接所述高压整流滤波单元的输出端，将所述高压整流滤波单元输出的高压直流电信号变换为低压交流电信号的功率变换单元；

输入端接所述功率变换单元的输出端，输出端接所述电热丝，对来自所述功率变换单元的低压交流电信号进行整流滤波后输出低压直流电信号，为所述电热丝提供工作电压的低压整流滤波单元；

输入端接所述低压整流滤波单元的输出端，对所述低压整流滤波单元输出的低压直流电信号的电压进行取样后输出的电压取样单元；

感温端感应所述电热丝的温度变化，根据所述电热丝的温度变化产生相应的感温电压，并对所述感温电压进行取样后输出的温度取样单元；

第一检测端接所述电压取样单元的输出端，第二检测端接所述温度取样单元的输出端，当所述低压整流滤波单元的输出电压超过36V或所述感温电压异常时，生成并输出安全保护控制信号的保安单元；

感温电压输入端接所述温度取样单元的输出端，根据所述温度取样电路输出的感温电压和预先设定的温度值生成温度控制信号的调温恒温单元，；

输入端接所述低压整流滤波单元的输出端，将所述低压整流滤波单元的输出电压限定在36V以内的限压单元，；

安全保护控制信号输入端接所述保安单元的输出端，温度控制信号输入端接所述调温恒温单元的输出端，限压信号输入端接所述限压单元的输出端，用于对所述保安单元生成的安全保护控制信号，调温恒温单元生成的温度控制信号以及限压单元生成的限压信号进行反馈输出的信号反馈单元；

控制端接所述信号反馈单元的第二输出端，当所述信号反馈单元长时间无反馈信号输出时，生成并输出开环保护控制信号的开环保护单元；

控制信号输入端同时与所述信号反馈单元的第一输出端及所述开环保护单元的输出端连接，信号输出端接所述功率变换单元的控制端，根据所述信号反馈单元输出的控制信号和所述开环保护单元输出的开环保护控制信号调节自身输出端的控制信号脉宽以控制所述功率变换单元的工作状态的脉宽调制单元；

输入端接所述高压整流滤波单元的输出端，第一输出端同时与所述脉宽调制单元的第一电压输入端及所述开环保护单元的电压输入端连接，第二输出端接所述脉宽调制单元的第二电压输入端，为所述脉宽调制单元和所述开环保护单元提供工作电压的第一稳压单元；

输入端接所述低压整流滤波单元的输出端，输出端同时与所述温度取样单元的电压输入端、所述保安单元的驱动电压输入端及所述调温恒温单元的驱动电压输入端连接，为所述保安单元和所述调温恒温单元提供工作电压的第二稳压单元。

本发明的另一目的在于提供一种包括所述低压恒温控制装置的电热毯。

在本发明中，通过在所述低压恒温控制装置中采用所述高压整流滤波单元、所述功率变换单元、所述低压整流滤波单元、所述电压取样单元、所述温度取样单元、所述保安单元、所述调温恒温单元、所述信号反馈单元、所述开环保护单元以及所述脉宽调制单元，实现了对所述电热丝进行低压直流加热并能根据预先设定的温度值及所述电热丝的温度状态自动调整输出电压值，使所述电热丝的温度快速达到预先设定的温度值并保持高精确度恒定，并且所述低压恒温控制装置不因某些元件的失效和损坏而出现失控，解决了现有技术所存在的温度恒定性差、成本高、安全性低且会产生电磁辐射的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的低压恒温控制装置的模块图；

图2是本发明实施例一提供的低压恒温控制装置的示例电路图；

图3是本发明实施例二提供的低压恒温控制装置的示例电路图；

图4是本发明实施例三提供的低压恒温控制装置的示例电路图。

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，对本发明进行进一步详细说明。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。

图1示出了本发明实施例提供的低压恒温控制装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

低压恒温控制装置100包括：

高压整流滤波单元101，其输入端接交流电源200的输出端，用于对来自交流电源200的高压交流电信号进行整流滤波，并输出高压直流电信号；

功率变换单元102，其电压输入端接高压整流滤波单元101的输出端，用于将高压整流滤波单元101输出的高压直流电信号变换为低压交流电信号；

低压整流滤波单元103，其输入端接功率变换单元102的输出端，输出端接电热丝300的第一端，用于对来自功率变换单元102的低压交流电信号进行整流滤波后输出低压直流电信号，为电热丝300提供工作电压；

电压取样单元104，其输入端接低压整流滤波单元103的输出端，用于对低压整流滤波单元103输出的低压直流电信号的电压进行取样后输出；

温度取样单元105，其感温端感应所述电热丝的温度变化，根据电热丝300的温度产生相应的感温电压，并对感温电压进行取样输出；

保安单元106，其第一检测端接电压取样单元104的输出端，第二检测端接温度取样单元105的输出端，当低压整流滤波单元103的输出电压超过36V或感温电压异常时，生成并输出安全保护控制信号；

调温恒温单元107，其感温电压输入端接温度取样单元105的输出端，根据温度取样单元105输出的感温电压和预先设置的温度值生成温度控制信号；

限压单元108，其输入端接低压整流滤波单元103的输出端，用于将所述低压整流滤波单元的输出电压限定在36V以内；

信号反馈单元109，其安全保护控制信号输入端接保安单元106的输出端，温度控制信号输入端接调温恒温单元107的输出端，限压信号输入端接限压单元108的输出端，用于对保安单元106生成的安全保护控制信号，调温恒温单元107生成的温度控制信号以及限压单元108生成的限压信号进行反馈输出；；

开环保护单元110，其控制端接信号反馈单元109的第二输出端，当信号反馈单元109长时间无反馈信号输出时，生成并输出的开环保护控制信号；

脉宽调制单元111，其控制信号输入端同时与信号反馈单元108的第一输出端及开环保护单元110的输出端连接，信号输出端接功率变换单元102的控制端，根据信号反馈单元109输出的控制信号和开环保护单元110输出的开环保护控制信号调节自身输出端的控制信号脉宽以控制功率变换单元102的工作状态；

第一稳压单元112，其输入端接高压整流滤波单元101的输出端，第一输出端同时与脉宽调制单元111的第一电压输入端及开环保护单元110的电压输入端连接，第二输出端接脉宽调制单元111的第二电压输入端，为脉宽调制单元111和开环保护单元110提供工作电压；

第二稳压单元113，其输入端接低压整流滤波单元103的输出端，输出端同时与温度取样单元105的电压输入端、保安单元106的驱动电压输入端及温度控制信号调温恒温单元107的驱动电压输入端连接，为保安单元106和调温恒温单元107提供工作电压。

在本发明中，通过在低压恒温控制装置100中采用高压整流滤波单元101、功率变换单元102、低压整流滤波单元103、电压取样单元104、温度取样单元105、保安单元106、调温恒温单元107、信号反馈单元109、开环保护单元110以及脉宽调制单元111，实现了对电热丝300进行低压直流加热并能根据预先设定的温度值及电热丝300的温度状态自动调整输出电压值，使电热丝300的温度快速达到预先设置的温度值并保持高精确度恒定，，并且低压恒温控制装置100不因某些元件的失效和损坏而出现失控，从而解决了现有技术所存在的温度恒定性差、成本高、安全性低且会产生电磁辐射的问题。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

实施例一：

图2示出了本发明实施例一提供的低压恒温控制装置的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例一相关的部分，详述如下:

作为本发明一实施例，高压整流滤波单元101包括整流桥BD1和电解电容C1，整流桥BD1的输入端为高压整流滤波单元101的输入端，整流桥BD1的正电压输出端为高压整流滤波单元101的输出端，整流桥BD1的负电压输出端接第一电源地，电解电容C1的正极接整流桥BD1的输出端，电解电容C1的负极接第一电源地。

作为本发明一实施例，功率变换单元102包括电容C2、电阻R1、二极管D1、变压器T1、开关管Q1及电阻R6，变压器T1的初级线圈的第一端1为功率变换单元102的电压输入端，二极管D1的阳极通过并联的电容C2和电阻R1与变压器T1的初级线圈的第一端1连接，变压器T1的次级线圈的第一端3为功率变换单元102的输出端，变压器T1的次级线圈的第二端4接第二电源地，二极管D1的阴极同时与变压器T1的初级线圈的第二端2及开关管Q1的输入端，开关管Q1的控制端和开关管Q1的输出端构成功率变换单元102的控制端，电阻R6连接于开关管Q1的输出端与第一电源地之间，开关管Q1为N型MOS管，其控制端、输入端和输出端分别对应N型MOS管的栅极、漏极和源极。

作为本发明一实施例，低压整流滤波单元103包括二极管D2和电解电容C3，二极管D2的阳极为低压整流滤波单元103的输入端，二极管D2的阴极为低压整流滤波单元103的输出端，电解电容C3连接于二极管D2的阴极和第二电源地之间。

作为本发明一实施例，电压取样单元104包括电阻R2和电阻R3，电阻R2的第一端为电压取样单元104的输入端，电阻R2的第二端为电压取样单元104的输出端，电阻R3连接于电阻R2的第二端与第二电源地之间。

作为本发明一实施例，温度取样单元105包括感温丝S1和电阻R4，感温丝S1为温度取样单元105的感温端，感温丝S1的第一端接第二电源地，电阻R4的第一端为温度取样单元105的输出端，电阻R4的第一端接感温丝S1的第二端，电阻R4的第二端为温度取样单元105的电压输入端。

作为本发明一实施例，保安单元106包括运算放大器U1、二极管D3、电阻R5、电阻R6、二极管D7及二极管D8，运算放大器U1的同相输入端同时与二极管D7的阴极和二极管D8的阴极连接，二极管D7的阳极为保安单元106的第一检测端，二极管D8的阳极为保安单元106的第二检测端，运算放大器U1的输出端为保安单元106的输出端，运算放大器U1的正电源端接电阻R5的第一端，运算放大器U1的负电源端接第二电源地，二极管D3的阳极接运算放大器U1的输出端，二极管D3的阴极接运算放大器U1的同相输入端，电阻R5的第一端为保安单元106的驱动电压输入端，电阻R5的第二端接运算放大器U1的反相输入端，电阻R6连接于电阻R5的第二端与第二电源地之间。

作为本发明一实施例，调温恒温单元107包括运算放大器U2、电阻R7、电阻R8、可调电阻VR1、电阻R9，运算放大器U1的同相输入端为调温恒温单元107的感温电压输入端，运算放大器U2的输出端为调温恒温单元107的输出端，运算放大器U2的正电源端接电阻R8的第一端，运算放大器U2的负电源端接第二电源地，电阻R7连接于运算放大器U2的输出端和反相输入端之间，电阻R8的第一端为调温恒温单元107的驱动电压输入端，电阻R8的第二端同时与运算放大器U2的反相输入端及可调电阻VR1的第一端连接，电阻R9连接于可调电阻VR1的第二端与第二电源地之间。

作为本发明一实施例，限压单元108为一稳压二极管ZD5，稳压二极管ZD5的阴极为限压单元108的输入端，稳压二极管ZD5的阳极为限压单元108的输出端。

作为本发明一实施例，信号反馈单元109包括二极管D4、二极管D5、电阻R10及光电耦合器IC1，二极管D4的阳极为信号反馈单元108的安全保护控制信号输入端，二极管D5的阳极为信号反馈单元109的的温度控制信号输入端，电阻R10的第一端为信号反馈单元109的限压信号输入端，电阻R10的第一端同时与二极管D4的阴极和二极管D5的阴极连接，电阻R10的第二端接光电耦合器IC1内部发光二极管的阳极，光电耦合器IC1内部发光二极管的阴极接第二电源地，光电耦合器IC1内部光敏三极管的集电极和发射极分别为信号反馈单元109的第一输出端和第二输出端。

作为本发明一实施例，开环保护单元110包括电阻R11、电阻R12、运算放大器U3、电阻R13、稳压二极管ZD1、电阻R14、电解电容C4、三极管Q2及电阻R15，三极管Q2的基极为开环保护单元110的控制端，三极管Q2的集电极与运算放大器U3的反相输入端连接，三极管Q2的发射极接第一电源地，电阻R15连接于三极管Q2的基极和发射极之间，电解电容C4连接于三极管Q2的集电极和发射极之间，电阻R13的第一端为开环保护单元110的电压输入端，电阻R13的第二端接运算放大器U3的同相输入端，电阻R14连接于电阻R13的第一端和运算放大器U3的反相输入端之间，稳压二极管ZD1的阴极同时与运算放大器U3的同相输入端及电阻R12的第一端，稳压二极管ZD1的阳极接第一电源地，电阻R11的第一端为开环保护单元110的输出端，电阻R11的第二端同时与运算放大器U3的输出端及电阻R12的第二端连接，运算放大器U3的正电源端接电阻R13的第一端，运算放大器U3的负电源端接第一电源地。

作为本发明一实施例，脉宽调制单元111包括电阻R16、电阻R17、稳压二极管ZD2、运算放大器U4、电阻R18、电容C5、振荡电路OSC1、锁存器LK1、与非门NAND1及驱动器DR1，电阻R16的第一端为脉宽调制单元111的控制信号输入端，稳压二极管ZD2的阴极同时与电阻R16的第二端、电阻R17的第一端及运算放大器U4的反相输入端连接，稳压二极管ZD2的阳极同时与电阻R17的第二端和地连接，运算放大器U4的正电源端接电阻R18的第一端，运算放大器U4的负电源端接第一电源地，电阻R18的第一端为脉宽调制单元111的第一电压输入端，电容C5的正极同时与电阻R18的第二端及振荡电路OSC1的输入端连接，电容C5的负极接第一电源地，振荡电路OSC1的输出端同时与锁存器LK1的S输入端及与非门NAND1的第一输入端连接，锁存器LK1的R输入端接运算放大器U4的输出端，锁存器LK1的反相输出端QB接与非门NAND1的第二输入端，锁存器LK1的同相输出端Q空接，与非门NAND1的输出端接驱动器DR1的输入端，驱动器DR1的正电源端为脉宽调制单元111的第二电压输入端，驱动器DR1的输出端和运算放大器U4的同相输入端构成脉宽调制单元111的信号输出端，驱动器DR1的负电源端接第一电源地。

作为本发明一实施例，第一稳压单元112包括电阻R19、电解电容C6、稳压二极管ZD3、电阻R20、稳压二极管ZD4、电解电容C7、电阻R21、二极管D6及变压器T1的辅助线圈，电阻R19的第一端为第一稳压单元112的输入端，电解电容C6的正极为第一稳压单元112的第一输出端，稳压二极管ZD4的阴极为第一稳压单元112的第二输出端，电解电容C6的正极同时与稳压二极管ZD3的阴极和电阻R20的第一端连接，电解电容C6的负极同时与稳压二极管ZD3的阳极和第一电源地相连接，稳压二极管ZD4的阴极同时与电阻R20的第二端及电解电容C7的正极相连接，稳压二极管ZD4的阳极同时与电解电容C7的负极和第一电源地相连接，电阻R21的第一端同时与电阻R19的第二端及电解电容C7的正极相连接，二极管D6的阴极接电阻R21的第二端，二极管D6的阳极接变压器T1的次级线圈的第一端5，变压器T1的次级线圈的第二端6接为第一电源地。

作为本发明一实施例，第二稳压单元113包括三极管Q3、电阻R22、稳压二极管ZD6及电解电容C8，三极管Q3的集电极为第二稳压单元113的输入端，三极管Q3的发射极为第二稳压单元113的输出端，电阻R22连接于三极管Q3的集电极和稳压二极管ZD6的阴极之间，稳压二极管ZD6的阳极同时与电解电容C8的负极及第二电源地连接，电解电容C8的正极接三极管Q3的发射极。

低压恒温控制装置100还包括电阻R65，电阻R65连接于驱动器DR1的输出端与开关管Q1的控制端之间。

本实施例所提供的低压恒温控制装置的工作原理为：

高压交流电由交流电源200进入高压整流滤波单元101，通过整流桥BD1对高压交流电进行整流输出夹杂有纹波电流和干扰信号的高压直流电，随后经过电容C1进行滤波后输出平稳的高压直流电；平稳的高压直流电分别通过电阻R19和电容C2与电阻R1组成的并联电路进入第一稳压单元112和功率变换单元102，第一稳压单元112通过电阻R19对输入的高压直流电进行分压，由稳压二极管ZD4和电解电容C7进行稳压滤波后为脉宽调制单元111的驱动器DR1提供工作电压，由电阻R20分压、稳压二极管ZD3和电解电容C6进行稳压滤波后为脉宽调制单元111的其他元件和开环保护单元109提供驱动电压。

功率变换单元102为一单端反激式功率变换器，输入的高压直流电由开关管Q1驱动变压器T1将其转换成低压交流电输出至低压整流滤波单元103，电容C2、电阻R1和D1组成钳位电路，用于抑制开关管Q1关断瞬间产生的尖峰电压，电阻R6为电流取样电阻，为比较器U4同相端提供反馈电压时序，同时用于对开关管Q1进行过流保护。

低压整流滤波单元103通过二极管D2和电解电容C3对低压交流电进行整流滤波后为电热丝300提供低压直流电。

电压取样单元104通过电阻R2和电阻R3对低压整流滤波单元103输出的低压直流电进行串联分压，电阻R3上的分压值作为输出信号通过二极管D7进入保安单元106。

温度取样单元105通过电阻R4和感温丝S1对第二稳压单元电压进行串联分压，感温丝S1上的分压值作为输出信号进入调温恒温单元107的同时，其经过二极管D8进入保安单元106，感温丝S1感应电热丝300温度时其电阻值能随电热丝300温度的变化而变化，因此其分压值也会随温度的变化而变化。

第二稳压单元113通过三极管Q3、电阻R22、稳压二极管ZD6和电解电容C8组成的稳压电路为保安单元106和调温恒温单元107提供工作电压。

在保安单元106中，由第二稳压单元113提供的工作电压通过电阻R5和电阻R6进行分压后作为运算放大器U1反相输入端的基准电压，当低压整流滤波单元103输出的电压超过36V或者二极管D2不能整流时，运算放大器U1反相输入端的基准电压将小于其同相输入端的电压，此时运算放大器U1输出高电平，该高电平作为安全保护控制信号通过脉冲调制信号反馈单元108的第一输出端进入脉宽调制单元111；同理，当感温丝S1感应到电热丝300温度高于最高温度设定上限值时或感温丝S1和电热丝300发生短路时，运算放大器U1反相输入端的基准电压将小于其同相输入端的电压，此时运算放大器U1输出高电平，该高电平作为安全保护控制信号通过脉冲调制信号反馈单元108的第一输出端进入脉宽调制单元111；二极管D3用于锁定运算放大器U1保持高电平输出状态，直到故障排除且电路复位为止；

调温恒温单元107内部的电阻R8，可调电阻VR1、电阻R9串联后将第二稳压单元113输出的工作电压进行分压，可调电阻VR1和电阻R9的分压总和作为基准电压输入运算放大器U2的反相输入端，运算放大器U2反相输入端输入的基准电压和同相输入端输入的温度取样单元105输出电压信号进行电压误差比较放大，并将放大后的电信号作为温度控制信号通过信号反馈单元109的第一输出端进入脉宽调制单元111；

在开环保护单元110中，当低压恒温控制装置100正常工作时，三极管Q2导通，运算放大器U3输出高电平，当低压恒温控制装置100开环故障时，信号反馈单元108无反馈信号输出，三极管Q2截止，此时由第一稳压单元112输入的工作电压通过电阻R14对电解电容C4进行充电直至电解电容C4两端电压高于稳压二极管ZD1时，运算放大器U3通过电阻R11输出低电平作为开环保护控制信号至脉宽调制单元111。

脉宽调制单元111中，振荡电路OSC1为锁存器LK1和与非门NAND1提供基准振荡脉冲时序信号，振荡电路OSC1输出频率值由电阻R18的阻值和电容C5的电容值决定；运算放大器U4对来自同相输入端和反相输入端的信号进行比较输出，为锁存器LK1提供一个变化的脉冲时序信号，电阻R16和电阻R17为脉宽调制单元111输入端的信号分压衰减电阻，稳压二极管ZD2对运算放大器U4的反相输入端起限压作用，用于限定电阻R6上的分压值最大不能超过稳压二极管ZD2稳压值，从而限制了开关管Q1的最大通过电流值；锁存器LK1根据R端和S端输入的不同逻辑时序进行锁存输出；与非门NAND1根据两个输入端的输入时序输出脉宽驱动信号，再通过驱动器DR1驱动功率变换单元102工作。当脉宽调制单元111接收到由信号反馈单元109输入的来自保安单元106的安全保护控制信号时，该安全保护控制信号通过电阻R16进入运算放大器U4的反相输入端，并由运算放大器U4、锁存器LK1及与非门NAND1所构成的具有锁存脉宽调制功能的组合电路将该安全保护控制信号转换成PWM控制信号输出至驱动器DR1，驱动器DR1将PWM控制信号输出至功率变换单元102；当脉宽调制单元111接收到由信号反馈单元108输入的来自调温恒温单元107的温度控制信号时，也采用如对安全保护控制信号的处理方式进行温度控制信号处理后由驱动器DR1输出PWM控制信号；当低压恒温控制装置100开环故障时，脉宽调制单元111接收到来自开环保护单元110的开环保护控制信号，也采用如对安全保护控制信号的处理方式进行开环保护控制信号处理后由驱动器DR1输出PWM控制信号，功率变换单元102中的开关管Q1通过其控制端接收到来自驱动器DR1的PWM控制信号并输出相应的占空比脉冲，从而控制功率变换单元102的电压变换系数，达到控制输出直流电电压的目的。

在本实施例中，在本发明中，通过在低压恒温控制装置100中采用高压整流滤波单元101、功率变换单元102、低压整流滤波单元103、电压取样单元104、温度取样单元105、保安单元106、调温恒温单元107、信号反馈单元109、开环保护单元110以及脉宽调制单元111，实现了对电热丝300进行低压直流加热并能根据预先设定的温度值及电热丝300的温度状态自动调整输出电压值，使电热丝300的温度快速达到预先设定的温度值并保持高精确度恒定，，并且低压恒温控制装置100不因某些元件的失效和损坏而出现失控，从而解决了现有技术所存在的温度恒定性差、成本高、安全性低且会产生电磁辐射的问题。

实施例二：

图3示出了本发明实施例二提供的低压恒温控制装置的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例二相关的部分，详述如下:

作为本发明一实施例，高压整流滤波单元101包括整流桥BD11和电解电容C11，整流桥BD11的输入端为高压整流滤波单元101的输入端，整流桥BD11的正电压输出端为高压整流滤波单元101的输出端，整流桥BD11的负电压输出端接第一电源地，电解电容C11的正极接整流桥BD11的输出端，电解电容C11的负极接第一电源地。

作为本发明一实施例，功率变换单元102包括开关管Q11、开关管Q12、变压器T11，开关管Q11的控制端和开关管Q12的控制端构成功率变换单元102的控制端，开关管Q11的输入端接变压器T11的初级线圈的第一端1，变压器T11的初级线圈的第二端2为功率变换单元102的电压输入端，变压器T11的次级线圈的第一端4和第三端6为功率变换单元102的输出端，变压器T11的次级线圈的第二端5接第二电源地，开关管Q11的输出端同时与开关管Q12的输出端和第一电源地连接，开关管Q12的输入端接变压器T11的初级线圈的第三端3，开关管Q11和开关管Q12均为N型MOS管，开关管Q11的控制端、输入端和输出端分别对应N型MOS管的栅极、漏极和源极，开关管Q12的控制端、输入端和输出端分别对应N型MOS管的栅极、漏极和源极。

作为本发明一实施例，低压整流滤波单元103包括二极管D11、二极管D12、电感L1及电解电容C3，二极管D11的阳极和二极管D12的阳极组成低压整流滤波单元103的输入端，二极管D11的阳极接变压器T11的次级线圈的第一端4，二极管D12的阳极接变压器T11的次级线圈的第三端6，电感L1的第一端同时与二极管D11的阴极和二极管D12的阴极相连接，电感L1的第二端为低压整流滤波单元103的输出端，电解电容C3的正极接电感L1的第二端，电解电容C3的负极接第二电源地。

作为本发明一实施例，电压取样单元104包括电阻R23和电阻R24，电阻R23的第一端为电压取样单元104的输入端，电阻R23的第二端为电压取样单元104的输出端，电阻R24连接于电阻R23的第二端与第二电源地之间。

作为本发明一实施例，温度取样单元105包括感温丝S2和电阻R25，感温丝S2为温度取样单元105的感温端，感温丝S2的第一端接第二电源地，电阻R25的第一端为温度取样单元105的输出端，电阻R25的第一端接感温丝S2的第二端，电阻R25的第二端为温度取样单元105的电压输入端。

作为本发明一实施例，保安单元106包括运算放大器U11、二极管D13、电阻R26、电阻R27、二极管D16及二极管D17，运算放大器U11的同相输入端同时与二极管D16的阴极和二极管D17的阴极连接，二极管D16的阳极为保安单元106的第一检测端，二极管D17的阳极为保安单元106的第二检测端，，运算放大器U11的输出端为保安单元106的输出端，运算放大器U11的正电源端接电阻R26的第一端，运算放大器U11的负电源端接第二电源地，二极管D13的阳极接运算放大器U11的输出端，二极管D13的阴极接运算放大器U11的同相输入端，电阻R26的第一端为保安单元106的驱动电压输入端，电阻R26的第二端接运算放大器U11的反相输入端，电阻R27连接于电阻R26的第二端与第二电源地之间。

作为本发明一实施例，调温恒温单元107包括运算放大器U12、电阻R28、电阻R29、可调电阻VR2、电阻R30，运算放大器U12的同相输入端为调温恒温单元107的感温电压输入端，运算放大器U12的输出端为调温恒温单元107的输出端，运算放大器U12的正电源端接电阻R29的第一端，运算放大器U12的负电源端接第二电源地，电阻R28连接于运算放大器U12的输出端和反相输入端之间，电阻R29的第一端为调温恒温单元107的驱动电压输入端，电阻R29的第二端同时与运算放大器U12的反相输入端及可调电阻VR2的第一端连接，电阻R30连接于可调电阻VR2的第二端与第二电源地之间。

作为本发明一实施例，限压单元108为一稳压二极管ZD14，稳压二极管ZD14的阴极为限压单元108的输入端，稳压二极管ZD14的阳极为限压单元108的输出端。

作为本发明一实施例，信号反馈单元109包括二极管D14、二极管D15、电阻R31及光电耦合器IC2，二极管D14的阳极为信号反馈单元109的安全保护控制信号输入端，二极管D15的阳极为信号反馈单元109的的温度控制信号输入端，电阻R31的第一端为信号反馈单元109的限压信号输入端，电阻R31的第一端同时与二极管D14的阴极和二极管D15的阴极连接，电阻R31的第二端接光电耦合器IC2内部发光二极管的阳极，光电耦合器IC2内部发光二极管的阴极接第二电源地，光电耦合器IC2内部光敏三极管的集电极和发射极分别为信号反馈单元109的第一输出端和第二输出端。

作为本发明一实施例，开环保护单元110包括电阻R32、电阻R33、运算放大器U13、电阻R34、稳压二极管ZD11、电阻R35、电解电容C13、三极管Q13及电阻R36，三极管Q13的基极为开环保护单元110的控制端，三极管Q13的基极与运算放大器U13的反相输入端连接，三极管Q13的发射极接第一电源地，电阻R36连接于三极管Q13的基极和发射极之间，电解电容C13连接于三极管Q13的集电极和发射极之间，电阻R34的第一端为开环保护单元110的电压输入端，电阻R34的第二端接运算放大器U13的同相输入端，电阻R35连接于电阻R34的第一端和运算放大器U13的反相输入端之间，稳压二极管ZD11的阴极同时与运算放大器U13的同相输入端及电阻R33的第一端，稳压二极管ZD11的阳极接第一电源地，电阻R32的第一端为开环保护单元110的输出端，电阻R32的第二端同时与运算放大器U13的输出端及电阻R33的第二端连接，运算放大器U13的正电源端接电阻R34的第一端，运算放大器U13的负电源端接第一电源地。

作为本发明一实施例，脉宽调制单元111包括电阻R37、电容C14、振荡电路OSC2、运算放大器U14、电阻R38、电阻R39、触发器TR1、锁存器LK2、与非门NAND2、与非门NAND3、驱动器DR2及驱动器DR3，电阻R37的第一端为脉宽调制单元111的第一电压输入端，电阻R37的第二端同时与振荡电路OSC2的输入端、电容C14的正极和运算放大器U14的同相输入端连接，电容C14的负极接第一电源地，振荡电路OSC2的输出端同时与触发器TR1的输入端、锁存器LK2的S输入端、与非门NAND2的第二输入端以及与非门NAND3的第二输入端连接，电阻R38的第一端为脉宽调制单元111的控制信号输入端，电阻R38的第二端同时与运算放大器U14的反相输入端及电阻R39的第一端连接，电阻R39的第二端接第一电源地，运算放大器U14的输出端接锁存器LK2的R输入端，，运算放大器U14的正电源端接电阻R37的第一端，运算放大器U14的负电源端接第一电源地，锁存器LK2的反相输出端QB同时和与非门NAND2的第三输入端及与非门NAND3的第三输入端连接，锁存器LK2的同相输出端Q空接，触发器TR1的反相输出端QB接与非门NAND2的第一输入端，触发器TR1的同相输出端Q接与非门NAND3的第一输入端，驱动器DR2的输入端接与非门NAND2的输出端，驱动器DR2的正电源端为脉宽调制单元111的第二电压输入端，驱动器DR2的输出端和驱动器DR3的输出端构成脉宽调制单元111的信号输出端，驱动器DR2的负电源端与驱动器DR3的负电源端连接，驱动器DR3的输入端接与非门NAND3的输出端，驱动器DR3的正电源端接驱动器DR2的正电源端，驱动器DR3的负电源端接第一电源地。

作为本发明一实施例，第一稳压单元112包括电阻R40、电解电容C15、稳压二极管ZD12、电阻R41、稳压二极管ZD13、电解电容C16、电阻R42、整流桥BD12及变压器T11的辅助线圈，电阻R40的第一端为第一稳压单元112的输入端，稳压二极管ZD12的阴极为第一稳压单元112的第一输出端，电解电容C15的正极同时与稳压二极管ZD12的阴极和电阻R41的第一端连接，电解电容C15的负极同时与稳压二极管ZD12的阳极和第一电源地相连接，稳压二极管ZD13的阴极为第一稳压单元112的第二输出端，稳压二极管ZD13的阴极同时与电阻R41的第二端及电解电容C16的正极相连接，稳压二极管ZD13的阳极同时与电解电容C16的负极和第一电源地相连接，电阻R42的第一端同时与电阻R40的第二端及电解电容C16的正极相连接，电阻R42的第二端接整流桥BD12的正电压输出端，整流桥BD12的第一输入端和第二输入端分别与变压器T11的辅助线圈的第一端7和第二端8连接，整流桥BD12的负电压输出端接第一电源地。

作为本发明一实施例，第二稳压单元113包括三极管Q14、电阻R43、稳压二极管ZD15及电解电容C17，三极管Q14的集电极为第二稳压单元113的输入端，三极管Q14的发射极为第二稳压单元113的输出端，电阻R43连接于三极管Q14的集电极和稳压二极管ZD15的阴极之间，稳压二极管ZD15的阳极同时与电解电容C17的负极及第二电源地连接，电解电容C17的正极接三极管Q14的发射极。

低压恒温控制装置100还包括电阻R66及电阻R67，电阻R66连接于驱动器DR2的输出端与开关管Q11的控制端之间，电阻R67连接于驱动器DR3的输出端与开关管Q12的控制端之间。

本实施例所提供的低压恒温控制装置的工作原理为：

高压交流电由交流电源200进入高压整流滤波单元101，通过整流桥BD11对高压交流电进行整流输出夹杂有纹波电流和干扰信号的高压直流电，随后经过电容C11进行滤波后输出平稳的高压直流电；平稳的高压直流电分别通过电阻R40和变压器T11的初级线圈的第二端2进入第一稳压单元112和功率变换单元102，第一稳压单元112通过电阻R40对输入的高压直流电进行分压，由稳压二极管ZD13和电解电容C16进行稳压滤波后为脉宽调制单元111的驱动器DR2和驱动器DR3提供工作电压，由电阻R41分压、稳压二极管ZD12和电解电容C15进行稳压滤波后为脉宽调制单元111的振荡电路OSC2和开环保护单元110提供工作电压以及为运算放大器U14提供基准电压。

功率变换单元102为一推挽式功率变换器，由开关管Q11和开关管Q21交替开关工作驱动变压器T11将输入的高压直流电转换成低压交流电输出至低压整流滤波单元103。

低压整流滤波单元103通过二极管D11和二极管D12对低压交流电进行整流，并由电感L1和电解电容C12进行滤波后为电热丝300提供低压直流电。

电压取样单元104通过电阻R23和电阻R24对低压整流滤波单元103输出的低压直流电进行串联分压，电阻R24的第一端的分压值作为输出信号通过二极管D16进入保安单元106。

温度取样单元105通过电阻R25和感温丝S2对由第二稳压单元113提供的工作电压进行串联分压，感温丝S2上的分压值作为输出信号进入温度控制信号生成电路107的同时，其经过二极管D17进入保安单元106，感温丝S2感应电热丝300的温度时，其电阻值会随电热丝300的温度变化而变化，因此，感温丝S2的分压值也会随电热丝300的温度变化而变化。

第二稳压单元113通过由电阻R43、三极管Q14、稳压二极管ZD15和电解电容C17组成的稳压电路为保安单元106和调温恒温单元107提供工作电压。

在保安单元106中，由第二稳压单元113提供的工作电压通过电阻R26和电阻R27进行分压后作为运算放大器U11的反相输入端的基准电压，当低压整流滤波单元103输出的电压超过36V或者二极管D11或二极管D12不能整流时，运算放大器U11的反相输入端的基准电压将小于其同相输入端的电压，此时运算放大器U11输出高电平，该高电平作为安全保护控制信号通过脉冲调制信号反馈单元109的第一输出端进入脉宽调制单元111；同理，当感温丝S2感应到电热丝300的温度高于最高温度设定上限值时或者感温丝S2和电热丝300发生短路时，运算放大器U11反相输入端的基准电压将小于其同相输入端的电压，此时运算放大器U11输出高电平，该高电平作为安全保护控制信号通过信号反馈单元109的第一输出端进入脉宽调制单元111；二极管D13用于锁定运算放大器U11保持高电平输出状态，直到故障排除且电路复位为止。

调温恒温单元107内部的电阻R29，可调电阻VR2、电阻R30串联后将第二稳压单元113输出的工作电压进行分压，可调电阻VR2和电阻R30的分压总和作为基准电压输入运算放大器U12的反相输入端，运算放大器U12通过对其反相输入端输入的基准电压和同相输入端输入的感温直流电信号进行电压误差比较放大，并将放大后的电信号作为温度控制信号通过信号反馈单元109的第一输出端进入脉宽调制单元111；

在开环保护单元110中，当低压恒温控制装置100正常工作时，三极管Q13导通，运算放大器U13输出高电平，当低压恒温控制装置100开环故障时，信号反馈单元109无反馈信号输出，三极管Q13截止，此时由第一稳压单元112输入的工作电压通过电阻R35对电解电容C13进行充电直至电解电容C13两端电压高于稳压二极管ZD11时，运算放大器U13通过电阻R32输出低电平作为开环保护控制信号至脉宽调制单元111。

脉宽调制单元111中振荡电路OSC2为锁存器LK2、触发器TR1、与非门NAND2及与非门NAND3提供基准振荡脉冲时序信号，振荡电路OSC2输出的基准振荡脉冲时序信号的频率值由电阻R37的阻值和电容C14的容值决定；运算放大器U14对来自其同相输入端和反相输入端的信号进行比较输出，为锁存器LK2提供一个变化的脉冲时序信号，电阻R38和电阻R39为脉宽调制单元111输入端的信号分压衰减电阻，锁存器LK2根据其R输入端和S输入端输入的不同逻辑时序进行锁存输出；触发器TR1将基准振荡脉冲时序信号转换成两个相互交替的脉冲时序信号从其同相输出端Q和反相输出端QB输出端输出；与非门NAND2和与非门NAND3根据三个输入端的输入时序输出脉宽驱动信号，再通过驱动器DR2和驱动器DR3驱动功率变换单元102的开关管Q11和开关管Q12交替工作。当脉宽调制单元111接收到由信号反馈单元109输入的来自保安单元106的安全保护控制信号时，该安全保护控制信号通过电阻R38进入运算放大器U14的反相输入端，并由运算放大器U14、触发器TR1、锁存器LK2、与非门NAND2及与非门NAND3所构成的具有锁存脉宽调制功能的组合电路将该安全保护控制信号转换成两路PWM控制信号分别输出至驱动器DR2和驱动器DR3，驱动器DR2和驱动器DR3分别将两路PWM控制信号输出至开关管Q11的控制端和开关管Q12的控制端；当脉宽调制单元111接收到由信号反馈单元109输入的来自调温恒温单元107的温度控制信号时，也采用如对安全保护控制信号的处理方式进行温度控制信号处理后由驱动器DR2和驱动器DR3分别将两路PWM控制信号输出至开关管Q11的控制端和开关管Q12的控制端；当低压恒温控制装置100开环故障时，脉宽调制单元111接收到来自开环保护单元110的开环保护控制信号，也采用如对安全保护控制信号的处理方式进行开环保护控制信号处理后由驱动器DR2和驱动器DR3分别将两路PWM控制信号输出至开关管Q11的控制端和开关管Q12的控制端，功率变换单元102中的开关管Q11和开关管Q12通过各自的控制端接收到来自驱动器DR2和驱动器DR3的两路PWM控制信号并输出相应的占空比脉冲，从而控制功率变换单元102的电压变换系数，达到控制输出直流电电压的目的。

在本实施例中，在本发明中，通过在低压恒温控制装置100中采用高压整流滤波单元101、功率变换单元102、低压整流滤波单元103、电压取样单元104、温度取样单元105、保安单元106、调温恒温单元107、信号反馈单元109、开环保护单元110以及脉宽调制单元111，实现了对电热丝300进行低压直流加热并能根据预先设定的温度值及电热丝300的温度状态自动调整输出电压值，使电热丝300的温度快速达到预先设定的温度值并保持高精确度恒定，，并且低压恒温控制装置100不因某些元件的失效和损坏而出现失控，从而解决了现有技术所存在的温度恒定性差、成本高、安全性低且会产生电磁辐射的问题。

实施例三：

图4示出了本发明实施例三提供的低压恒温控制装置的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例三相关的部分，详述如下:

作为本发明一实施例，高压整流滤波单元101包括整流桥BD21和电解电容C21，整流桥BD21的输入端为高压整流滤波单元101的输入端，整流桥BD21的正电压输出端为高压整流滤波单元101的输出端，整流桥BD21的负电压输出端为第一电源地，电解电容C21的正极接整流桥BD21的输出端，电解电容C21的负极接第一电源地。

作为本发明一实施例，功率变换单元102包括开关管Q21、开关管Q22、二极管D21、二极管D22、电容C22、电容C23及变压器T21，开关管Q21的控制端和开关管Q22的控制端构成功率变换单元102的控制端，开关管Q21的输入端为功率变换单元102的电压输入端，开关管Q22的输入端同时与开关管Q21的输出端、二极管D21的阳极、二极管D22的阴极以及变压器T21的初级线圈的第一端1连接，开关管Q22的输出端同时与二极管D22的阳极、电容C22的第一端及第一电源地相连接，二极管D21的阴极同时与开关管Q21的输入端及电容C23的第一端连接，电容C23的第二端同时与变压器T21的初级线圈的第二端2及电容C22的第二端连接，变压器T21的次级线圈的第一端3和第三端5为功率变换单元102的输出端，变压器T21的次级线圈的第二端4接第二电源地，开关管Q21和开关管Q22均为N型MOS管，开关管Q21的控制端、输入端和输出端分别对应N型MOS管的栅极、漏极和源极，开关管Q22的控制端、输入端和输出端分别对应N型MOS管的栅极、漏极和源极。

作为本发明一实施例，低压整流滤波单元103包括二极管D21、二极管D22、电感L2及电解电容C24，二极管D21的阳极和二极管D22的阳极组成低压整流滤波单元103的输入端，二极管D21的阳极接变压器T21的次级线圈的第一端3，二极管D22的阳极接变压器T21的次级线圈的第三端5，电感L2的第一端同时与二极管D21的阴极和二极管D22的阴极相连接，电感L2的第二端为低压整流滤波单元103的输出端，电解电容C24的正极接电感L2的第二端，电解电容C24的负极接第二电源地。

作为本发明一实施例，电压取样单元104包括电阻R44和电阻R45，电阻R44的第一端为电压取样单元104的输入端，电阻R44的第二端为电压取样单元104的输出端，电阻R45连接于电阻R44的第二端与第二电源地之间。

作为本发明一实施例，温度取样单元105包括感温丝S3和电阻R46，感温丝S3为温度取样单元105的感温端，感温丝S3的第一端接第二电源地，电阻R46的第一端为温度取样单元105的输出端，电阻R46的第一端接感温丝S3的第二端，电阻R46的第二端温度取样单元105的电压输入端。

作为本发明一实施例，保安单元106包括运算放大器U21、二极管D23、电阻R47、电阻R48、二极管D26及二极管D27，运算放大器U21的同相输入端同时与二极管D26的阴极和二极管D27的阴极连接，二极管D26的阳极为保安单元106的第一检测端，二极管D27的阳极为保安单元106的第二检测端，，运算放大器U21的输出端为保安单元106的输出端，运算放大器U11的正电源端接电阻R47的第一端，运算放大器U11的负电源端接第二电源地，二极管D23的阳极接运算放大器U21的输出端，二极管D23的阴极接运算放大器U21的同相输入端，电阻R47的第一端为保安单元106的驱动电压输入端，电阻R47的第二端接运算放大器U21的反相输入端，电阻R48连接于电阻R47的第二端与第二电源地之间。

作为本发明一实施例，调温恒温单元107包括运算放大器U22、电阻R49、电阻R50、可调电阻VR3、电阻R51，运算放大器U22的同相输入端为调温恒温单元107的感温电压输入端，运算放大器U22的输出端为调温恒温单元107的输出端，运算放大器U22的正电源端接电阻R50的第一端，运算放大器U2的负电源端接第二电源地，电阻R49连接于运算放大器U22的输出端和反相输入端之间，电阻R50的第一端为调温恒温单元107的驱动电压输入端，电阻R50的第二端同时与运算放大器U22的反相输入端及可调电阻VR3的第一端连接，电阻R51连接于可调电阻VR3的第二端与第二电源地之间。

作为本发明一实施例，限压单元108为一稳压二极管ZD24，稳压二极管ZD24的阴极为限压单元108的输入端，稳压二极管ZD24的阳极为限压单元108的输出端。

作为本发明一实施例，信号反馈单元109包括二极管D24、二极管D25、电阻R52及光电耦合器IC3，二极管D24的阳极为信号反馈单元109的安全保护控制信号输入端，二极管D25的阳极为信号反馈单元109的的温度控制信号输入端，电阻R52的第一端为信号反馈单元109的限压信号输入端，电阻R52的第一端同时与二极管D24的阴极和二极管D25的阴极连接，电阻R52的第二端接光电耦合器IC3内部发光二极管的阳极，光电耦合器IC3内部发光二极管的阴极接第二电源地，光电耦合器IC3内部光敏三极管的集电极和发射极分别为信号反馈单元109的第一输出端和第二输出端。

作为本发明一实施例，开环保护单元110包括电阻R53、电阻R54、运算放大器U23、电阻R55、稳压二极管ZD21、电阻R56、电解电容C25、三极管Q23及电阻R57，三极管Q23的基极为开环保护单元110的控制端，三极管Q23的基极与运算放大器U23的反相输入端连接，三极管Q23的发射极接第一电源地，电阻R57连接于三极管Q23的基极和发射极之间，电解电容C25连接于三极管Q23的集电极和发射极之间，电阻R55的第一端为开环保护单元110的电压输入端，电阻R55的第二端接运算放大器U23的同相输入端，电阻R56连接于电阻R55的第一端和运算放大器U23的反相输入端之间，稳压二极管ZD21的阴极同时与运算放大器U23的同相输入端及电阻R54的第一端，稳压二极管ZD21的阳极接第一电源地，电阻R53的第一端为开环保护单元110的输出端，电阻R53的第二端同时与运算放大器U23的输出端及电阻R54的第二端连接，运算放大器U23的正电源端接电阻R55的第一段，运算放大器U23的负电源端接第一电源地。

作为本发明一实施例，脉宽调制单元111包括电阻R58、电容C26、振荡电路OSC3、运算放大器U24、电阻R59、电阻R60、触发器TR2、锁存器LK3、与非门NAND4、与非门NAND5、驱动器DR4及驱动器DR5，电阻R58的第一端为脉宽调制单元111的第一电压输入端，电阻R58的第二端同时与振荡电路OSC3的输入端、电容C26的正极和运算放大器U24的同相输入端连接，电容C26的负极接第一电源地，振荡电路OSC3的输出端同时与触发器TR2的输入端、锁存器LK3的S输入端、与非门NAND4的第二输入端以及与非门NAND5的第二输入端连接，电阻R59的第一端为脉宽调制单元111的控制信号输入端，电阻R59的第二端同时与运算放大器U24的反相输入端及电阻R60的第一端连接，电阻R60的第二端接第一电源地，运算放大器U24的输出端接锁存器LK3的R输入端，，运算放大器U24的正电源端接电阻R58的第一端，运算放大器U24的负电源端接第一电源地，锁存器LK3的反相输出端QB同时和与非门NAND4的第三输入端及与非门NAND5的第三输入端连接，锁存器LK3的同相输出端Q空接，触发器TR2的反相输出端QB接与非门NAND4的第一输入端，触发器TR2的同相输出端Q接与非门NAND5的第一输入端，驱动器DR4的输入端接与非门NAND4的输出端，驱动器DR4的正电源端为脉宽调制单元111的第二电压输入端，驱动器DR4的输出端和驱动器DR5的输出端构成脉宽调制单元111的信号端，驱动器DR4的负电源端与驱动器DR5的负电源端连接，驱动器DR5的输入端接与非门NAND5的输出端，驱动器DR5的正电源端接驱动器DR4的正电源端，驱动器DR5的负电源端接第一电源地。

作为本发明一实施例，第一稳压单元112包括电阻R61、电解电容C27、稳压二极管ZD22、电阻R62、稳压二极管ZD23、电解电容C28、电阻R63、整流桥BD22及变压器T21的辅助线圈，电阻R61的第一端为第一稳压单元112的输入端，稳压二极管ZD22的阴极为第一稳压单元112的第一输出端，电解电容C27的正极同时与稳压二极管ZD22的阴极和电阻R62的第一端连接，电解电容C27的负极同时与稳压二极管ZD22的阳极和第一电源地相连接，稳压二极管ZD23的阴极为第一稳压单元112的第二输出端，稳压二极管ZD23的阴极同时与电阻R62的第二端及电解电容C28的正极相连接，稳压二极管ZD23的阳极同时与电解电容C28的负极和第一电源地相连接，电阻R63的第一端同时与电阻R61的第二端及电解电容C28的正极相连接，电阻R63的第二端接整流桥BD22的正电压输出端，整流桥BD22的第一输入端和第二输入端分别与变压器T21的辅助线圈的第一端6和第二端7连接，整流桥BD22的负电压输出端接第一电源地。

作为本发明一实施例，第二稳压单元113包括三极管Q24、电阻R64、稳压二极管ZD25及电解电容C29，三极管Q24的集电极为第二稳压单元113的输入端，三极管Q24的发射极为第二稳压单元113的输出端，电阻R64连接于三极管Q24的集电极和稳压二极管ZD25的阴极之间，稳压二极管ZD25的阳极同时与电解电容C29的负极及第二电源地连接，电解电容C29的正极接三极管Q24的发射极。

低压恒温控制装置100还包括电阻R68及电阻R69，电阻R68连接于驱动器DR4的输出端与开关管Q21的控制端之间，电阻R69连接于驱动器DR5的输出端与开关管Q22的控制端之间。

本实施例所提供的低压恒温控制装置的工作原理为：

高压交流电由交流电源200进入高压整流滤波单元101，通过整流桥BD21对高压交流电进行整流输出夹杂有纹波电流和干扰信号的高压直流电，随后经过电容C21进行滤波后输出平稳的高压直流电；平稳的高压直流电分别通过电阻R61和开关管Q21的输入端进入第一稳压单元112和功率变换单元102，第一稳压单元112通过电阻R61对输入的高压直流电进行分压，由稳压二极管ZD23和电解电容C28进行稳压滤波后为脉宽调制单元111的驱动器DR4和驱动器DR5提供工作电压，由电阻R62分压，稳压二极管ZD22和电解电容C27进行稳压滤波后为脉宽调制单元111的振荡电路OSC3和开环保护单元110提供工作电压以及为运算放大器U24提供基准电压。

功率变换单元102是一半桥式功率变换器，输入的高压直流电由开关管Q21和开关管Q22交替开关工作驱动变压器T21将其转换成低压交流电输出至低压整流滤波单元103，二极管D21和二极管D22为钳位二极管，用于抑制开关管Q21和开关管Q22关断瞬间产生的尖峰电压，保护开关管Q21和开关管Q22。

低压整流滤波单元103通过二极管D21和二极管D22对低压交流电进行整流，并由电感L2和电解电容C24进行滤波后为电热丝300提供稳定的低压直流电。

电压取样单元104通过电阻R44和电阻R45对低压整流滤波单元103输出的低压直流电进行串联分压，电阻R45第一端的分压值作为输出信号通过二极管D26进入保安单元106。

温度取样单元105通过电阻R46和感温丝S3对由第二稳压单元113提供的工作电压进行串联分压，感温丝S3上的分压值作为输出信号进入温度控制信号生成电路107的同时，其经过二极管D27进入保安单元106，感温丝S3感应电热丝300的温度时，其电阻值会随电热丝300的温度变化而变化，因此，感温丝S3的分压值也会随电热丝300的温度变化而变化。

第二稳压单元113通过由电阻R64、三极管Q24、稳压二极管ZD25和电解电容C29组成的稳压电路为保安单元106和调温恒温单元107提供工作电压。

在保安单元106中，由第二稳压单元113提供的工作电压通过电阻R47和电阻R48进行分压后作为运算放大器U21的反相输入端的基准电压，当低压整流滤波单元103输出的电压超过36V或者二极管D21或二极管D22不能整流时，运算放大器U21的反相输入端的基准电压将小于其同相输入端的电压，此时运算放大器U21输出高电平，该高电平作为安全保护控制信号通过信号反馈单元109的第一输出端进入脉宽调制单元111，同理，当感温丝S3感应到电热丝300的温度高于最高温度设定上限值时或者感温丝S3和电热丝300发生短路时，运算放大器U21反相输入端的基准电压将小于其同相输入端的电压，此时运算放大器U21输出高电平，该高电平作为安全保护控制信号通过信号反馈单元109的第一输出端进入脉宽调制单元111；二极管D23用于锁定运算放大器U21保持高电平输出状态，直到故障排除且电路复位为止。

调温恒温单元107内部的电阻R50，可调电阻VR3、电阻R51串联后将第二稳压单元113输出的工作电压进行分压，可调电阻VR3和电阻R51的分压总和作为基准电压输入运算放大器U22的反相输入端，运算放大器U22通过对其反相输入端输入的基准电压和同相输入端输入的感温直流电信号进行电压误差比较放大，并将放大后的电信号作为温度控制信号通过信号反馈单元109的第一输出端进入脉宽调制单元111；

在开环保护单元110中，当低压恒温控制装置100正常工作时，三极管Q23导通，运算放大器U23输出高电平，当低压恒温控制装置100开环故障时，信号反馈单元109无反馈信号输出，三极管Q23截止，此时由第一稳压单元112输入的工作电压通过电阻R56对电解电容C25进行充电直至电解电容C25两端电压高于稳压二极管ZD21时，运算放大器U23通过电阻R53输出低电平作为开环保护控制信号至脉宽调制单元111。

脉宽调制单元111中，振荡电路OSC3为锁存器LK3、触发器TR2、与非门NAND4及与非门NAND5提供基准振荡脉冲时序信号，振荡电路OSC2输出的基准振荡脉冲时序信号的频率值由电阻R58的阻值和电容C26的容值决定；运算放大器U24对来自其同相输入端和反相输入端的信号进行比较输出，为锁存器LK3提供一个变化的脉冲时序信号，电阻R59和电阻R60为脉宽调制单元111输入端的信号分压衰减电阻，锁存器LK3根据其R输入端和S输入端输入的不同逻辑时序进行锁存输出；触发器TR2将基准振荡脉冲时序信号转换成两个相互交替的脉冲时序信号从其同相输出端Q和反相输出端QB输出端输出；与非门NAND4和与非门NAND5根据三个输入端的输入时序输出脉宽驱动信号，再通过驱动器DR4和驱动器DR5驱动功率变换单元102的开关管Q21和开关管Q22交替工作。当脉宽调制单元111接收到由信号反馈单元109输入的来自保安单元106的安全保护控制信号时，该安全保护控制信号通过电阻R59进入运算放大器U24的反相输入端，并由运算放大器U24、触发器TR2、锁存器LK3、与非门NAND4及与非门NAND5所构成的具有锁存脉宽调制功能的组合电路将该安全保护控制信号转换成两路PWM控制信号分别输出至驱动器DR4和驱动器DR5，驱动器DR4和驱动器DR5将两路PWM控制信号输出至开关管Q21的控制端和开关管Q22的控制端；当脉宽调制单元111接收到由信号反馈单元108输入的来自调温恒温单元107的温度控制信号时，也采用如对安全保护控制信号的处理方式进行温度控制信号处理后由驱动器DR4和驱动器DR5分别将两路PWM控制信号输出至开关管Q21的控制端和开关管Q22的控制端；当低压恒温控制装置100开环故障时，脉宽调制单元111接收到来自开环保护单元110的开环保护控制信号，也采用如对安全保护控制信号的处理方式进行开环保护控制信号处理后由驱动器DR4和驱动器DR5分别将两路PWM控制信号输出至开关管Q21的控制端和开关管Q22的控制端，功率变换单元102中的开关管Q21和开关管Q22通过各自的控制端接收到来自驱动器DR4和驱动器DR5的两路PWM控制信号并输出相应的占空比脉冲，从而控制功率变换单元102的电压变换系数，达到控制输出直流电电压的目的。

在本实施例中，在本发明中，通过在低压恒温控制装置100中采用高压整流滤波单元101、功率变换单元102、低压整流滤波单元103、电压取样单元104、温度取样单元105、保安单元106、调温恒温单元107、信号反馈单元109、开环保护单元110以及脉宽调制单元111，实现了对电热丝300进行低压直流加热并能根据预先设定的温度值及电热丝300的温度状态自动调整输出电压值，使电热丝300的温度快速达到预先设定的温度值并保持高精确度恒定，并且低压恒温控制装置100不因某些元件的失效和损坏而出现失控，从而解决了现有技术所存在的温度恒定性差、成本高、安全性低且会产生电磁辐射的问题。

本发明实施例还提供了一种包括上述低压恒温控制装置的电热毯。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种低压恒温控制装置，外接交流电源和电热丝，其特征在于，所述低压恒温控制装置包括：

输入端接所述交流电源的输出端，对来自所述交流电源的高压交流电信号进行整流滤波，并输出高压直流电信号的高压整流滤波单元；

电压输入端接所述高压整流滤波单元的输出端，将所述高压整流滤波单元输出的高压直流电信号变换为低压交流电信号的功率变换单元；

输入端接所述功率变换单元的输出端，输出端接所述电热丝，对来自所述功率变换单元的低压交流电信号进行整流滤波后输出低压直流电信号，为所述电热丝提供工作电压的低压整流滤波单元；

输入端接所述低压整流滤波单元的输出端，对所述低压整流滤波单元输出的低压直流电信号的电压进行取样后输出的电压取样单元；

感温端感应所述电热丝的温度变化，根据所述电热丝的温度变化产生相应的感温电压，并对所述感温电压进行取样输出的温度取样单元；

第一检测端接所述电压取样单元的输出端，第二检测端接所述温度取样单元的输出端，当所述低压整流滤波单元的输出电压超过36V或所述感温电压异常时，生成并输出安全保护控制信号的保安单元；

感温电压输入端接所述温度取样单元的输出端，根据所述温度取样电路输出的感温电压和预先设定的温度值生成温度控制信号的调温恒温单元，；

输入端接所述低压整流滤波单元的输出端，用于将所述低压整流滤波单元的输出电压限定在36V以内的限压单元；

安全保护控制信号输入端接所述保安单元的输出端，温度控制信号输入端接所述调温恒温单元的输出端，限压信号输入端接所述限压单元的输出端，对所述保安单元生成的安全保护控制信号，限压单元生成的限压信号以及调温恒温单元生成的温度控制信号进行反馈输出的信号反馈单元；

控制端接所述信号反馈单元的第二输出端，当所述信号反馈单元长时间无反馈信号输出时，生成并输出开环保护控制信号的开环保护单元；

控制信号输入端同时与所述信号反馈单元的第一输出端及所述开环保护单元的输出端连接，信号输出端接所述功率变换单元的控制端，根据所述信号反馈单元输出的控制信号和所述开环保护单元输出的开环保护控制信号调节自身输出端的控制信号脉宽以控制所述功率变换单元的工作状态的脉宽调制单元；

输入端接所述高压整流滤波单元的输出端，第一输出端同时与所述脉宽调制单元的第一电压输入端及所述开环保护单元的电压输入端连接，第二输出端接所述脉宽调制单元的第二电压输入端，为所述脉宽调制单元和所述开环保护单元提供工作电压的第一稳压单元；

输入端接所述低压整流滤波单元的输出端，输出端同时与所述温度取样单元的电压输入端、所述保安单元的驱动电压输入端及所述调温恒温单元的驱动电压输入端连接，为所述保安单元和所述调温恒温单元提供工作电压的第二稳压单元。

2.如权利要求1所述的低压恒温控制装置，其特征在于，所述高压整流滤波单元包括整流桥BD1和电解电容C1，所述整流桥BD1的输入端为所述高压整流滤波单元的输入端，所述整流桥BD1的正电压输出端为所述高压整流滤波单元的输出端，所述整流桥BD1的负电压输出端接第一电源地，所述电解电容C1的正极接所述整流桥BD1的输出端，所述电解电容C1的负极接第一电源地；

所述电压取样单元包括电阻R2和电阻R3，所述电阻R2的第一端为电压取样单元的输入端，所述电阻R2的第二端为所述电压取样单元的输出端，所述电阻R3连接于所述电阻R2的第二端与第二电源地之间；

所述温度取样单元包括感温丝S1和电阻R4，所述感温丝S1为所述温度取样单元的感温端，所述感温丝S1的第一端接第二电源地，所述电阻R4的第一端为所述温度取样单元的输出端，所述电阻R4的第一端接所述感温丝S1的第二端，所述电阻R4的第二端为所述温度取样单元的电压输入端；

所述保安单元包括运算放大器U1、二极管D3、电阻R5、电阻R6、二极管D7及二极管D8，所述运算放大器U1的同相输入端同时与所述二极管D7的阴极和所述二极管D8的阴极连接，所述二极管D7的阳极为保安单元的第一检测端，所述二极管D8的阳极为保安单元的第二检测端，所述运算放大器U1的输出端为所述保安单元的输出端，所述运算放大器U1的正电源端接所述电阻R5的第一端，所述运算放大器U1的负电源端接第二电源地，所述二极管D3的阳极接所述运算放大器U1的输出端，所述二极管D3的阴极接所述运算放大器U1的同相输入端，所述电阻R5的第一端为所述保安单元106的驱动电压输入端，所述电阻R5的第二端接所述运算放大器U1的反相输入端，所述电阻R6连接于所述电阻R5的第二端与第二电源地之间；

所述调温恒温单元包括运算放大器U2、电阻R7、电阻R8、可调电阻VR1、电阻R9，所述运算放大器U1的同相输入端为所述调温恒温单元的感温电压输入端，所述运算放大器U2的输出端为所述调温恒温单元的输出端，所述运算放大器U2的正电源端接所述电阻R8的第一端，所述运算放大器U2的负电源端接第二电源地，所述电阻R7连接于所述运算放大器U2的输出端和反相输入端之间，所述电阻R8的第一端为所述调温恒温单元的驱动电压输入端，所述电阻R8的第二端同时与所述运算放大器U2的反相输入端及所述可调电阻VR1的第一端连接，所述电阻R9连接于所述可调电阻VR1的第二端与第二电源地之间；

所述限压单元为一稳压二极管ZD5，所述稳压二极管ZD5的阴极为所述限压单元的输入端，所述稳压二极管ZD5的阳极为所述限压单元的输出端；

所述信号反馈单元包括二极管D4、二极管D5、电阻R10及光电耦合器IC1，所述二极管D4的阳极为所述信号反馈单元的安全保护控制信号输入端，所述二极管D5的阳极为所述信号反馈单元的的温度控制信号输入端，所述电阻R10的第一端为所述信号反馈单元的限压信号输入端，所述电阻R10的第一端同时与所述二极管D4的阴极和所述二极管D5的阴极连接，所述电阻R10的第二端接所述光电耦合器IC1内部发光二极管的阳极，所述光电耦合器IC1内部发光二极管的阴极接第二电源地，所述光电耦合器IC1内部光敏三极管的集电极和发射极分别为所述信号反馈单元的第一输出端和第二输出端；

所述开环保护单元包括电阻R11、电阻R12、运算放大器U3、电阻R13、稳压二极管ZD1、电阻R14、电解电容C4、三极管Q2及电阻R15，所述三极管Q2的基极为所述开环保护单元的控制端，所述三极管Q2的集电极与所述运算放大器U3的反相输入端连接，所述三极管Q2的发射极接第一电源地，所述电阻R15连接于所述三极管Q2的基极和发射极之间，所述电解电容C4连接于所述三极管Q2的集电极和发射极之间，所述电阻R13的第一端为所述开环保护单元的电压输入端，所述电阻R13的第二端接所述运算放大器U3的同相输入端，所述电阻R14连接于所述电阻R13的第一端和所述运算放大器U3的反相输入端之间，所述稳压二极管ZD1的阴极同时与所述运算放大器U3的同相输入端及所述电阻R12的第一端，所述稳压二极管ZD1的阳极接第一电源地，所述电阻R11的第一端为所述开环保护单元的输出端，所述电阻R11的第二端同时与所述运算放大器U3的输出端及所述电阻R12的第二端连接，所述运算放大器U3的正电源端接所述电阻R13的第一端，所述运算放大器U3的负电源端接第一电源地；

所述第二稳压单元包括三极管Q3、电阻R22、稳压二极管ZD6及电解电容C8，所述三极管Q3的集电极为所述第二稳压单元的输入端，所述三极管Q3的发射极为所述第二稳压单元的输出端，所述电阻R22连接于所述三极管Q3的集电极和所述稳压二极管ZD6的阴极之间，所述稳压二极管ZD6的阳极同时与所述电解电容C8的负极及第二电源地连接，所述电解电容C8的正极接所述三极管Q3的发射极。

3.如权利要求1所述的低压恒温控制装置，其特征在于，所述功率变换单元包括电容C2、电阻R1、二极管D1、变压器T1、开关管Q1及电阻R6，所述变压器T1的初级线圈的第一端为所述功率变换单元的电压输入端，所述二极管D1的阳极通过并联的所述电容C2和所述电阻R1与变压器T1的初级线圈的第一端连接，所述变压器T1的次级线圈的第一端为所述功率变换单元的输出端，所述变压器T1的次级线圈的第二端接第二电源地，所述二极管D1的阴极同时与所述变压器T1的初级线圈的第二端及所述开关管Q1的输入端，所述开关管Q1的控制端和输出端构成所述功率变换单元的控制端，所述电阻R6连接于所述开关管Q1的输出端与第一电源地之间；

所述低压整流滤波单元包括二极管D2和电解电容C3，所述二极管D2的阳极为所述低压整流滤波单元的输入端，所述二极管D2的阴极为所述低压整流滤波单元的输出端，所述电解电容C3连接于所述二极管D2的阴极和第二电源地之间；

所述脉宽调制单元包括电阻R16、电阻R17、稳压二极管ZD2、运算放大器U4、电阻R18、电容C5、振荡电路OSC1、锁存器LK1、与非门NAND1及驱动器DR1，所述电阻R16的第一端为所述脉宽调制单元的控制信号输入端，所述稳压二极管ZD2的阴极同时与所述电阻R16的第二端、所述电阻R17的第一端及所述运算放大器U4的反相输入端连接，所述稳压二极管ZD2的阳极同时与所述电阻R17的第二端和第一电源地连接，所述运算放大器U4的正电源端接所述电阻R18的第一端，所述运算放大器U4的负电源端接第一电源地，所述电阻R18的第一端为所述脉宽调制单元的第一电压输入端，所述电容C5的正极同时与所述电阻R18的第二端及所述振荡电路OSC1的输入端连接，所述电容C5的负极接第一电源地，所述振荡电路OSC1的输出端同时与所述锁存器LK1的S输入端及所述与非门NAND1的第一输入端连接，所述锁存器LK1的R输入端接所述运算放大器U4的输出端，所述锁存器LK1的反相输出端接所述与非门NAND1的第二输入端，所述锁存器LK1的同相输出端空接，所述与非门NAND1的输出端接所述驱动器DR1的输入端，所述驱动器DR1的正电源端为所述脉宽调制单元的第二电压输入端，所述驱动器DR1的输出端和所述运算放大器U4的同相输入端构成所述脉宽调制单元的信号输出端，所述驱动器DR1的负电源端接第一电源地；

所述第一稳压单元包括电阻R19、电解电容C6、稳压二极管ZD3、电阻R20、稳压二极管ZD4、电解电容C7、电阻R21、二极管D6及变压器T1的辅助线圈，所述电阻R19的第一端为所述第一稳压单元的输入端，所述电解电容C6的正极为所述第一稳压单元的第一输出端，所述稳压二极管ZD4的阴极为所述第一稳压单元的第二输出端，所述电解电容C6的正极同时与所述稳压二极管ZD3的阴极和所述电阻R20的第一端连接，所述电解电容C6的负极同时与所述稳压二极管ZD3的阳极和第一电源地相连接，所述稳压二极管ZD4的阴极同时与所述电阻R20的第二端及所述电解电容C7的正极相连接，所述稳压二极管ZD4的阳极同时与所述电解电容C7的负极和第一电源地相连接，所述电阻R21的第一端同时与所述电阻R19的第二端及所述电解电容C7的正极相连接，所述二极管D6的阴极接所述电阻R21的第二端，所述二极管D6的阳极接变压器T1的次级线圈的第一端，所述变压器T1的次级线圈的第二端接第一电源地。

4.如权利要求3所述的开关管Q1，其特征在于，所述开关管Q1为N型MOS管，所述开关管Q1的控制端、输入端和输出端分别对应N型MOS管的栅极、漏极和源极。

5.如权利要求1所述的低压恒温控制装置，其特征在于，所述功率变换单元包括开关管Q11、开关管Q12、变压器T11，所述开关管Q11的控制端和所述开关管Q12的控制端构成所述功率变换单元的控制端，所述开关管Q11的输入端接所述变压器T11的初级线圈的第一端，所述变压器T11的初级线圈的第二端为所述功率变换单元的电压输入端，所述变压器T11的次级线圈的第一端和第三端为所述功率变换单元的输出端，所述变压器T11的次级线圈的第二端接第二电源地，所述开关管Q11的输出端同时与所述开关管Q12的输出端和第一电源地连接，所述开关管Q12的输入端接所述变压器T11的初级线圈的第三端；

所述低压整流滤波单元包括二极管D11、二极管D12、电感L1及电解电容C3，所述二极管D11的阳极和所述二极管D12的阳极组成所述低压整流滤波单元的输入端，所述二极管D11的阳极接所述变压器T11的次级线圈的第一端，所述二极管D12的阳极接所述变压器T11的次级线圈的第三端，所述电感L1的第一端同时与所述二极管D11的阴极和所述二极管D12的阴极相连接，所述电感L1的第二端为所述低压整流滤波单元的输出端，所述电解电容C3的正极接所述电感L1的第二端，所述电解电容C3的负极接第二电源地；

所述脉宽调制单元包括电阻R37、电容C14、振荡电路OSC2、运算放大器U14、电阻R38、电阻R39、触发器TR1、锁存器LK2、与非门NAND2、与非门NAND3、驱动器DR2及驱动器DR3，所述电阻R37的第一端为所述脉宽调制单元的第一电压输入端，所述电阻R37的第二端同时与所述振荡电路OSC2的输入端、所述电容C14的正极和所述运算放大器U14的同相输入端连接，所述电容C14的负极接第一电源地，所述振荡电路OSC2的输出端同时与所述触发器TR1的输入端、所述锁存器LK2的S输入端、所述与非门NAND2的第二输入端以及所述与非门NAND3的第二输入端连接，所述电阻R38的第一端为所述脉宽调制单元的控制信号输入端，所述电阻R38的第二端同时与所述运算放大器U14的反相输入端及所述电阻R39的第一端连接，所述电阻R39的第二端接第一电源地，所述运算放大器U14的输出端接所述锁存器LK2的R输入端，所述运算放大器U14的电源端接所述所述电阻R37的第一端，所述运算放大器U14的负电源端接第一电源地，所述锁存器LK2的反相输出端同时和所述与非门NAND2的第三输入端及所述与非门NAND3的第三输入端连接，所述锁存器LK2的同相输出端空接，所述触发器TR1的反相输出端接所述与非门NAND2的第一输入端，所述触发器TR1的同相输出端接所述与非门NAND3的第一输入端，所述驱动器DR2的输入端接所述与非门NAND2的输出端，所述驱动器DR2的正电源端为所述脉宽调制单元的第二电压输入端，所述驱动器DR2的输出端与所述驱动器DR3的输出端构成所述脉宽调制单元的信号输出端，所述驱动器DR2的负电源端与所述驱动器DR3的负电源端连接，所述驱动器DR3的输入端接所述与非门NAND3的输出端，所述驱动器DR3的正电源端接所述驱动器DR2的正电源端，所述驱动器DR3的负电源端接第一电源地；

所述第一稳压单元包括电阻R40、电解电容C15、稳压二极管ZD12、电阻R41、稳压二极管ZD13、电解电容C16、电阻R42、整流桥BD12及变压器T11的辅助线圈，所述电阻R40的第一端为所述第一稳压单元的输入端，所述稳压二极管ZD12的阴极为所述第一稳压单元的第一输出端，所述电解电容C15的正极同时与所述稳压二极管ZD12的阴极和所述电阻R41的第一端连接，所述电解电容C15的负极同时与所述稳压二极管ZD12的阳极和第一电源地相连接，所述稳压二极管ZD13的阴极为所述第一稳压单元的第二输出端，所述稳压二极管ZD13的阴极同时与所述电阻R41的第二端及所述电解电容C16的正极相连接，所述稳压二极管ZD13的阳极同时与所述电解电容C16的负极和第一电源地相连接，所述电阻R42的第一端同时与所述电阻R40的第二端及所述电解电容C16的正极相连接，所述电阻R42的第二端接所述整流桥BD12的正电压输出端，所述整流桥BD12的第一输入端和第二输入端分别与所述变压器T11的辅助线圈的第一端和第二端连接，所述整流桥BD12的负电压输出端接第一电源地。

6.如权利要求5所述的功率变换单元，其特征在于，所述开关管Q11和所述开关管Q12均为N型MOS管，所述开关管Q11的控制端、输入端和输出端分别对应N型MOS管的栅极、漏极和源极，所述开关管Q12的控制端、输入端和输出端分别对应N型MOS管的栅极、漏极和源极。

7.如权利要求1所述的低压恒温控制装置，其特征在于，所述功率变换单元102包括开关管Q21、开关管Q22、二极管D21、二极管D22、电容C22、电容C23及变压器T21，所述开关管Q21的控制端与所述开关管Q22的控制端构成所述功率变换单元的控制端，所述开关管Q21的输入端为所述功率变换单元的电压输入端，所述开关管Q22的输入端同时与所述开关管Q21的输出端、所述二极管D21的阳极、所述二极管D22的阴极以及所述变压器T21的初级线圈的第一端连接，所述开关管Q22的输出端同时与所述二极管D22的阳极、所述电容C22的第一端及第一电源端相连接，所述二极管D21的阴极同时与所述开关管Q21的输入端及所述电容C23的第一端连接，所述电容C23的第二端同时与所述变压器T21的初级线圈的第二端及所述电容C22的第二端连接，所述变压器T21的次级线圈的第一端和第三端为所述功率变换单元的输出端，所述变压器T21的次级线圈的第二端接第二电源地；

所述低压整流滤波单元包括二极管D21、二极管D22、电感L2及电解电容C24，所述二极管D21的阳极和所述二极管D22的阳极组成所述低压整流滤波单元的输入端，所述二极管D21的阳极接所述变压器T21的次级线圈的第一端，所述二极管D22的阳极接所述变压器T21的次级线圈的第三端，所述电感L2的第一端同时与所述二极管D21的阴极和所述二极管D22的阴极相连接，所述电感L2的第二端为所述低压整流滤波单元的输出端，所述电解电容C24的正极接所述电感L2的第二端，所述电解电容C24的负极接第二电源地；

所述脉宽调制单元包括电阻R58、电容C26、振荡电路OSC3、运算放大器U24、电阻R59、电阻R60、触发器TR2、锁存器LK3、与非门NAND4、与非门NAND5、驱动器DR4及驱动器DR5，所述电阻R58的第一端为所述脉宽调制单元的第一电压输入端，所述电阻R58的第二端同时与所述振荡电路OSC3的输入端、所述电容C26的正极和所述运算放大器U24的同相输入端连接，所述电容C26的负极接第一电源地，所述振荡电路OSC3的输出端同时与所述触发器TR2的输入端、所述锁存器LK3的S输入端、所述与非门NAND4的第二输入端以及所述与非门NAND5的第二输入端连接，所述电阻R59的第一端为所述脉宽调制单元的控制信号输入端，所述电阻R59的第二端同时与所述运算放大器U24的反相输入端及所述电阻R60的第一端连接，所述电阻R60的第二端接第一电源地，所述运算放大器U24的输出端接所述锁存器LK3的R输入端，所述运算放大器U24的正电源端接所述电阻R58的第一端，所述运算放大器U24的负电源端接第一电源地，所述锁存器LK3的反相输出端同时和所述与非门NAND4的第三输入端及所述与非门NAND5的第三输入端连接，所述锁存器LK3的同相输出端空接，所述触发器TR2的反相输出端接所述与非门NAND4的第一输入端，所述触发器TR2的同相输出端接所述与非门NAND5的第一输入端，所述驱动器DR4的输入端接所述与非门NAND4的输出端，所述驱动器DR4的正电源端为所述脉宽调制单元的第二电压输入端，所述驱动器DR4的输出端与所述驱动器DR5的输出端构成所述脉宽调制单元的信号输出端，所述驱动器DR4的负电源端与所述驱动器DR5的负电源端连接，所述驱动器DR5的输入端接所述与非门NAND5的输出端，所述驱动器DR5的正电源端接所述驱动器DR4的正电源端，所述驱动器DR5的负电源端接第一电源地；

所述第一稳压单元包括电阻R61、电解电容C27、稳压二极管ZD22、电阻R62、稳压二极管ZD23、电解电容C28、电阻R63、整流桥BD22及变压器T21的辅助线圈，所述电阻R61的第一端为所述第一稳压单元的输入端，所述稳压二极管ZD22的阴极为所述第一稳压单元的第一输出端，所述电解电容C27的正极同时与所述稳压二极管ZD22的阴极和所述电阻R62的第一端连接，所述电解电容C27的负极同时与所述稳压二极管ZD22的阳极和第一电源地相连接，所述稳压二极管ZD23的阴极为所述第一稳压单元的第二输出端，所述稳压二极管ZD23的阴极同时与所述电阻R62的第二端及所述电解电容C28的正极相连接，所述稳压二极管ZD23的阳极同时与所述电解电容C28的负极和第一电源地相连接，所述电阻R63的第一端同时与所述电阻R61的第二端及所述电解电容C28的正极相连接，所述电阻R63的第二端接所述整流桥BD22的正电压输出端，所述整流桥BD22的第一输入端和第二输入端分别与所述变压器T21的辅助线圈的第一端和第二端连接，所述整流桥BD22的负电压输出端接第一电源地。

8.如权利要求7所述的功率变换单元，其特征在于，所述开关管Q21和所述开关管Q22均为N型MOS管，所述开关管Q21的控制端、输入端和输出端分别对应N型MOS管的栅极、漏极和源极，所述开关管Q22的控制端、输入端和输出端分别对应N型MOS管的栅极、漏极和源极。

9.一种电热毯，其特征在于，所述电热毯包括上述权利要求1-8任一项所述的低压恒温控制装置。

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