CN103279154B - 一种智能温控电路 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种智能温控电路，电容C1、电阻R1、电阻R4和温度传感器均与所述NE555触发器U1相连接；所述温度传感器的一端还连接在所述电阻R3和稳压管D2之间；所述MOS开关管Q1的栅极与所述电阻R4相连接，所述MOS开关管Q1的漏极与所述电热装置相连接，所述MOS开关管Q1的源极与所述电源的负极相连接；所述稳压管D3连接在所述MOS开关管Q1的栅极和源极之间；所述电阻R2与所述稳压管D1相串联连接后、所述电阻R3与所述稳压管D2相串联连接后均通过过热保护开关M1连接在电源的正负极之间。本发明的一种智能温控电路，具有电路简单、生产成本低、具有温度记忆功能而使得断电重启后不需要重新设定温度范围等优点。<!--1-->

Description

一种智能温控电路

技术领域

本发明专利涉及一种智能温控电路。

背景技术

现有市场上销售应用的控温芯片的多是可调试的，虽然能够应用于不同温度范围的控制，但由于它一般不具有设定数据记忆功能。电源供电中断后，控温芯片要重新启动，而重新启动控温芯片后只能恢复原始的出厂数据，需要重新设定温度范围，对于需要设定固定温度范围的产品，反而不方便使用。

发明内容

本发明专利是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种智能温控电路，以使得断电重启后能够保持温度设定范围的数据。

本发明专利为解决技术问题采用以下技术方案。

一种智能温控电路，其结构特点是，包括电源、NE555触发器U1、MOS开关管Q1、电热装置、温度传感器、电阻R1～R4、稳压管D1～D3和电容C1；所述电容C1、电阻R1、电阻R4和温度传感器均与所述NE555触发器U1相连接；所述温度传感器的一端还连接在所述电阻R3和稳压管D2之间。所述MOS开关管Q1的栅极与所述电阻R4相连接，所述MOS开关管Q1的漏极与所述电热丝相连接，所述MOS开关管Q1的源极与所述电源的负极相连接；所述稳压管D3连接在所述MOS开关管Q1的栅极和源极之间；所述电阻R2与所述稳压管D1相串联连接后连接在电源的正负极之间，所述电阻R3与所述稳压管D2相串联连接后连接在电源的正负极之间。

本发明专利的一种智能温控电路的结构特点也在于：

所述的一种智能温控电路还包括过热保护开关；所述过热保护开关与所述电源相串联连接。

所述电热装置为电热丝。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明专利的智能温控电路，包括电源接口、NE555触发器U1、MOS开关管Q1、电热装置接口、温度传感器、电阻R1～R4、稳压管D1～D3和电容C1；该温控装置芯片设计简化，生产成本大大降低，具有记忆功能，断电后不需要重新设定温度范围，易于操作。

由于本电路总体采用NE555芯片构成的施密特触发器作为控制部分。输入电压由小增加到1/3Vcc时，输出由低电平变为高电平；输入电压由大降低到2/3Vcc时，输出由高电平变为低电平。由于所控制温度区间仅与所使用温度传感器的热敏电阻和电阻R1分压电路相关，即该区间由电路硬件决定，存在一一对应关系，断电重启后仍能保持原设定温度区间的控制效果，体现良好的记忆和储存功能。更改热敏电阻和其分压电阻可实现不同温度区间的调整和控制。

本发明专利是一种智能温控电路，具有电路简单、生产成本低、具有温度记忆功能而使得断电重启后不需要重新设定温度范围等优点。

附图说明

图1为本发明专利的一种智能温控电路的结构框图。

图2为本发明专利的一种智能温控电路的电路图。

以下通过具体实施方式，并结合附图对发明专利作进一步说明。

具体实施方式

参见附图1～图2，一种智能温控电路包括电源、NE555触发器U1、MOS开关管Q1、电热装置、温度传感器、电阻R1～R4、稳压管D1～D3和电容C1；所述电容C1、电阻R1、电阻R4和温度传感器均与所述NE555触发器U1相连接；所述温度传感器的一端还连接在所述电阻R3和稳压管D2之间。所述MOS开关管Q1的栅极与所述电阻R4相连接，所述MOS开关管Q1的漏极与所述电热丝相连接，所述MOS开关管Q1的源极与所述电源的负极相连接；所述稳压管D3连接在所述MOS开关管Q1的栅极和源极之间；所述电阻R2与所述稳压管D1相串联连接后连接在电源的正负极之间，所述电阻R3与所述稳压管D2相串联连接后连接在电源的正负极之间。

所述的一种智能温控电路还包括过热保护开关M1；所述过热保护开关M1与所述电源相串联连接。

所述电热装置为电热丝。

所述电阻R2与所述稳压管D1相串联加装过热保护开关后再连接在电源的正负极之间，所述电阻R3与所述稳压管D2相串联加装过热保护开关后再连接在电源的正负极之间。

若控制温度设定在10℃——30℃范围内，则附图1～图2中各元件型号规格如下：

U1——NE555触发器芯片；Q1——N沟道MOS管IRF540N；R1——电阻3.9kΩ；R2——电阻10kΩ；R3——10kΩ；R4——电阻100Ω；C1——电容10n；D1——稳压管1N733A；D2——稳压管1N4740A；D3——稳压管1N4747A；M1——过热保护开关RS-9700A。

本电路总体采用NE555芯片构成的施密特触发器作为控制部分。输入电压由小增加到1/3Vcc时，输出由低电平变为高电平；输入电压由大降低到2/3Vcc时，输出由高电平变为低电平。

输入电压为温度传感器和R1串联时R1上的分压。根据该滞回器原理，只需使两极限温度时，R1的分压分别达到1/3Vcc和2/3Vcc，输出电平变化，使MOS开关管导通或截止，以便控制电热装置的工作状态，从而就能实现在两温度范围内的调节。根据所使用温度传感器的热敏电阻特性，综合考虑芯片电源和所要实现的两触发电压关系及要求的温度变化范围，采取以下方案：取R1=3.9kΩ时，芯片电源为5V，输入环节总电压为10V，则热敏电阻为19.5kΩ和7.8kΩ时，输入能达到两触发电压。根据所使用温度传感器的热敏电阻特性，由热敏电阻测量加热装置周边的环境温度，此时温度上下极限值分别为10℃和30℃，即可实现温度在10℃到30℃范围内变化。温度低于10℃开始加热，温度高于30℃时停止加热。

R1两端输入电压由小增加到1/3Vcc时，输出由低电平变为高电平，受NE555芯片控制使MOS管导通，开始加热。输入电压由大降低到2/3Vcc时，输出由高电平变为低电平，受NE555芯片控制使MOS管截止，停止加热。

另外为实现单一电源供电，使用稳压管D1和D2得到芯片电源和输入环节电压。D3起保护MOS开关管作用。R2、R3用于限流，保证稳压管正常工作。

所控制温度区间仅与所使用温度传感器的热敏电阻和电阻R1分压电路相关，即该区间由电路硬件决定，存在一一对应关系，断电重启后仍能保持原设定温度区间的控制效果，体现良好的记忆和储存功能。更改热敏电阻和其分压电阻可实现不同温度区间的调整和控制。

所述的一种智能温控电路还包括过热保护开关；所述过热保护开关与所述电源相串联连接。使用RS-9700A型双金属型开关作为过热保护开关，可选用断开温度为70度左右的产品。RS-9700A型双金属型开关的参数如下：电压范围：0-250V交直流通用，电流范围：0~5A以内，触点材料：镀银触点，使用寿命：>10万次。通过采用过热保护开关，使得在温度超过预设温度数值时将电源断开，以保护电路不会过热而烧毁。所述过热保护开关按实际要求进行规格选定，确保电路和产品的安全使用。

依据本发明专利所述的一种智能温控电路制造的芯片可用于有特定环境温度区间要求的智能控制：保证特定环境温度低于某个最低设定值（如上述实施例中设定的最低10℃）时自动加热，达到某个最高设定值（如上述实施例中设定的最高30℃）时自动关闭加热装置，以保证某种环境温度维持在特定范围内。

Claims (2)

1.一种智能温控电路，包括电源、NE555触发器U1、MOS开关管Q1、电热装置、温度传感器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、稳压管D1、稳压管D2、稳压管D3和电容C1；

所述电容C1、电阻R1、过热保护开关M1均与所述电源连接，其中所述电容C1和电阻R1连接于所述电源的负极，所述过热保护开关M1串联连接于所述电源的正极；

其特征是：

所述电阻R2与所述稳压管D1相串联连接后通过所述过热保护开关M1连接在电源的正负极之间，所述电阻R3与所述稳压管D2相串联连接后通过所述过热保护开关M1连接在电源的正负极之间；

所述温度传感器的一端连接在所述电阻R3和稳压管D2之间；

所述NE555触发器U1的电源输入端连接于电阻R2与稳压管D1之间；

所述MOS开关管Q1的栅极通过所述电阻R4与所述NE555触发器U1的电源输出端相连接，所述MOS开关管Q1的源极与所述电源的负极相连接；所述稳压管D3连接在所述MOS开关管Q1的栅极和源极之间；

所述电热装置的一端分别与所述MOS开关管Q1的漏极和电阻R1相连接，所述电热装置的另一端通过所述过热保护开关M1与所述电源相连接；

所述电阻R1通过所述电容C1与所述NE555触发器U1相连接；

电阻R4和温度传感器的另一端均与所述NE555触发器U1直接相连；

所述MOS开关管Q1为N沟道MOS管；

所述温度传感器包含热敏电阻；

智能温控电路的温度控制区间仅与所述热敏电阻和电阻R1相关。

2.根据权利要求1所述的一种智能温控电路，其特征是，所述电热装置为电热丝。