CN105395309A - 暖水袋的温控电路及暖水袋 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及保暖设备领域，提供了一种暖水袋的温控电路，包括电源，电源的正极与负极之间设置有并联连接的温度测试分路、温度调节分路、比较分路、驱动分路以及加热分路；温度测试分路包括第一分压电阻和热敏电阻，温度调节分路包括第二分压电阻和电位器，比较分路包括电压比较器；驱动分路包括第三分压电阻、第四分压电阻、第五分压电阻以及三极管；电压比较器的输出接口与三极管的基极导线连接；加热分路包括加热电阻和场效应管，场效应管的栅极与三极管的集电极导线连接。本发明，不需要经常充电加热，使用方便安全，且能够根据需求调节水温，并将温度持续保持在设定值，能够实现长时间的保暖，适用于夜晚休息。

Description

暖水袋的温控电路及暖水袋
技术领域
本发明涉及保暖设备领域，尤其是一种暖水袋的温控电路及暖水袋。
背景技术
暖水袋是入冬后或者寒冷地区人们常使用的一种保暖用品。当前市场流行的暖水袋是用220v市电加热，一旦暖水袋供电线损坏或者出现漏液，很容易导致人体触电，危及人身安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够自动控制水温并保证充电安全的暖水袋的温控电路及暖水袋。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：暖水袋的温控电路，包括额定电压小于或等于36V的电源，所述电源的正极与负极之间设置有并联连接的温度测试分路、温度调节分路、比较分路、驱动分路以及加热分路；
所述温度测试分路包括串联连接的第一分压电阻和热敏电阻，所述温度调节分路包括依次串联连接的电位器、定值电阻和第二分压电阻，所述比较分路包括电压比较器，所述电压比较器设置有第一比较电压输入口、第二电压输入口和输出接口，所述第一比较电压输入口通过导线与第一分压电阻和热敏电阻之间的导线相连，所述第二电压输入口通过导线与第二分压电阻和定值电阻之间的导线相连；
所述驱动分路包括第三分压电阻、第四分压电阻、第五分压电阻以及三极管，所述第三分压电阻设置于电源正极与三极管基极之间，所述第四分压电阻设置于电源正极与三极管的集电极之间，所述三极管的发射极与电源负极相连，所述第五分压电阻设置于三极管的集电极与电源负极之间；
所述电压比较器的输出接口与三极管的基极导线连接；
所述加热分路包括串联连接的加热电阻和场效应管，所述场效应管的栅极通过发光二极管与三极管的集电极导线连接。
进一步地，所述三极管的集电极与场效应管的栅极之间设置有加热指示灯。
进一步地，设置有与温度测试分路、温度调节分路、比较分路、驱动分路以及加热分路并联连接的电源指示电路，所述电源指示电路包括串联连接的第六分压电阻和电源指示灯。
进一步地，设置有稳压电路，所述稳压电路包括电解电容、稳压管和稳压电阻，所述电解电容和稳压管并联连接后再与稳压电阻串联连接，且所述温度测试分路、温度调节分路和比较分路均与稳压电阻串联连接。
进一步地，所述电源的额定电压为24V。
暖水袋，设置有上述温控电路。
本发明的有益效果是：采用额定电压小于或等于36V的电源，即使发生漏电现象，也不会对人体造成伤害，能够确保使用安全。热敏电阻的阻值随着温度的变化而改变，当其阻值变化时，其分电压也随着变化；电位器能够通过改变接入电路的阻值来调节其分电压的大小，本发明中，将电位器的阻值换算成相应的温度值，便于使用者直接设定需要的水温。当实际水温小于设定水温时，热敏电阻的阻值较大，分电压较大，电压比较器第一比较电压输入口的输入电压小于第二比较电压输入口的输入电压，此时，输出接口的输出电压为0V，三极管截止，且其集电极电压为第五分压电阻的分压，第四分压电阻和第五分压电阻的阻值经过计算确定，使三极管截止时第五分压电阻的分压大于等于场效应管的饱和电压，此时，场效应管的源极和漏极导通，加热电阻通电工作。水温升高后，热敏电阻的阻值减小，水温升高至设定值时，电压比较器第一比较电压输入口的输入电压大于第二比较电压输入口的输入电压，三极管导通，第五分压电阻的分压大幅度减小，场效应管截止，此时，加热电阻断电，停止加热。本发明，不需要经常充电加热，使用方便安全，且能够根据需求调节水温，并将温度持续保持在设定值，能够实现长时间的保暖，适用于夜晚休息。
附图说明
图1是本发明温控电路的示意图；
附图标记：10—电源；21—第一分压电阻；22—热敏电阻；31—第二分压电阻；32—电位器；33—定值电阻；41—电压比较器；411—第一比较电压输入口；412—第二比较电压输入口；413—输出接口；51—第三分压电阻；52—第四分压电阻；53—第五分压电阻；54—三极管；61—加热电阻；62—场效应管；70—加热指示灯；81—第六分压电阻；82—电源指示灯；91—电解电容；92—稳压管；93—稳压电阻。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明的暖水袋的温控电路，包括额定电压小于或等于36V的电源10，所述电源10的正极与负极之间设置有并联连接的温度测试分路、温度调节分路、比较分路、驱动分路以及加热分路；
所述温度测试分路包括串联连接的第一分压电阻21和热敏电阻22，所述温度调节分路包括依次串联连接的电位器32、定值电阻33和第二分压电阻31，所述比较分路包括电压比较器41，所述电压比较器41设置有第一比较电压输入口411、第二电压输入口412和输出接口413，所述第一比较电压输入口411通过导线与第一分压电阻21和热敏电阻22之间的导线相连，所述第二电压输入口412通过导线与第二分压电阻31和定值电阻33之间的导线相连；
所述驱动分路包括第三分压电阻51、第四分压电阻52、第五分压电阻53以及三极管54，所述第三分压电阻51设置于电源10正极与三极管54基极之间，所述第四分压电阻52设置于电源10正极与三极管54的集电极之间，所述三极管54的发射极与电源10负极相连，所述第五分压电阻53设置于三极管54的集电极与电源10负极之间；
所述电压比较器41的输出接口413与三极管54的基极导线连接；
所述加热分路包括串联连接的加热电阻61和场效应管62，所述场效应管62的栅极通过发光二极管与三极管54的集电极导线连接。
电源10的额定电压小于或等于36V，即使发生漏电现象，也不会对人体造成伤害，能够确保使用安全。热敏电阻22的阻值随着温度的变化而改变，当其阻值变化时，其分电压也随着变化；电位器32能够通过改变接入电路的阻值来调节其分电压的大小，本发明中，根据温度调节范围确定电阻的调节范围，选用型号合适的电位器32，并将电位器32的调节阻值换算成相应的温度值，便于使用者通过调节电位器32设定需要的水温。电压比较器41用于比较两个输入电压的大小。第三分压电阻51的应合适，太小容易损坏三极管54，太大会导致后面的电路无法工作。热敏电阻22、加热电阻61和各个分压电阻的阻值、型号根据调节需求计算确定，为了确保温度控制的准确，第一分压电阻21、第二分压电阻31和定值电阻采用精密电阻。
图1是本发明的一种电路连接方式，按照如图1所示的实施方式，电压比较器41采用集成电压比较器，型号可以是lm393。当第一比较电压输入口411的输入电压较小时，输出0V电压，反之输出大于0V的电压。当实际水温小于设定水温时，热敏电阻22的阻值较大，分电压较大，电压比较器41第一比较电压输入口411的输入电压小于第二比较电压输入口412的输入电压，此时，输出接口413的输出电压为0V，三极管54截止，且其集电极电压为第五分压电阻53的分压，第四分压电阻52和第五分压电阻53的阻值经过计算确定，使三极管54截止时第五分压电阻53的分压大于等于场效应管62的饱和电压，此时，场效应管62的源极和漏极导通，加热电阻61通电工作。水温升高后，热敏电阻22的阻值减小，水温升高至设定值后，电压比较器41第一比较电压输入口411的输入电压大于第二比较电压输入口412的输入电压，三极管54导通，第五分压电阻53的分压大幅度减小，场效应管62截止，此时，加热电阻61断电，停止加热。本发明，不需要经常充电加热，使用方便安全，且能够根据需求调节水温，并将温度持续保持在设定值，能够实现长时间的保暖，适用于夜晚休息。
除图1所示的实施方式外，第一分压电阻21和热敏电阻22可交换位置，电位器32、定值电阻33和第二分压电阻31也可以交换位置，与电压比较器41的连接也相应地做出改变。
所述三极管54的集电极与场效应管62的栅极之间设置有加热指示灯70。加热指示灯70可采用发红光的灯，当加热电阻61通电加热时，加热指示灯70通电发光，便于判断电路的工作状态。
设置有与温度测试分路、温度调节分路、比较分路、驱动分路以及加热分路并联连接的电源指示电路，所述电源指示电路包括串联连接的第六分压电阻81和电源指示灯82。电源指示灯82采用发黄光的灯泡，用于检测电源10是否正常供电，当电源指示灯82发光微弱或者熄灭时，则需要更换电源10或者为电源10充电，以确保电路正常运行。
设置有稳压电路，所述稳压电路包括电解电容91、稳压管92和稳压电阻93，所述电解电容91和稳压管92并联连接后再与稳压电阻93串联连接，且所述温度测试分路、温度调节分路和比较分路均与稳压电阻93串联连接。选择反向击穿电压合适的稳压管92，能够为温度测试分路、温度调节分路和比较分路提供稳定的电压，确保其中的各个元件稳定地工作，降低调节误差。
电源10的额定电压根据使用需求选择，优选的，所述电源10的额定电压为24V。
暖水袋，设置有上述温控电路。本发明的暖水袋，电源10采用安全电压，确保使用安全，且能够调节水温，并将水温恒定保持在设定值，避免了现有暖水袋水温下降后无调温效果的缺陷，更好地满足使用需求。

Claims (6)

1.暖水袋的温控电路，其特征在于：包括额定电压小于或等于36V的电源(10)，所述电源(10)的正极与负极之间设置有并联连接的温度测试分路、温度调节分路、比较分路、驱动分路以及加热分路；
所述温度测试分路包括串联连接的第一分压电阻(21)和热敏电阻(22)，所述温度调节分路包括依次串联连接的电位器(32)、定值电阻(33)和第二分压电阻(31)，所述比较分路包括电压比较器(41)，所述电压比较器(41)设置有第一比较电压输入口(411)、第二电压输入口(412)和输出接口(413)，所述第一比较电压输入口(411)通过导线与第一分压电阻(21)和热敏电阻(22)之间的导线相连，所述第二电压输入口(412)通过导线与第二分压电阻(31)和定值电阻(33)之间的导线相连；
所述驱动分路包括第三分压电阻(51)、第四分压电阻(52)、第五分压电阻(53)以及三极管(54)，所述第三分压电阻(51)设置于电源(10)正极与三极管(54)基极之间，所述第四分压电阻(52)设置于电源(10)正极与三极管(54)的集电极之间，所述三极管(54)的发射极与电源(10)负极相连，所述第五分压电阻(53)设置于三极管(54)的集电极与电源(10)负极之间；
所述电压比较器(41)的输出接口(413)与三极管(54)的基极导线连接；
所述加热分路包括串联连接的加热电阻(61)和场效应管(62)，所述场效应管(62)的栅极与三极管(54)的集电极导线连接。
2.如权利要求1所述的暖水袋的温控电路，其特征在于：所述三极管(54)的集电极与场效应管(62)的栅极之间设置有加热指示灯(70)。
3.如权利要求1或2所述的暖水袋的温控电路，其特征在于：设置有与温度测试分路、温度调节分路、比较分路、驱动分路以及加热分路并联连接的电源指示电路，所述电源指示电路包括串联连接的第六分压电阻(81)和电源指示灯(82)。
4.如权利要求3所述的暖水袋的温控电路，其特征在于：设置有稳压电路，所述稳压电路包括电解电容(91)、稳压管(92)和稳压电阻(93)，所述电解电容(91)和稳压管(92)并联连接后再与稳压电阻(93)串联连接，且所述温度测试分路、温度调节分路和比较分路均与稳压电阻(93)串联连接。
5.如权利要求1所述的暖水袋的温控电路，其特征在于：所述电源(10)的额定电压为24V。
6.暖水袋，其特征在于：设置有如权利要求1所述的温控电路。
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