CN104833439A - 一种温度检测电路及具有该电路的电子设备 - Google Patents

一种温度检测电路及具有该电路的电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种温度检测电路及具有该电路的电子设备，其中，所述温度检测电路包括：高温检测支路，低温检测支路，感温支路，输出支路；所述感温支路一端分别与所述高温检测支路，所述低温检测支路相连，另一端接电源；所述高温检测支路另一端与所述输出支路相连；所述高温检测支路的使能控制端与系统控制器相连；所述低温检测支路另一端与所述输出支路相连；所述低温检测支路的使能控制端与所述系统控制器相连；所述输出支路另一端与所述系统控制器相连。本发明通过温度检测电路的设置，不但可以降低了系统选择MCU的局限性，还可以降低设计成本。

Description

一种温度检测电路及具有该电路的电子设备
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种温度检测电路及具有该电路的电子设备。
背景技术
随着电力电子技术的不断发展及其生产工艺的不断提升，各类电子设备层出不穷。然而，对于电子设备核心控制器件通常采用MCU(MicrocontrollerUnit,微控制器)。然而，电子设备正常运行的过程中，系统为了保证整体工作状态正常，需要通过MCU实时监测整个电子设备运行环境的温度是否维持在电子设备中各个器件的正常工作温度范围内。这样就需要电子设备在选择MCU时，需要考虑控制芯片MCU是否含有ADC(Analog to Digital Converter，模拟数字转换器)采样功能，从而通过所述ADC采样功能来实时采集监控系统环境温度，保证电子设备的正常运行。
因此，在发明人设计电子设备选择MCU的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：
当电子设备选择MCU过程中，由于需要考虑环境温度实时采集需要选择带有ADC采样功能的MCU，从而使得选择MCU具有局限性，且增加了设计成本。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的，本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种温度检测电路，包括：高温检测支路，低温检测支路，感温支路，输出支路；
所述感温支路一端分别与所述高温检测支路，所述低温检测支路相连，另一端接电源；
所述高温检测支路另一端与所述输出支路相连；所述高温检测支路的使能控制端与系统控制器相连；
所述低温检测支路另一端与所述输出支路相连；所述低温检测支路的使能控制端与所述系统控制器相连；
所述输出支路另一端与所述系统控制器相连。
优选地，所述感温支路采用热敏电阻。
优选地，所述热敏电阻采用负温度系数的热敏电阻。
优选地，所述高温检测支路包括：第三开关管和第三电阻；所述第三开关管管脚C与所述第三电阻一端相连，所述第三开关管管脚E接地，所述第三开关管管脚B接所述系统控制器；
所述第三电阻另一端接所述热敏电阻一端。
优选地，所述低温检测支路包括：第二开关管和第二电阻；所述第二开关管管脚C与所述第二电阻一端相连，所述第二开关管管脚E接地，所述第二开关管管脚B接所述系统控制器；
所述第二电阻另一端接所述热敏电阻一端。
优选地，所述输出支路包括：第一开关管和第四电阻；
所述第一开关管管脚C与所述第四电阻一端相连，所述第一开关管管脚E接地，所述第一开关管管脚B接所述第二电阻与所述第三电阻连接端；
所述第四电阻另一端接所述电源。
优选地，该电路还包括：基极保护支路；所述基极保护支路一端分别与所述高温检测支路，所述低温检测支路一端相连；另一端与所述输出支路相连。
优选地，所述基极保护支路包括：第一电阻；
所述第一电阻一端与所述第二电阻与所述第三电阻连接端相连，另一端接所述第一开关管管脚B。
优选地，所述高温检测支路的高温限值由所述热敏电阻与所述第三电阻决定；
所述低温检测支路的低温限值由所述热敏电阻与所述第二电阻决定。
本发明还提供了一种电子设备，包括：如上任意一项所述温度检测电路。
本发明的技术方案通过在系统电路中设置温度检测电路，不但可以在保证对工作温度的范围的检测的同时，免除了对MCU具有ADC采样功能的要求，更方便MCU的选型，使得系统选择MCU的局限性降低，与此同时也降低设计成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种温度检测电路结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种温度检测电路图；
图3为本发明实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1为所示为本发明实施例提供的一种温度检测电路结构示意图；该温度检测电路包括：高温检测支路，低温检测支路，感温支路，输出支路；
所述感温支路一端分别与所述高温检测支路，所述低温检测支路相连，另一端接电源；
所述高温检测支路另一端与所述输出支路相连；所述高温检测支路的使能控制端与系统控制器相连；
所述低温检测支路另一端与所述输出支路相连；所述低温检测支路的使能控制端与所述系统控制器相连；
所述输出支路另一端与所述系统控制器相连。
需要说明的是，所述感温支路采用热敏电阻；且所述热敏电阻可以采用负温度系数的热敏电阻。
还需要说明的是，所述高温检测支路包括：第三开关管和第三电阻；所述第三开关管管脚C与所述第三电阻一端相连，所述第三开关管管脚E接地，所述第三开关管管脚B接所述系统控制器；
所述第三电阻另一端接所述热敏电阻一端。
还需要说明的是，所述低温检测支路包括：第二开关管和第二电阻；所述第二开关管管脚C与所述第二电阻一端相连，所述第二开关管管脚E接地，所述第二开关管管脚B接所述系统控制器；
所述第二电阻另一端接所述热敏电阻一端。
还需要说明的是，所述输出支路包括：第一开关管和第四电阻；
所述第一开关管管脚C与所述第四电阻一端相连，所述第一开关管管脚E接地，所述第一开关管管脚B接所述第二电阻与所述第三电阻连接端；
所述第四电阻另一端接所述电源。
还需要说明的是，该电路还包括：基极保护支路；所述基极保护支路一端分别与所述高温检测支路，所述低温检测支路一端相连；另一端与所述输出支路相连。
还需要说明的是，所述基极保护支路包括：第一电阻；
所述第一电阻一端与所述第二电阻与所述第三电阻连接端相连，另一端接所述第一开关管管脚B。
还需要说明的是，所述高温检测支路的高温限值由所述热敏电阻与所述第三电阻决定；所述低温检测支路的低温限值由所述热敏电阻与所述第二电阻决定。
基于以上实施例，如图2所示，为本发明实施例提供的一种温度检测电路图；当所述感温支路采用热敏电阻NTC，所述高温检测支路包括：第三开关管Q3和第三电阻R3；所述低温检测支路包括：第二开关管Q2和第二电阻R2；所述输出支路包括：第一开关管Q1和第四电阻R4；所述基极保护支路包括：第一电阻R1；
所述第三开关管Q3管脚C与所述第三电阻R3一端相连，所述第三开关管Q3管脚E接地，所述第三开关管Q3管脚B接所述系统控制器；
所述第三电阻R3另一端接所述热敏电阻NTC一端。
所述第二开关管Q2管脚C与所述第二电阻R2一端相连，所述第二开关管Q2管脚E接地，所述第二开关管Q2管脚B接所述系统控制器；
所述第二电阻R2另一端接所述热敏电阻NTC一端。
所述第一开关管Q1管脚C与所述第四电阻R4一端相连，所述第一开关管Q1管脚E接地，所述第一开关管Q1管脚B接所述第二电阻R2与所述第三电阻R3连接端；
所述第四电阻R4另一端接所述电源VCC。
所述第一电阻R1一端与所述第二电阻R2与所述第三电阻R3连接端相连，另一端接所述第一开关管Q1管脚B。
以下通过具体工作原理对温度检测电路进行详细说明。
在电子设备中，通常根据整个系统工作设定一个温度范围，以此来保证电子设备的正常使用。本发明电路的设计，通过电路来设定工作温度范围的上限值(高温限值)和下限值(低温限值)。具体工作流程如下：
第三开关管Q3，第三电阻R3是高温检测支路的主要器件；
第二开关管Q2，第二电阻R2是低温检测支路的主要器件；
第一电阻R1主要用于在使得第一开关管Q1导通后，保证基极电流不会过大，烧坏三极管Q1。
热敏电阻NTC是负温度系数的热敏电阻，即阻值是和温度成反向的关系，温度越高，热敏电阻对应的阻值就越低。
由系统控制器MCU发出进行高低温检测的指令，即DETECT-H/DETECT-L,通过高温检测支路的使能控制端，低温检测支路的使能控制端指示高温检测支路和低温检测支路启动；
所述高低温检测的指令是由MCU设定一个进行检测的时间间隔，比如1S检测一次低温，则发送一次低温检测的指令DETECT-L为高电平；1S检测一次高温，则发送一次高温检测的指令DETECT-H为高电平；当不检测的时候，所述高温检测支路的使能控制端和低温检测支路的使能控制端都是低电平或者高阻状态，即保证对应的三极管是关断的，并且可以保证在不检测温度的时候，该部分的电路是零损耗。
例如：设定系统正常工作的温度范围是0℃-60℃，则通过阻值的选择能够进行高温限值和低温限值设定。
当进行低温检测的时候，DETECT-L为高电平，第二开关管Q2导通，设定当温度在0℃时候热敏电阻NTC的阻值是R0，根据热敏电阻NTC的特性，当温度越低的时候电阻越高，也就是说，只要温度大于0℃时候的热敏电阻的阻值都小于0℃时候热敏电阻的阻值；三极管Q2的管压降为VCEQ，则此时第二电阻R2上面的电压VR2＝[R2/(R2+R0)]*(VCC-VCEQ)，通过电阻R2的阻值的选择，使得VR2+VCEQ＝0.7V(一般三极管导通的最小BE间的电压为0.7V左右)，使得Q1导通，所以，此时ACTION由高变为低电平；而只要温度大于0℃时候，热敏电阻的阻值都小于R0，所以只要温度大于0℃时，电压(VR2+VCEQ)都将大于0.7V，一旦三极管选定型号，则VCEQ是定值；所以就由电阻R2和热敏电阻对VCC-VCEQ进行分压，所以只要温度越高，热敏电阻的阻值越小，则热敏电阻的分压就越小，R2上的分压就越大。由上可知，只要温度大于0℃，则ACTION就为低电平，当温度低于0℃，则ACTION就为高电平。一旦ACTION为高电平了，就说明在低温检测的过程中，检测到的温度就已经低于0℃了。
当进行高温检测的时候，DETECT-H为高电平，第三开关管Q3导通，设定当温度在60℃时候，热敏电阻NTC的阻值是R60，根据热敏电阻NTC的特性，当温度越高的时候阻值越低，也就是说，只要温度小于60℃时候的热敏电阻的阻值都大于60℃时候热敏电阻的阻值；使得当温度是60℃时候，三极管Q3的管压降为VCEQ，则此时R3上面的电压VR3＝[R3/(R3+R60)]*(VCC-VCEQ)，通过电阻R3的阻值的选择，使得VR3+VCEQ＝0.7V，一般三极管导通的最小BE间的电压为0.7V左右，使得Q1导通，所以，此时ACTION由高变为低电平；而只要温度小于60℃，热敏电阻的阻值都大于R60，所以只要温度小于60℃时，电压(VR2+VCEQ)都将小于0.7V，一旦三极管选定型号，则VCEQ是定值；所以就由电阻R3和热敏电阻对(VCC-VCEQ)进行分压，所以温度越低，热敏电阻的阻值越大，则热敏电阻的分压就越大，R3上的分压就越小。由上可知，只要温度大于60℃，则ACTION就为低电平；当温度低于60℃，则ACTION就为高电平。一旦ACTION为低电平了，就说明在高温检测的过程中，检测到的温度已经高于60℃。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种电子设备；该电子设备包括：如上任一所述的温度检测电路。
本发明的技术方案通过在系统电路中设置温度检测电路，不但可以在保证对工作温度的范围的检测的同时，免除了对MCU具有ADC采样功能的要求，更方便MCU的选型，使得系统选择MCU的局限性降低，与此同时也降低设计成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种温度检测电路，其特征在于，包括：高温检测支路，低温检测支路，感温支路，输出支路；
所述感温支路一端分别与所述高温检测支路，所述低温检测支路相连，另一端接电源；
所述高温检测支路另一端与所述输出支路相连；所述高温检测支路的使能控制端与系统控制器相连；
所述低温检测支路另一端与所述输出支路相连；所述低温检测支路的使能控制端与所述系统控制器相连；
所述输出支路另一端与所述系统控制器相连。
2.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述感温支路采用热敏电阻。
3.根据权利要求2所述的温度检测电路，其特征在于，所述热敏电阻采用负温度系数的热敏电阻。
4.根据权利要求3所述的温度检测电路，其特征在于，所述高温检测支路包括：第三开关管和第三电阻；所述第三开关管管脚C与所述第三电阻一端相连，所述第三开关管管脚E接地，所述第三开关管管脚B接所述系统控制器；
所述第三电阻另一端接所述热敏电阻一端。
5.根据权利要求4所述的温度检测电路，其特征在于，所述低温检测支路包括：第二开关管和第二电阻；所述第二开关管管脚C与所述第二电阻一端相连，所述第二开关管管脚E接地，所述第二开关管管脚B接所述系统控制器；
所述第二电阻另一端接所述热敏电阻一端。
6.根据权利要求5所述的温度检测电路，其特征在于，所述输出支路包括：第一开关管和第四电阻；
所述第一开关管管脚C与所述第四电阻一端相连，所述第一开关管管脚E接地，所述第一开关管管脚B接所述第二电阻与所述第三电阻连接端；
所述第四电阻另一端接所述电源。
7.根据权利要求6所述的温度检测电路，其特征在于，该电路还包括：基极保护支路；所述基极保护支路一端分别与所述高温检测支路，所述低温检测支路一端相连；另一端与所述输出支路相连。
8.根据权利要求7所述的温度检测电路，其特征在于，所述基极保护支路包括：第一电阻；
所述第一电阻一端与所述第二电阻与所述第三电阻连接端相连，另一端接所述第一开关管管脚B。
9.根据权利要求8所述的温度检测电路，其特征在于，所述高温检测支路的高温限值由所述热敏电阻与所述第三电阻决定；
所述低温检测支路的低温限值由所述热敏电阻与所述第二电阻决定。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1-9任意一项所述温度检测电路。
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