CN105425861B - 一种温度控制电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种温度控制电路，包括数字电位器、第一温度控制支路和控制器，第一温度控制支路中包括第一电阻、第二电阻、第一分压电阻、第一运算放大器和第一钳位二极管。数字电位器根据控制器输出的脉冲信号通过调整第一中间滑臂的位置改变输出电压，该电压经过第一运算放大器放大后，由第一分压电阻和被测空调控制器主板上感温包采样电阻分压得到满足被测空调控制器主板预设条件的温度点电压值。因此，本发明通过调整控制器输出的脉冲信号即可实现对各种温度点电压值的调节，相比现有技术需要频繁拨动拨码开关而言，本发明大大提高了测试效率。

Description

一种温度控制电路

技术领域

本发明涉及空调控制器测试技术领域，更具体的说，涉及一种温度控制电路。

背景技术

目前，通过对空调控制器主板测试实现对空调控制器工作可靠性测试。现有技术中，空调控制器主板使用感温包(能够将温度值转为电压值)作为温度传感器，通过变换感温包阻值来模拟空调控制器所处环境温度，从而实现空调控制器在制冷、制热、高温保护、防冻结保护等各种工况下的测试。

现有的温度控制电路中包含有很多个感温包，通过变换感温包阻值实现对各种工况的模拟。通常情况下，温度控制电路有制热、制冷、防冻结保护、防冻结恢复、防高温保护和防高温恢复共六个拨档开关，这样，在一次测试过程中，检验员需要拨动六次拨码开关，当需要进行多次测试时，检验员就需要不停地拨动拨档开关以选择不同的感温包阻值，因此，测试所需时间较长，测试效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种温度控制电路，以解决因频繁拨动拨码开关导致对空调控制器主板测试效率低的问题。

一种温度控制电路，包括：数字电位器、第一温度控制支路和控制器，其中，所述数字电位器的低端连接接地端，高端连接供电电源；

所述控制器的信号控制端口分别与所述数字电位器的数据接口、复位接口和时钟接口连接，所述信号控制端口输出用于控制所述数字电位器阻值改变的脉冲信号；

所述第一温度控制支路包括：第一电阻、第二电阻、第一分压电阻、第一运算放大器和第一钳位二极管，其中，所述第一电阻的阻值和所述第二电阻的阻值相同，所述第一分压电阻的阻值与被测空调控制器主板上感温包采样电阻的阻值相同；

所述第一电阻的一端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一电阻的另一端通过所述第二电阻连接接地端；

所述第一运算放大器的正相输入端连接所述数字电位器的第一中间滑臂，所述第一运算放大器的反相输入端连接所述第一电阻和所述第二电阻的公共端，所述第一运算放大器和所述第一电阻的公共端连接所述第一分压电阻的一端，所述第一分压电阻的另一端连接所述第一钳位二极管，所述第一分压电阻和所述第一钳位二极管的公共端作为温度控制电路的第一输出端连接所述被测空调控制器主板。

优选的，所述第一钳位二极管包括：第一稳压二极管和第一二极管；

所述第一稳压二极管的阴极连接所述第一分压电阻的所述另一端，所述第一稳压二极管的阳极连接接地端；

所述第一二极管的阳极连接所述第一稳压二极管和所述第一分压电阻的公共端，所述第一二极管的阴极连接所述供电电源。

优选的，还包括：第二温度控制支路；

所述第二温度控制支路包括：第三电阻、第四电阻、第二分压电阻、第二运算放大器和第二钳位二极管，其中，所述第三电阻的阻值和所第四电阻的阻值相同，所述第二分压电阻的阻值与所述被测空调控制器主板上所述感温包采样电阻的阻值相同；

所述第三电阻的一端连接所述第二运算放大器的输出端，所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻连接接地端；

所述第二运算放大器的正相输入端连接所述数字电位器的第二中间滑臂，所述第二运算放大器的反相输入端连接所述第三电阻和所述第四电阻的公共端，所述第二运算放大器和所述第三电阻的公共端连接所述第二分压电阻的一端，所述第二分压电阻的另一端连接所述第二钳位二极管，所述第二分压电阻和所述第二钳位二极管的公共端作为所述温度控制电路的第二输出端连接所述被测空调控制器主板。

优选的，所述第二钳位二极管包括：第二稳压二极管和第二二极管；

所述第二稳压二极管的阴极连接所述第二分压电阻的所述另一端，所述第二稳压二极管的阳极连接接地端；

所述第二二极管的阳极连接所述第二稳压二极管和所述第二分压电阻的公共端，所述第二二极管的阴极连接所述供电电源。

优选的，所述第一运算放大器的正电源输入电压和所述第二运算放大器的正电源输入电压相同。

优选的，还包括：用于将所述供电电源输出的交流电中高频成分旁路滤掉的旁路电容；

所述旁路电容的正极板连接所述高端和所述供电电源的公共端，负极板连接接地端。

优选的，所述控制器为单片机。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种温度控制电路，包括数字电位器、第一温度控制支路和控制器，第一温度控制支路中包括第一电阻、第二电阻、第一分压电阻、第一运算放大器和第一钳位二极管。数字电位器根据控制器输出的脉冲信号通过调整第一中间滑臂的位置改变输出电压，第一中间滑臂输出的电压经过第一运算放大器放大后得到具有一定驱动能力的电压，该电压经过第一分压电阻和被测空调控制器主板上感温包采样电阻分压得到满足被测空调控制器主板预设条件的温度点电压值。由于第一电阻和第二电阻的阻值相同，因此，第一运算放大器能够将第一中间滑臂输出的电压放大2倍，同时，第一分压电阻的阻值和感温包采样电阻的阻值相同，因此，温度控制电路输出至被测空调控制器主板上的电压与第一中间滑臂输出的电压相同，这样，本发明通过将第一中间滑臂输出的电压调整为与待测温度点对应的电压值，即可实现对空调控制器所处环境温度的模拟。可以看出，本发明通过调整控制器输出的脉冲信号即可实现对各种温度点电压值的调节，相比现有技术需要频繁拨动拨码开关而言，本发明大大提高了测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种温度控制电路的电路图；

图2为本发明实施例公开的一种数字电位器的通讯时序图；

图3为本发明实施例公开的另一种温度控制电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种温度控制电路，以解决因频繁拨动拨码开关导致对空调控制器主板测试效率低的问题。

参见图1，本发明实施例提供的一种温度控制电路的电路图，温度控制电路包括：数字电位器U1、第一温度控制支路和控制器(图中未示出)，其中，数字电位器U1的低端(即L1端口和L0端口)连接接地端，高端(即H1端口和H0端口)连接供电电源VCC；

其中：

控制器的信号控制端口分别与数字电位器U1的数据接口DQ、复位接口RST和时钟接口CLK连接，该信号控制端口输出用于控制数字电位器U1阻值改变的脉冲信号。

需要说明的是，数字电位器U1亦称数控可编程电阻器，是一种代替传统机械电位器(模拟电位器)的新型CMOS数字、模拟混合信号处理的集成电路。数字电位器U1由数字输入控制，产生一个模拟量的输出。依据数字电位器U1的不同，抽头电流最大值可以从几百微安到几个毫安。数字电位器采用数控方式调节电阻值，具有使用灵活、调节精度高、无触点、低噪声、不易污损、抗振动、抗干扰、体积小、寿命长等显著优点。

控制器与数字电位器U1的数据接口DQ采用串行数据信号线连接，控制器与数字电位器U1的复位接口RST采用串行通讯的复位控制线连接，控制器与数字电位器U1的时钟接口CLK采用时钟信号线连接。

具体参见图2，本发明实施例提供的一种数字电位器的通讯时序图，在RST信号从低电平变为高电平时，数字电位器U1开始进入通讯状态，DQ信号在CLK时钟信号的配合下，将一位数据串行输入到数字电位器U1的移位寄存器锁存，在数据全部输入到移位寄存器中后，当RST信号由高电平变为低电平时，移位寄存器将最新的滑臂设定值输出至数字电位器U1的滑臂开关的译码器中，使滑臂开关定位于最新设定值，从而完成一次滑臂设定。

第一温度控制支路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一分压电阻R11、第一运算放大器U2和第一钳位二极管D1，其中，第一电阻R1的阻值和第二电阻R2的阻值相同，第一分压电阻R11的阻值与被测空调控制器主板上感温包采样电阻的阻值相同；

第一电阻R1的一端连接第一运算放大器U2的输出端，第一电阻R1的另一端通过第二电阻R2连接接地端；

第一运算放大器U2的正相输入端连接数字电位器U1的第一中间滑臂W1，第一运算放大器U2的反相输入端连接第一电阻R1和第二电阻R2的公共端，第一运算放大器U2和第一电阻R1的公共端连接第一分压电阻R11的一端，第一分压电阻R11的另一端连接第一钳位二极管D1，第一分压电阻R11和第一钳位二极管D1的公共端作为温度控制电路的第一输出端TUBE1连接被测空调控制器主板。

本领域技术人员可以理解的是，由于第一电阻R1的阻值和第二电阻R2的阻值相同，因此，第一运算放大器U2输出端的电压是其正相输入端电压的2倍。

由于第一分压电阻R11的阻值和被测空调控制器主板的感温包采样电阻的阻值相同，因此，温度控制电路输出至被测空调控制器主板上的电压与第一中间滑臂W1输出的电压相同。

假设，数字电位器U1的桥背有1-255个位置，则数字电位器U1可以输出19mV-5V步进19mV的可编程电压。第一运算放大器U2则输出38mV-10V，通过第一分压电阻R11分压，第一输出端TUBE1输出19mV-5V的电压到被测空调控制器主板。

因此，本发明通过将第一中间滑臂W1输出的电压调整为与待测温度点对应的电压值，即可实现对空调控制器所处环境温度的模拟。可以看出，本发明通过调整控制器输出的脉冲信号即可实现对各种温度点电压值的调节，相比现有技术需要频繁拨动拨码开关而言，本发明大大提高了测试效率。

并且，相比现有技术采用很多感温包而言，本发明提供的温度控制电路还具有集成度高、器件所占印制电路板的面积小、印制板成本低的优点。采用数字电位器U1调节电压相比手动调节而言，准确性大大提高。

其中，供电电源VCC为5V。

优选的，数字电位器U1选用型号为DS1687的数字电位器。

控制器选用单片机。

需要说明的是，本发明中，第一钳位二极管D1用于限制温度控制电路的第一输出端TUBE1的电位，保护被测空调控制器主板上的温度点电压采集IO(输入输出)端口。

具体的，第一钳位二极管D1包括：第一稳压二极管D11和第一二极管D12；

第一稳压二极管D11的阴极连接第一分压电阻R11的所处另一端，第一稳压二极管D11的阳极连接接地端；

第一二极管D12的阳极连接第一稳压二极管D11和第一分压电阻R11的公共端，第一二极管D12的阴极连接供电电源VCC。

本领域技术人员可以理解的而是，在对空调控制器主板进行测试时，需要对空调控制器的管温以及所处的室内环境温度均进行模拟，因此，本发明为进一步提高测试效率，还提供了另一个温度控制电路。

参加图3，本发明实施例提供的一种温度控制电路的电路图，在图1所示实施例的基础上，还包括：第二温度控制支路；

第二温度控制支路包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第二分压电阻R12、第二运算放大器U3和第二钳位二极管D2，其中，第三电阻R3的阻值和第四电阻R4的阻值相同，第二分压电阻R12的阻值与被测空调控制器主板上感温包采样电阻的阻值相同；

第三电阻R3的一端连接第二运算放大器U3的输出端，第三电阻R3的另一端通过第四电阻R4连接接地端；

第二运算放大器U3的正相输入端连接数字电位器U1的第二中间滑臂W0，第二运算放大器U3的反相输入端连接第三电阻R3和第四电阻R4的公共端，第二运算放大器U3和第三电阻R3的公共端连接第二分压电阻R12的一端，第二分压电阻R12的另一端连接第二钳位二极管D2，第二分压电阻R12和第二钳位二极管D2的公共端作为温度控制电路的第二输出端ROOM1连接被测空调控制器主板。

由于第三电阻R3的阻值和第四电阻R4的阻值相同，因此，第二运算放大器U3输出端的电压是其正相输入端电压的2倍。

由于第二分压电阻R12的阻值和被测空调控制器主板的感温包采样电阻的阻值相同，因此，温度控制电路输出至被测空调控制器主板上的电压与第二中间滑臂W0输出的电压相同。

因此，本发明通过将第二中间滑臂W0输出的电压调整为与待测温度点对应的电压值，即可实现对空调控制器管温温度的模拟；通过将第一中间滑臂W1输出的电压调整为与待测温度点对应的电压值，即可实现对空调控制器所处室内环境温度的模拟。可以看出，本发明通过调整控制器输出的脉冲信号即可实现对各种温度点电压值的调节，相比现有技术需要频繁拨动拨码开关而言，本发明大大提高了测试效率。

并且，相比现有技术采用很多感温包而言，本发明提供的温度控制电路还具有集成度高、器件所占印制电路板的面积小、印制板成本低的优点。采用数字电位器U1调节电压相比手动调节而言，准确性大大提高。

其中，第二钳位二极管D2用于限制温度控制电路的第二输出端ROOM1的电位，保护被测空调控制器主板上的温度点电压采集IO(输入输出)端口。

具体的，第二钳位二极管D2包括：第二稳压二极管D21和第二二极管D22；

第二稳压二极管D21的阴极连接第二分压电阻R12的所述另一端，第二稳压二极管D21的阳极连接接地端；

第二二极管D22的阳极连接第二稳压二极管D21和第二分压电阻R12的公共端，第二二极管D22的阴极连接供电电源VCC。

需要说明的是，第一稳压二极管D11和第二稳压二极管D21的正电源输入电压相同，均为12V，第一稳压二极管D11和第二稳压二极管D21的负电源输入端均连接接地端。

为进一步优化上述实施例，还包括：旁路电容C；

旁路电容C的正极板连接数字电位器U1的高端和供电电源VCC的公共端，旁路电容C的负极板连接接地端，旁路电容C用于将供电电源VCC输出的交流电中高频成分旁路滤掉。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种温度控制电路，其特征在于，包括：数字电位器、第一温度控制支路和控制器，其中，所述数字电位器的低端连接接地端，高端连接供电电源；

所述控制器的信号控制端口分别与所述数字电位器的数据接口、复位接口和时钟接口连接，所述信号控制端口输出用于控制所述数字电位器阻值改变的脉冲信号；

所述第一温度控制支路包括：第一电阻、第二电阻、第一分压电阻、第一运算放大器和第一钳位二极管，其中，所述第一电阻的阻值和所述第二电阻的阻值相同，所述第一分压电阻的阻值与被测空调控制器主板上感温包采样电阻的阻值相同；

所述第一电阻的一端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一电阻的另一端通过所述第二电阻连接接地端；

所述第一运算放大器的正相输入端连接所述数字电位器的第一中间滑臂，所述第一运算放大器的反相输入端连接所述第一电阻和所述第二电阻的公共端，所述第一运算放大器和所述第一电阻的公共端连接所述第一分压电阻的一端，所述第一分压电阻的另一端连接所述第一钳位二极管，所述第一分压电阻和所述第一钳位二极管的公共端作为温度控制电路的第一输出端连接所述被测空调控制器主板。

2.根据权利要求1所述的温度控制电路，其特征在于，所述第一钳位二极管包括：第一稳压二极管和第一二极管；

所述第一稳压二极管的阴极连接所述第一分压电阻的所述另一端，所述第一稳压二极管的阳极连接接地端；

所述第一二极管的阳极连接所述第一稳压二极管和所述第一分压电阻的公共端，所述第一二极管的阴极连接所述供电电源。

3.根据权利要求1所述的温度控制电路，其特征在于，还包括：第二温度控制支路；

所述第二温度控制支路包括：第三电阻、第四电阻、第二分压电阻、第二运算放大器和第二钳位二极管，其中，所述第三电阻的阻值和所第四电阻的阻值相同，所述第二分压电阻的阻值与所述被测空调控制器主板上所述感温包采样电阻的阻值相同；

所述第三电阻的一端连接所述第二运算放大器的输出端，所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻连接接地端；

所述第二运算放大器的正相输入端连接所述数字电位器的第二中间滑臂，所述第二运算放大器的反相输入端连接所述第三电阻和所述第四电阻的公共端，所述第二运算放大器和所述第三电阻的公共端连接所述第二分压电阻的一端，所述第二分压电阻的另一端连接所述第二钳位二极管，所述第二分压电阻和所述第二钳位二极管的公共端作为所述温度控制电路的第二输出端连接所述被测空调控制器主板。

4.根据权利要求3所述的温度控制电路，其特征在于，所述第二钳位二极管包括：第二稳压二极管和第二二极管；

所述第二稳压二极管的阴极连接所述第二分压电阻的所述另一端，所述第二稳压二极管的阳极连接接地端；

所述第二二极管的阳极连接所述第二稳压二极管和所述第二分压电阻的公共端，所述第二二极管的阴极连接所述供电电源。

5.根据权利要求3所述的温度控制电路，其特征在于，所述第一运算放大器的正电源输入电压和所述第二运算放大器的正电源输入电压相同。

6.根据权利要求1所述的温度控制电路，其特征在于，还包括：用于将所述供电电源输出的交流电中高频成分旁路滤掉的旁路电容；

所述旁路电容的正极板连接所述高端和所述供电电源的公共端，负极板连接接地端。

7.根据权利要求1所述的温度控制电路，其特征在于，所述控制器为单片机。