CN108797058A - 一种干衣机加热器温度检测和保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干衣机加热器温度检测和保护装置，包括控制加热电路通断的控制电路，所述加热电路包括发热元件，所述控制电路设置用于检测发热元件温度的温度传感器，所述控制电路中还设置温度保护电路，温度保护电路实时采集温度传感器的工作电压控制加热电路通断。本发明在现有技术软件控制加热电路自动通断的基础上设置温度保护电路，所述温度保护电路为硬件保护电路，通过硬件控制加热电路的通断，避免因软件故障引起加热器关闭不及时，造成温度过高引起火灾等严重后果，同时硬件保护电路无需进行软件认证，节省研发成本与认证的时间成本。进一步地，在软件控制、硬件保护电路失效后通过手动复位温控器切断电路，防止温度过高保护加热系统。

Description

一种干衣机加热器温度检测和保护装置

技术领域

本发明属于干衣机加热器温度保护领域，具体地说，涉及一种干衣机加热器温度检测和保护装置。

背景技术

现有技术中电加热滚筒干衣机，加热器是通过加热器自身的温度传感器(NTC)或可复位温控器进行实时检测加热丝附近的温度变化，通过切断加热器电路防止温度过高。当温度到达设定值时通过不可复位温控器保护加热器，防止温度过高引燃衣物。

进一步地，现有技术是通过软件控制实现自动控制加热器是否进行，由于软件控制可能出现软件故障或认证时间长或程控器失效等问题，造成加热器关闭不及时，加热器温度过高，存在干衣系统失效、甚至引燃衣物、引发火灾等隐患。

为解决上述问题，本发明在原有基础上增加温度保护硬件电路，通过软件控制与硬件控制同时控制加热器的开启、关闭，双重保护干衣加热系统，提高干衣系统的安全性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种干衣机加热器温度检测和保护装置。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

包括控制加热电路通断的控制电路，所述加热电路包括发热元件，所述控制电路设置用于检测发热元件温度的温度传感器，所述控制电路中还设置温度保护电路，温度保护电路实时采集温度传感器的工作电压控制加热电路通断。

进一步地，所述控制电路还包括设置有控制加热电路通断的程控器，所述程控器根据温度传感器检测发热元件的温度，在所述程控器正常运行时控制加热电路通断，所述的温度保护电路在所述程控器失效时控制加热电路通断。

进一步地，所述控制电路通过电磁继电器控制加热电路；

所述程控器根据发热元件的温度控制触点弹簧片的断开、闭合控制加热电路通断；

所述温度保护电路根据温度传感器的工作电压控制触点弹簧片的断开、闭合控制加热电路通断。

进一步地，所述温度保护电路包括运放滞回比较器和电压输出元件，所述电压输出元件根据运放滞回比较器输出的高电平提供加热电路进行加热的电压使加热电路进行加热，根据运放滞回比较器输出的低电平提供加热电路断开的电压使加热电路停止加热。

进一步地，所述运放滞回比较器包括双运算放大器，所述双运算放大器包括第一正向输入电压，设置为温度传感器的工作电压U0；

所述双运算放大器还包括第一输出电压和第二正向输入电压，所述第一输出电压设置为第二正向输入电压。

进一步地，所述双运算放大器还包括第二负向输入电压，为一个设定电压，所述设定电压的设置范围为4V-6V，优选的，设定电压为5V。

进一步地，所述运放滞回比较器根据温度传感器的工作电压U0产生基准电压U1和基准电压U2，当U0＞U1时，所述的运放滞回比较器输出低电平；当U0＜U2时，所述的运放滞回比较器输出高电平，所述U1＞U2。

进一步地，所述运放滞回比较器的供电电压VCC与加热电路进行加热所需的电压相同设置。

进一步地，所述电压输出元件至少包括三极管，所述三极管基极与运放滞回比较器输出端连接，根据运放滞回比较器输出的高电平提供加热电路进行加热的电压，加热电路进行加热的电压设置为10V-14V；

优选的，加热电路进行加热的电压设置为12V。

进一步地，所述加热电路包括手动复位温控器，温度保护电路失效，所述发热元件包括加热丝，所述加热丝达到一定温度时，手动复位温控器自动断开，加热电路停止加热。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明在现有技术软件控制加热电路自动通断的基础上设置温度保护电路，所述温度保护电路为硬件保护电路，通过硬件控制加热电路的通断，避免因软件故障引起加热器关闭不及时，造成温度过高引起火灾等严重后果，同时硬件保护电路无需进行软件认证，节省研发成本与认证的时间成本。进一步地，在软件控制、硬件保护电路失效后通过手动复位温控器切断电路，防止温度过高保护加热系统。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明加热电路与控制电路的一种设置方式示意图；

图2是本发明一种温度保护电路示意图。

图中：L、N、电源；K、电磁继电器；R、发热元件；T2、手动复位温控器；NTC、温度传感器；MCU、程控器；P14、三极管。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种干衣机加热器温度检测和保护装置。

包括控制加热电路通断的控制电路，所述加热电路包括发热元件R，所述控制电路设置用于检测发热元件R温度的温度传感器NTC，所述控制电路中还设置温度保护电路，温度保护电路实时采集温度传感器NTC电压控制加热电路通断。

进一步地，所述控制电路还包括设置有控制加热电路通断的程控器MCU，所述程控器MCU根据温度传感器NTC检测发热元件R的温度，在所述程控器MCU正常运行时控制加热电路通断，所述的温度保护电路在所述程控器MCU失效时控制加热电路通断。

进一步地，所述控制电路通过电磁继电器控制加热电路；

所述程控器MCU根据发热元件R的温度控制触点弹簧片的断开、闭合控制加热电路通断；

所述温度保护电路根据温度传感器NTC电压控制触点弹簧片的断开、闭合控制加热电路通断。

所述的加热电路中设置电源L，电源N，电磁继电器K的触点弹片设置在加热电路中，与发热元件R串联。

所述的控制电路中包括程控器保护电路，程控器保护电路中设置温度传感器NTC和程控器MCU，所述的程控器MCU通过软件程序控制电磁继电器的断开与闭合。

程控器保护电路包括电磁继电器，程控器MCU，电源，温度传感器。

所述的温度传感器NTC检测发热元件R的温度，程控器MCU根据检测的温度判断该温度是否在预设加热范围之内，若超出加热温度的预设范围控制电磁继电器的触电弹片与衔铁断开，停止加热。

优选的，所述的预设加热范围设置为(t1-t2),t1＜t2，当温度达到t2时，程控器MCU控制触电弹片与衔铁断开，加热电路停止加热；

当温度下降到t1时，程控器MCU控制触点弹片与衔铁接触，加热电路继续加热；

所述的控制电路中还包括温度保护电路，进一步地，所述温度保护电路包括电源，电磁继电器，运放滞回比较器和电压输出元件，所述电压输出元件根据运放滞回比较器输出的高电平提供加热电路进行加热的电压使加热电路进行加热，根据运放滞回比较器输出的低电平提供加热电路断开的电压使加热电路停止加热。

进一步地，所述的程控器保护电路与温度保护电路使用同一继电器，接入同一温度传感器，具体的设置方式如图1所示。

进一步地，所述运放滞回比较器包括双运算放大器，所述双运算放大器包括第一正向输入电压，设置为温度传感器NTC电压U0；

所述双运算放大器还包括第一输出电压和第二正向输入电压，所述第一输出电压设置为第二正向输入电压。

进一步地，所述双运算放大器还包括第二负向输入电压，为一个设定电压，所述设定电压的设置范围为4V-6V，优选的，设定电压为5V。

进一步地，所述运放滞回比较器根据温度传感器NTC电压U0产生基准电压U1和基准电压U2，当U0＞U1时，所述的运放滞回比较器输出低电平；当U0＜U2时，所述的运放滞回比较器输出高电平，所述U1＞U2。

进一步地，所述运放滞回比较器的供电电压VCC与加热电路进行加热所需的电压相同设置。

优选的，所述的双运算放大器采用LM358放大器。

进一步地，所述电压输出元件至少包括三极管P14，所述三极管P14基极与运放滞回比较器输出端连接，根据运放滞回比较器输出的高电平提供加热电路进行加热的电压，加热电路进行加热的电压设置为10V-14V；

优选的，加热电路进行加热的电压设置为12V。

所述的运放滞回比较器与电压输出元件串联。

所述程控器MCU失效后无法控制继电器断开或闭合，温度传感器NTC检测发热元件R的温度，当发热元件R的温度在达到t3时，温度保护电路控制触点弹片断开，当温度下降到t4时，控制触点弹片与衔铁接触，加热电路继续加热；t3＞t4≥t2。

进一步地，所述加热电路包括手动复位温控器T2，温度保护电路失效，所述发热元件R包括加热丝，所述加热丝达到一定温度时，手动复位温控器T2自动断开，加热电路停止加热。

进一步地，当温度保护电路、程控器MCU控制电路失效时，发热元件R的温度达到t5，t5＞t3，手动复位温控器T2自动断开，切断加热电路，防止温度过高，保护系统安全。

在本实施例中，采用程控器MCU控制和温度保护电路控制与手动复位温控器T2的方式实现加热电路在正常的加热温度内进行加热，相比现有技术只采用软件控制的方式，本实施例中所述的方式更加可靠，提高了加热系统的安全性能。

实施例二

本实施例提供一种干衣机加热器温度检测和保护装置，与实施例一不同的是，所述温度保护电路在(t1-t2)范围内控制加热电路加热或停止加热，所述程控器在[t4，t3]范围内控制加热电路加热或停止加热。

实施例三

如图2所示，本实施例提供了一种温度保护电路。所述温度保护电路包括运放滞回比较器部分和电压输出部分，所述的运放滞回比较器采用双运放放大器，本实施例中具体采用LM358运算放大器，所述LM358运算放大器包括8个引脚，引脚编号以及各引脚与外部电路连接方式如图示。

由1号引脚的第一输出电压作为第二正向输入电压输入5号引脚，在1号引脚与5号引脚之间设置阻值为10K欧的电阻R150；

3号引脚为第一正向输入电压，与温度传感器NTC连接；

4号引脚接地；

6号引脚为第二负向输入电压，为一个设定电压，所述设定电压的设置范围为4V-6V，优选的，设定电压为5V；

7号引脚作为最后的输出电压输入到电压输出元件；

进一步地，8号引脚接入供电电压VCC+，所述供电电压VCC+设置为12v；

所述的电压输出元件包括一个电容C66，一个阻值为10欧的电阻R65和一个三极管P14，所述三极管P14基极与运放滞回比较器输出端连接，根据运放滞回比较器输出的高电平由发射极输出加热电路进行加热的电压，加热电路进行加热的电压设置为10V-14V，优选的，设置为12V。

所述的电容，电阻与三极管P14并联；

所述的电压输出元件与运放滞回比较器串联。

温度保护电路实时采集温度传感器NTC电压U0，温度保护电路中运放滞回比较器产生基准电压U1、U2(U1＞U2)。当U0＞U1时电路输出低电平，三极管P14无输出电压，继电器K断开加热丝停止加热。温度下降，当U0＜U2时电路输出高电平，三极管P14输出+12V电压控制继电器K闭合，加热丝重新加热。

作为可选方式，本实施例中的双运算放大器可以采用不同型号的运算放大器，设置阻值不同的电阻进行放大。

另外，所述的电压输出元件也可以是其他任何适用于本电路中电压输出的一个或几个元件的组合。以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种干衣机加热器温度检测和保护装置，包括控制加热电路通断的控制电路，所述加热电路包括发热元件，所述控制电路设置用于检测发热元件温度的温度传感器，其特征在于：所述控制电路中还设置温度保护电路，温度保护电路实时采集温度传感器的工作电压控制加热电路通断。

2.根据权利要求1所述的一种干衣机加热器温度检测和保护装置，其特征在于：所述控制电路还包括设置有控制加热电路通断的程控器，所述程控器根据温度传感器检测发热元件的温度，在所述程控器正常运行时控制加热电路通断，所述的温度保护电路在所述程控器失效时控制加热电路通断。

3.根据权利要求2所述的一种干衣机加热器温度检测和保护装置，其特征在于：所述控制电路通过电磁继电器控制加热电路；

所述程控器根据发热元件的温度控制触点弹簧片的断开、闭合控制加热电路通断；

所述温度保护电路根据温度传感器的工作电压控制触点弹簧片的断开、闭合控制加热电路通断。

4.根据权利要求3所述的一种干衣机加热器温度检测和保护装置，其特征在于：所述温度保护电路包括运放滞回比较器和电压输出元件，所述电压输出元件根据运放滞回比较器输出的高电平提供加热电路进行加热的电压使加热电路进行加热，根据运放滞回比较器输出的低电平提供加热电路断开的电压使加热电路停止加热。

5.根据权利要求4所述的一种干衣机加热器温度检测和保护装置，其特征在于：所述运放滞回比较器包括双运算放大器，所述双运算放大器包括第一正向输入电压，设置为温度传感器的工作电压U0；

所述双运算放大器还包括第一输出电压和第二正向输入电压，所述第一输出电压设置为第二正向输入电压。

6.根据权利要求2所述的一种干衣机加热器温度检测和保护装置，其特征在于：所述双运算放大器还包括第二负向输入电压，为一个设定电压，所述设定电压的设置范围为4V-6V，优选的，设定电压为5V。

7.根据权利要求5所述的一种干衣机加热器温度检测和保护装置，其特征在于：所述运放滞回比较器根据温度传感器的工作电压U0产生基准电压U1和基准电压U2，当U0＞U1时，所述的运放滞回比较器输出低电平；当U0＜U2时，所述的运放滞回比较器输出高电平，所述U1＞U2。

8.根据权利要求1所述的一种干衣机加热器温度检测和保护装置，其特征在于：所述运放滞回比较器的供电电压VCC与加热电路进行加热所需的电压相同设置。

9.根据权利要求1所述的一种干衣机加热器温度检测和保护装置，其特征在于：所述电压输出元件至少包括三极管，所述三极管基极与运放滞回比较器输出端连接，根据运放滞回比较器输出的高电平提供加热电路进行加热的电压，加热电路进行加热的电压设置为10V-14V；

优选的，加热电路进行加热的电压设置为12V。

10.根据权利要求1所述的一种干衣机加热器温度检测和保护装置，其特征在于：所述加热电路包括手动复位温控器，温度保护电路失效，所述发热元件包括加热丝，所述加热丝达到一定温度时，手动复位温控器自动断开，加热电路停止加热。