CN104746323A - 一种温控方式改良的电熨斗及该电熨斗的温控方法 - Google Patents
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Abstract
一种温控方式改良的电熨斗，包括电熨斗本体、温控装置以及底板,底板上方装设有一用于给其加热的温度控制元件,温控装置包括一印刷电路板、供电元件、温度传感元件以及温度控制元件，温度传感元件的输出端连接于所述印刷电路板的使能端，温度控制元件包括一电热管以及一可控硅。本发明还公开了一种温控方法。本发明通过设置可控硅并且利用其导通比例来实现精确温度控制，由于在任何时段，电熨斗中底板实际温度是连续的；可控硅的导通比变化也是连续的，而不是突变的，因而可控硅的导通比可以实时跟随着ΔT1的变化而自动连续调整，因此ΔT1差值可以恒定在很小的温幅范围内，从而使得电熨斗底板的温度变化很小，保证自动恒温。
Description
技术领域
本发明涉及一种电熨斗，尤其是指一种温控方式改良的电熨斗及该电熨斗的温控方法。
背景技术
温度控制装置是一种常见的电子控制元器件。就目前而言，现有的温度控制装置主要由温控器和热电偶组成，热电偶检测温度并转换成电信号传给温控器，温控器根据所设定的温度发出控制信号，温度高于设定温度上限停止加热系统或开启降温系统，低于设定温度下线停止降温系统或开启加热系统。
现有的电熨斗通常包括一底板及其温度控制装置，温度控制装置对底板进行加热，底板对被熨衣物进行熨烫整形。并且，为了达到更好的熨烫效果，目前大多电熨斗还具有蒸汽功能。即在熨斗内设有水箱，在底板上方形成一蒸汽室，底板上形成与该蒸汽室相通的蒸汽喷孔，水箱中的水滴入蒸汽室内，受热后汽化形成蒸汽，从底板底部的蒸汽喷孔喷出至衣物上对其加湿。
电熨斗中底板能否保持恒温以及如何保持恒温是衡量电熨斗品质的一关键因素。目前电熨斗的温控方式主要是采用设定点开关控制的方式。其具体是当电熨斗开机后，100%功率进行加热，只有当检测到的底板实际温度等于设定温度后，才会停止加热；由于温度的滞后性，加上停止时温度已经很高，实际温度还会上冲到大大高于设定温度，导致熨斗底板温幅较大。
发明内容
本发明提供一种温控方式改良的电熨斗及该电熨斗的温控方法，其主要目的在于克服现有电熨斗存在的温度控制精确度低、温差幅度较大的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种温控方式改良的电熨斗，包括电熨斗本体以及设置在该电熨斗本体底部的底板,所述底板上方装设有一用于给其加热的温度控制元件,还包括一温控装置，该温控装置包括一印刷电路板、一与该印刷电路板电连接的供电元件、至少一温度传感元件、以及至少一所述温度控制元件，所述温度传感元件的输出端连接于所述印刷电路板的使能端，所述温度控制元件包括一电热管以及一用于控制该电热管加热功率大小的可控硅，所述可控硅的使能端连接于所述印刷电路板的输出端。
进一步的，使用时，所述印刷电路板内预先设定需要控制的底板的设定温度T0，当底板首次由低温加热至设定温度T0时，电路中可控硅的导通比例为100%，当底板的当前温度接近T0时，所述温度传感元件在第一时间时检测底板的当前温度，获取第一检测温度T1；所述印刷电路板进行A/D转换并计算T0-T1的差值ΔT1；所述温度传感元件在第一时间之后的第二时间时检测底板的当前温度，获取第二检测温度T2；所述印刷电路板进行A/D转换并计算T0-T2的差值ΔT2；所述印刷电路板比较ΔT1和ΔT2数值，当ΔT1大于ΔT2时，减小电路中可控硅的导通比例，减少所述电热管的加热功率；当ΔT1小于ΔT2时，增大电路中可控硅的导通比例，增大所述电热管的加热功率。
进一步的，当ΔT1和/或ΔT2<0时电路中可控硅的导通比例为0，当ΔT1和/或ΔT2=0时电路中可控硅的导通比例大于0并且小于100%。
进一步的，当T1和/或T2小于一第一波谷温度Tmin1之前，电路中可控硅的导通比例为100%；T1和/或T2大于一第一波谷温度Tmin1之后并且小于一第一波峰温度Tmux1之前，电路中可控硅的导通比例由100%连续降低到0%，所述设定温度T0位于第一波谷温度Tmin1和第一波峰温度Tmux1之间。
进一步的，当T1和/或T2小于所述第一波峰温度Tmux1之后并且大于一设定温度T0之前，电路中可控硅的导通比例为0；当T1和/或T2小于所述设定温度T0之后并且大于一第二波谷温度Tmin1之前，电路中可控硅的导通比例由0逐渐回升。
一种电熨斗的温控方法，分别对电熨斗内的底板、蒸汽和/或液体进行恒温控制，其包括以下步骤：a、预先设定需要控制的底板、蒸汽和/或液体的设定温度T0，当底板、蒸汽和/或液体首次由低温加热至设定温度T0时，电路中可控硅的导通比例为100%，当底板、蒸汽和/或液体的当前温度接近T0时，在第一时间时检测底板、蒸汽和/或液体的当前温度，获取第一检测温度T1；b、计算T0-T1的差值ΔT1；c、在第一时间之后的第二时间时检测底板、蒸汽和/或液体的当前温度，获取第二检测温度T2；d、计算T0-T2的差值ΔT2；e、比较ΔT1和ΔT2数值，当ΔT1大于ΔT2时，减小电路中可控硅的导通比例，当ΔT1小于ΔT2时，增大电路中可控硅的导通比例。
进一步的，当ΔT1和/或ΔT2<0时电路中可控硅的导通比例为0。
进一步的，当ΔT1和/或ΔT2=0时电路中可控硅的导通比例大于0并且小于100%。
进一步的，当T1和/或T2小于一第一波谷温度Tmin1之前，电路中可控硅的导通比例为100%；T1和/或T2大于一第一波谷温度Tmin1之后并且小于一第一波峰温度Tmux1之前，电路中可控硅的导通比例由100%连续降低到0%，所述设定温度T0位于第一波谷温度Tmin1和第一波峰温度Tmux1之间。
进一步的，当T1和/或T2小于所述第一波峰温度Tmux1之后并且大于一设定温度T0之前，电路中可控硅的导通比例为0；当T1和/或T2小于所述设定温度T0之后并且大于一第二波谷温度Tmin1之前，电路中可控硅的导通比例由0逐渐回升。
和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于:
1、本发明结构简单、实用性强，通过设置可控硅并且利用其导通比例来实现精确温度控制，由于在任何时段，电熨斗中底板实际温度是连续的；可控硅的导通比变化也是连续的，而不是突变的，因而可控硅的导通比可以实时跟随着ΔT1的变化而自动连续调整，因此ΔT1差值可以恒定在很小的温幅范围内，从而使得电熨斗底板的温度变化很小，保证自动恒温。
2、本发明可在底板、蒸汽和/或液体所在的底板、蒸汽形成装置和蒸汽加热装置各设置有可控硅和温度传感元件，并且共用一个印刷电路板，这样不仅简化电路布局、节省耗材，而且可以实现对底板、蒸汽和/或液体的高精度恒温控制，提高电熨斗的品质。
附图说明
图1为实施例一结构示意图。
图2为实施例一中所述温控装置的电路原理框图。
图3为所述底板的恒温控制过程中时间-底板温度关系图和时间-电热管功率关系图。
图4为实施例二中所述温控装置的电路原理框图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。
实施例一
参照图1和图2。一种温控方式改良的电熨斗，包括电熨斗本体1、设置在该电熨斗本体1底部的底板2以及一温控装置3,所述底板2上方装设有一用于给其加热的温度控制元件30,该温控装置3包括一印刷电路板31、一与该印刷电路板31电连接的供电元件32、至少一温度传感元件33、以及至少一所述温度控制元件30，所述温度传感元件33的输出端连接于所述印刷电路板31的使能端，所述温度控制元件30包括一电热管301以及一用于控制该电热管301加热功率大小的可控硅302，所述可控硅302的使能端连接于所述印刷电路板31的输出端。本实施例中，所述温度传感元件33为热敏电阻。
所述底板2的恒温控制过程主要包括以下步骤：开机前或者开机时，所述印刷电路板31内预先设定需要控制的底板2的设定温度T0，当底板2首次由低温加热至设定温度T0时，电路中可控硅302的导通比例为100%，当底板2的当前温度接近T0时，所述温度传感元件33在第一时间时检测底板2的当前温度，获取第一检测温度T1；所述印刷电路板31进行A/D转换并计算T0-T1的差值ΔT1；所述温度传感元件33在第一时间之后的第二时间时检测底板2的当前温度，获取第二检测温度T2；所述印刷电路板31进行A/D转换并计算T0-T2的差值ΔT2；所述印刷电路板31比较ΔT1和ΔT2数值，当ΔT1大于ΔT2时，减小电路中可控硅302的导通比例，减少所述电热管301的加热功率；当ΔT1小于ΔT2时，增大电路中可控硅302的导通比例，增大所述电热管301的加热功率。
之后为了保证所述底板2精准地保持在设定温度T0，则必须满足以下几个方面：
1、当ΔT1和/或ΔT2<0时电路中可控硅的导通比例为0。
2、当ΔT1和/或ΔT2=0时电路中可控硅的导通比例可以在恒定在某一个小的固定值。
3、T1和/或T2大于一第一波谷温度Tmin1之后并且小于一第一波峰温度Tmux1之前，电路中可控硅的导通比例由100%连续降低到0%，所述设定温度T0位于第一波谷温度Tmin1和第一波峰温度Tmux1之间。
4、当T1和/或T2小于所述第一波峰温度Tmux1之后并且大于一设定温度T0之前，电路中可控硅的导通比例为0。
5、当T1和/或T2小于所述设定温度T0之后并且大于一第二波谷温度Tmin1之前，在满足电路中可控硅的导通比例由0逐渐回升。
在满足上述条件后，印刷电路板31把检测到的实际温度，量化转换为数字量，和设定温度T0比较，计算T0-T1差值，来控制单位周期内的加热时间，以不断地调整加热功率。
图3为所述底板2的恒温控制过程中时间-底板温度关系图和时间-电热管功率关系图。参照图3。总而言之，以上所述底板2的恒温控制过程包括以下阶段
0-t1阶段：底板2初始温度T很低，T0-T差值很大；电路自动控制可控硅100%导通，输出100%功率，以快速加热；
t1-t2阶段：底板2温度T已经比较高，T0-T差值已经变得越来越小，并最终＜0；电路自动控制可控硅导通比例开始越来越小，功率输出从100%连续降低到0%；
t2-t3阶段：底板2温度T逐渐回落，T0-T差值从＜0逐渐回升到在0附近徘徊；电路自动控制可控硅导通比例逐渐加大，功率从0%逐渐回升；
t4以后阶段：底板2温度T稳定在预设的T0附近，T0-T差值稳定在0附近的极小范围内；电路自动控制可控硅导通恒定在一定比例，功率恒定在保温的功率。
在任何时段，底板2实际温度是连续的；功率的变化也是连续的，而不是突变的，并且实时跟随着T0-T差值而自动连续调整，所以T0-T差值可以恒定在很小的温幅范围内。
实施例二
参照图4。由于本实施例的电熨斗内设置有蒸汽形成装置和蒸汽加热装置，所述温度传感元件33分别设置有三个，并且分别连接于底板2、蒸汽形成装置和蒸汽加热装置上，分别用于感测底板2温度、水的温度和蒸汽温度。温度控制元件30分别设置有三个，并且分别连接于底板2、蒸汽形成装置和蒸汽加热装置上，分别用于控制底板2温度、水的温度和蒸汽温度。
由于温度控制元件30对水进行恒温加热的方式与温度控制元件30对底板2进行恒温加热的方式相同，因而此处不对其具体过程进行详细叙述。
由于温度控制元件30对蒸汽进行恒温加热的方式与温度控制元件30对底板2进行恒温加热的方式相同，因而此处不对其具体过程进行详细叙述。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (10)
1.一种温控方式改良的电熨斗，包括电熨斗本体以及设置在该电熨斗本体底部的底板,所述底板上方装设有一用于给其加热的温度控制元件,其特征在于：还包括一温控装置，该温控装置包括一印刷电路板、一与该印刷电路板电连接的供电元件、至少一温度传感元件、以及至少一所述温度控制元件，所述温度传感元件的输出端连接于所述印刷电路板的使能端，所述温度控制元件包括一电热管以及一用于控制该电热管加热功率大小的可控硅，所述可控硅的使能端连接于所述印刷电路板的输出端。
2.如权利要求1所述一种温控方式改良的电熨斗，其特征在于：使用时，所述印刷电路板内预先设定需要控制的底板的设定温度T0，当底板首次由低温加热至设定温度T0时，电路中可控硅的导通比例为100%，当底板的当前温度接近T0时，所述温度传感元件在第一时间时检测底板的当前温度，获取第一检测温度T1；所述印刷电路板进行A/D转换并计算T0-T1的差值ΔT1；所述温度传感元件在第一时间之后的第二时间时检测底板的当前温度，获取第二检测温度T2；所述印刷电路板进行A/D转换并计算T0-T2的差值ΔT2；所述印刷电路板比较ΔT1和ΔT2数值，当ΔT1大于ΔT2时，减小电路中可控硅的导通比例，减少所述电热管的加热功率；当ΔT1小于ΔT2时，增大电路中可控硅的导通比例，增大所述电热管的加热功率。
3.如权利要求2所述一种温控方式改良的电熨斗，其特征在于：当ΔT1和/或ΔT2<0时电路中可控硅的导通比例为0，当ΔT1和/或ΔT2=0时电路中可控硅的导通比例大于0并且小于100%。
4.如权利要求3所述一种温控方式改良的电熨斗，其特征在于：当T1和/或T2小于一第一波谷温度Tmin1之前，电路中可控硅的导通比例为100%；T1和/或T2大于一第一波谷温度Tmin1之后并且小于一第一波峰温度Tmux1之前，电路中可控硅的导通比例由100%连续降低到0%，所述设定温度T0位于第一波谷温度Tmin1和第一波峰温度Tmux1之间。
5.如权利要求4所述一种温控方式改良的电熨斗，其特征在于：当T1和/或T2小于所述第一波峰温度Tmux1之后并且大于一设定温度T0之前，电路中可控硅的导通比例为0；当T1和/或T2小于所述设定温度T0之后并且大于一第二波谷温度Tmin1之前，电路中可控硅的导通比例由0逐渐回升。
6.一种电熨斗的温控方法，分别对电熨斗内的底板、蒸汽和/或液体进行恒温控制，其包括以下步骤：a、预先设定需要控制的底板、蒸汽和/或液体的设定温度T0，当底板、蒸汽和/或液体首次由低温加热至设定温度T0时，电路中可控硅的导通比例为100%，当底板、蒸汽和/或液体的当前温度接近T0时，在第一时间时检测底板、蒸汽和/或液体的当前温度，获取第一检测温度T1；b、计算T0-T1的差值ΔT1；c、在第一时间之后的第二时间时检测底板、蒸汽和/或液体的当前温度，获取第二检测温度T2；d、计算T0-T2的差值ΔT2；e、比较ΔT1和ΔT2数值，当ΔT1大于ΔT2时，减小电路中可控硅的导通比例，当ΔT1小于ΔT2时，增大电路中可控硅的导通比例。
7.如权利要求6所述一种电熨斗的温控方法，其特征在于：当ΔT1和/或ΔT2<0时电路中可控硅的导通比例为0。
8.如权利要求7所述一种电熨斗的温控方法，其特征在于：当ΔT1和/或ΔT2=0时电路中可控硅的导通比例大于0并且小于100%。
9.如权利要求8所述一种电熨斗的温控方法，其特征在于：当T1和/或T2小于一第一波谷温度Tmin1之前，电路中可控硅的导通比例为100%；T1和/或T2大于一第一波谷温度Tmin1之后并且小于一第一波峰温度Tmux1之前，电路中可控硅的导通比例由100%连续降低到0%，所述设定温度T0位于第一波谷温度Tmin1和第一波峰温度Tmux1之间。
10.如权利要求6所述一种电熨斗的温控方法，其特征在于：当T1和/或T2小于所述第一波峰温度Tmux1之后并且大于一设定温度T0之前，电路中可控硅的导通比例为0；当T1和/或T2小于所述设定温度T0之后并且大于一第二波谷温度Tmin1之前，电路中可控硅的导通比例由0逐渐回升。
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