CN112113341A - 一种热风枪及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热风枪及热风枪控制方法。包括温度检测元件(14)及比较元件(21)，所述温度检测元件(14)一端接入直流电源，另一端串接有并联相接的电容(22)和固定电阻(23)；所述比较元件(21)设有第一输入端口(4)、第二输入端口(5)及输出端口(6)，所述第一输入端口(4)检测所述电容(22)到地的电压值，所述第二输入端口(5)检测所述固定电阻(23)到地的电压值，所述比较元件(21)比较第一输入端口电压值和第二输入端口电压值，得到比较信号输出至所述控制电路(3)；当所述第一输入端口电压值大于第二输入端口电压值时，所述控制电路(3)控制所述发热丝(13)工作。本发明专利可对热风枪进行保护，以防止高温对风扇及线路板造成损坏，安全系数较高。

Description

一种热风枪及其控制方法

[技术领域]

本发明涉及一种电动工具的技术领域，尤其涉及一种热风枪及其控制方法。

[背景技术]

传统热风枪在使用时，发热芯和风扇在开关闭合时同时工作，当热风枪在热启动时，枪体中会存在一定的温度，运行后，发热丝会立即升温，由于风扇转动需要一段时间，导致送风不及时造成枪体温度突然升高，或者，在使用过程中，因操作不当引起出风口堵塞，由于发热丝持续加热，而热量散发不出去，此时的高温可能会冲击到扇叶或者线路板等不耐高温的部分而降低工具寿命或者产生损坏。

请参阅于2019年12月3日公告的实用新型专利第CN209731584U号，其揭示了一种过温保护电路，当温度突然升高时，温度保险丝先断开，主发热丝停止加热，副发热丝及风扇电机继续工作，此时热量很少，等待温度保险丝恢复即正常工作，该电路采用保险丝会带来等待时间长，且不能及时抑制高温对线路板或风扇造成的影响。

因此，有必要设计一种可抑制高温对线路板造成影响的热风枪，以解决上述问题。

[发明内容]

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低成本、灵敏度高的热风枪及其控制方法。

本发明解决现有技术问题可采用如下技术方案：包括：电源、壳体、安装于壳体上的开关、安装于壳体内的风扇以及驱动所述风扇的电机，所述电源的正负极之间连接有相互串联之后再与所述电机并联的发热丝和开关管；所述开关管电性连接于控制电路，由所述控制电路控制通断，所述控制电路电性连接于温度保护电路，所述温度保护电路设有温度检测元件及比较元件，所述温度检测元件一端接入直流电源，另一端串接有并联相接的电容和固定电阻；所述比较元件设有第一输入端口、第二输入端口及输出端口；所述电容与所述温度检测元件相接的一端接入所述第一输入端口，所述电容的另一端接地，所述第一输入端口检测所述电容到地的电压值；所述固定电阻与所述温度检测元件相接的一端接入所述第二输出端口，所述固定电阻的另一端接地，所述第二输入端口检测所述固定电阻到地的电压值；所述输出端口电性连接至所述控制电路，所述比较元件比较所述第一输入端口电压值和所述第二输入端口电压值得到比较信号，所述比较信号通过所述输出端口输出至所述控制电路；当所述第一输入端口电压值大于第二输入端口电压值时，所述控制电路控制所述开关管导通，所述发热丝工作。

进一步改进方案为：当所述发热丝工作时，若所述第一输入端口电压值小于第二输入端口电压值，所述控制电路控制所述开关管断开，所述发热丝不工作，所述电机驱动风扇旋转进行冷吹。

进一步改进方案为：所述比较信号为高电平信号或低电平信号。

进一步改进方案为：所述温度检测元件为NTC电阻，用于检测风扇附近的温度。

进一步改进方案为：所述温度检测元件与电容之间串联有二极管。

进一步改进方案为：所述温度检测元件与固定电阻之间串联有二极管。

进一步改进方案为：所述比较元件为运算放大器。

本发明解决现有技术问题还可采用如下技术方案：一种热风枪控制方法，提供有温度保护电路、电性连接于所述温度保护电路的控制电路，所述温度保护电路设有温度检测元件及比较元件，所述温度检测元件一端接入直流电源，另一端串接有并联相接的电容和固定电阻；所述比较元件设有第一输入端口、第二输入端口以及输出端口；所述电容与所述温度检测元件相接的一端接入所述第一输入端口，所述电容的另一端接地，所述第一输入端口检测所述电容到地的电压值；所述固定电阻与所述温度检测元件相接的一端接入所述第二输出端口，所述固定电阻的另一端接地，所述第二输入端口检测所述固定电阻到地的电压值，其中热风枪控制方法有以下步骤：

启动开关，所述电机驱动风扇旋转，同时所述第一输入端口的电压值上升，所述比较元件的第一输入端口检测所述电容对地电压值，所述第二输入端口检测所述固定电阻对地电压值；若所述第一输入端口电压值上升后，且大于所述第二输入端口电压值时，所述比较元件输出比较信号给控制电路，所述控制电路控制开关管导通，所述发热丝开始工作，且热风枪进行加热。

进一步改进方案为：当所述发热丝持续工作状态时，若发热丝的温度急剧上升，所述温度检测元件电阻值减小，所述第二输入端口电压值增大，且当所述第一输入端口电压值小于所述第二输入端口电压值时，所述比较元件输出比较信号给控制电路，所述控制电路控制开关管断开，所述发热丝不工作，所述电机驱动风扇旋转进行冷吹；当温度下降后，第一输入端口电压值大于第二输入端口电压值，所述发热丝继续工作。

进一步改进方案为：所述比较信号为高电平信号或低电平信号。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过设有温度保护电路，所述温度保护电路通过比较元件将两个输入端口电压值进行比较，所述第一输入端口检测电容到地的电压，所述第二输入端口检测固定电阻到地的电压，且电容与固定电阻并联后与温度检测元件串联，当第一输入端口电压小于第二输入端口电压值时，热风枪进行冷吹；当第一输入端口电压大于第二输入端口电压值时，热风枪进行加热，通过检测两个输入端口的电压值可对热风枪进行保护，以防止高温对风扇及线路板造成损坏，安全系数较高。

[附图说明]

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明:

图1是本发明热风枪示意图；

图2是本发明热风枪控制电路图。

图中附图标记的含义：

100、热风枪 1、壳体 11、风扇 12、电机 13、发热丝 14、温度检测元件 15、电路板16、开关 17、开关管 2、温度保护电路 21、比较元件 22、电容 23、固定电阻 3、控制电路4、第一输入端口 5、第二输入端口 6、输出端口

[具体实施方式]

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1所示，为本发明实施方式涉及的一种热风枪100及其控制方法，该热风枪100包括壳体1、安装于壳体内的风扇11、驱动所述风扇11的电机12、发热丝13、温度检测元件14及电路板15，所述温度检测元件14安装于靠近风扇11一侧的发热丝13支架上，用于检测风扇11周围的温度，且所述温度检测元件14与电路板15连接，所述热风枪100还包括安装于壳体1上的开关16，所述开关16连接于所述电路板15。

请参阅图2所示，为本发明热风枪控制电路图的实施方式，所述电路板15包括温度保护电路2及控制电路3，所述发热丝13与一开关管17串联连接于电源正极和电源负极之间，所述电机12与电阻R1连接于电源正极和电源负极之间，并与所述串联的发热丝13和开关管17并联，所述开关管17电性连接于所述控制电路3，所述控制电路3电性连接于所述温度保护电路2，所述控制电路3根据风扇11周围的温度控制所述发热丝13工作。

所述温度保护电路2包括温度检测元件14及比较元件21，所述温度检测元件14一端接入直流电源，另一端串接有并联相接的电容22和固定电阻23，所述比较元件21设有第一输入端口4、第二输入端口5及输出端口6，所述电容22与所述温度检测元件14相接的一端接入所述第一输入端口4，所述电容22的另一端接地，所述第一输入端口4检测所述电容22到地的电压值；所述固定电阻23与所述温度检测元件14相接的一端接入所述第二输出端口5，所述固定电阻23的另一端接地，所述第二输入端口5检测所述固定电阻23到地的电压值；本实施方式中，所述电容22与温度检测元件14之间串联有对电容22进行充电的电阻R6和二极管D1，所述第一输入端口4通过电阻R4连接至电容22与所述二极管D1的连接处，且检测所述电容22到地的电压值(即c点到地的电压值)，所述第一输入端口4通过电阻R3连接至二极管D1的另一端，所述电阻R3、R4对电容22进行充电；所述固定电阻23与所述温度检测元件14之间串联有二极管D6，所述第二输入端口5检测所述固定电阻23到地的电压值(即b点到地的电压值)，所述比较元件21比较所述第一输入端口电压值和所述第二输入端口电压值得到比较信号，通过所述输出端口6输出至所述控制电路3，所述控制电路3控制开关管17的通断，从而控制发热丝13是否发热。本实施方式中，所述比较元件21为运算比较器，所述比较信号为高电平信号或低电平信号，当所述比较元件21输出低电平信号时，所述控制电路3控制开关管17的导通，从而控制发热丝13发热；当所述比较元件21输出高电平信号时，所述控制电路3控制开关管17的断开，从而控制发热丝13不发热。本实施方式中，所述温度检测元件14为NTC电阻，在正常室温时，其阻值为200K，其阻值随温度的升高而减小，所述固定电阻23电阻值为22K，直流电源的电压为5V，二极管D6为硅二极管。

本实施例的发热丝工作原理：

开关16闭合时，由于风扇11连接于电源之间，风扇11即开始旋转工作，当二极管D1导通时，所述电容22通过电阻R6进行充电，所述电容22电压(c点到地的电压值)逐渐上升，且所述第一输入端口4的电压值逐渐上升；当二极管D6导通时，所述b点到地的电压值为固定电阻23与温度检测元件14及二极管D6对直流电源的分压，当c点到地的电压值小于b点到地的电压值时，即所述第一输入端口4电压值小于第二输入端口5电压值，所述比较元件21输出高电平信号给控制电路3，所述控制电路3控制开关管17断开，所述发热丝13不发热，所述电机12驱动风扇11旋转进行冷吹。在本实施方式中，开关16闭合时，所述温度检测元件14检测的风扇11周围的温度为室温25℃，所述温度检测元件14电阻值为200K，所述第二输入端口5的电压值即为0.43V，所述第一输入端口4的电压上升至与所述第二输入端口5电压相等的时间为4秒，因此，所述热风枪冷吹时间为4秒。

热风枪加热工作原理：所述电容22逐渐充电，即c点到地的电压值逐渐上升，当c点到地的电压值上升至大于b点到地的电压值时，即所述第一输入端口4电压值大于所述第二输入端口5电压值，所述比较元件21输出低电平信号给控制电路3，所述控制电路3控制开关16管导通，即所述发热丝13工作，此时，所述热风枪100进行加热。即所述风扇11进行冷吹4秒后，热风枪进行加热。

热风枪保护原理：当热风枪正常工作时，所述电阻R3、R4对所述电容22进一步充电，使其电容22的电压维持与二极管D6对地的电压相同(即a点到地的电压值与c点到地的电压值相同)，由于二极管D6对地的电压值比固定电阻23到地的电压值高(即a点到地的电压值比b点到地的电压值高)，所以，此时，第一输入端口4的电压值比第二输入端口5电压值始终高，且所述温度检测元件14由于安装在风扇11附近，因此，该温度检测元件14基本维持在室温。当所述热风枪枪口被堵住或其它原因导致腔体的高温回冲至风扇1或电路板15，所述温度检测元件14电阻值急剧下降，且所述固定电阻23对地的电压增大，即所述控制电路3控制发热丝13不工作从而进行保护。例如，所述风扇周围13温度突然上升28℃时，此时温度检测元件14电阻值下降为58.402K，所述第二输入端口5的电压值即为1.18V，由于电容22两端的电压不能突变，此时，c点到地的电压值小于b点到地的电压值，即第二输入端口5的电压值又高于所述第一输入端口4的电压值，所述比较元件21输出高电平信号给控制电路3，所述控制电路3控制开关管17断开进行保护，所述发热丝13不工作，所述电机12驱动风扇11旋转进行冷吹。当温度下降时，第一输入端口4电压值大于第二输入端口5电压值，所述发热丝13工作，所述热风枪进行加热。

本发明热风枪设有温度保护电路2，所述温度保护电路2通过比较元件21将两个输入端口电压值进行比较，所述第一输入端口4检测电容22到地的电压，所述第二输入端口5检测固定电阻23到地的电压，且电容与固定电阻并联后与温度检测元件串联，当第一输入端口4电压小于第二输入端口5电压值时，热风枪进行冷吹；当第一输入端口4电压大于第二输入端口5电压值时，热风枪进行加热，通过检测两个输入端口的电压值可对热风枪进行保护，以防止高温对风扇11及线路板造成损坏，安全系数较高。

本发明不局限于上述具体实施方式。本领域普通技术人员可以很容易地理解到，在不脱离本发明原理和范畴的前提下，本发明的热风枪及热风枪控制方法还有其他很多的替代方案。本发明的保护范围以权利要求书的内容为准。

Claims (10)

1.一种热风枪，包括：电源、壳体(1)、安装于壳体(1)上的开关(16)、安装于壳体(1)内的风扇(11)以及驱动所述风扇(11)的电机(12)，所述电源的正负极之间连接有相互串联之后再与所述电机(12)并联的发热丝(13)和开关管(17)；所述开关管(17)电性连接于控制电路(3)，由所述控制电路(3)控制通断，所述控制电路(3)电性连接于温度保护电路(2)；其特征在于：所述温度保护电路(2)设有温度检测元件(14)及比较元件(21)，所述温度检测元件(14)一端接入直流电源，另一端串接有并联相接的电容(22)和固定电阻(23)；所述比较元件(21)设有第一输入端口(4)、第二输入端口(5)及输出端口(6)；所述电容(22)与所述温度检测元件(14)相接的一端接入所述第一输入端口(4)，所述电容(22)的另一端接地，所述第一输入端口(4)检测所述电容(22)到地的电压值；所述固定电阻(23)与所述温度检测元件(14)相接的一端接入所述第二输出端口(5)，所述固定电阻(23)的另一端接地，所述第二输入端口(5)检测所述固定电阻(23)到地的电压值；所述输出端口(6)电性连接至所述控制电路(3)，所述比较元件(21)比较所述第一输入端口电压值和所述第二输入端口电压值得到比较信号，所述比较信号通过所述输出端口(6)输出至所述控制电路(3)；当所述第一输入端口电压值大于第二输入端口电压值时，所述控制电路(3)控制所述开关管(17)导通，所述发热丝(13)工作。

2.根据权利要求1所述的热风枪，其特征在于：当所述发热丝(13)工作时，若所述第一输入端口电压值小于第二输入端口电压值，所述控制电路(3)控制所述开关管(17)断开，所述发热丝(13)不工作，所述电机(12)驱动风扇(11)旋转进行冷吹。

3.根据权利要求1所述的热风枪，其特征在于：所述比较信号为高电平信号或低电平信号。

4.根据权利要求1所述的热风枪，其特征在于：所述温度检测元件(14)为NTC电阻，用于检测风扇(11)附近的温度。

5.根据权利要求1所述的热风枪，其特征在于：所述温度检测元件(14)与电容(22)之间串联有二极管。

6.根据权利要求1所述的热风枪，其特征在于：所述温度检测元件(14)与固定电阻(23)之间串联有二极管。

7.根据权利要求1所述的热风枪，其特征在于：所述比较元件(21)为运算放大器。

8.一种热风枪控制方法，提供有温度保护电路(2)、电性连接于所述温度保护电路(2)的控制电路(3)，所述温度保护电路(2)设有温度检测元件(14)及比较元件(21)，所述温度检测元件(14)一端接入直流电源，另一端串接有并联相接的电容(22)和固定电阻(23)；所述比较元件(21)设有第一输入端口(4)、第二输入端口(5)以及输出端口(6)；所述电容(22)与所述温度检测元件(14)相接的一端接入所述第一输入端口(4)，所述电容(22)的另一端接地，所述第一输入端口(4)检测所述电容(22)到地的电压值；所述固定电阻(23)与所述温度检测元件(14)相接的一端接入所述第二输出端口(5)，所述固定电阻(23)的另一端接地，所述第二输入端口(5)检测所述固定电阻(23)到地的电压值，其中热风枪控制方法有以下步骤：

启动开关，所述电机(12)驱动风扇(11)旋转，同时所述第一输入端口(4)的电压值上升，所述比较元件(21)的第一输入端口(4)检测所述电容(22)对地电压值，所述第二输入端口(5)检测所述固定电阻(23)对地电压值；若所述第一输入端口电压值上升后，且大于所述第二输入端口电压值时，所述比较元件(21)输出比较信号给控制电路(3)，所述控制电路(3)控制开关管(17)导通，所述发热丝(13)开始工作，且热风枪(100)进行加热。

9.根据权利要求8所述的热风枪控制方法，其特征在于：当所述发热丝(100)持续工作状态时，若发热丝(13)的温度急剧上升，所述温度检测元件(14)电阻值减小，所述第二输入端口电压值增大，且当所述第一输入端口电压值小于所述第二输入端口电压值时，所述比较元件(21)输出比较信号给控制电路(3)，所述控制电路(1)控制开关管(17)断开，所述发热丝(13)不工作，所述电机(12)驱动风扇(11)旋转进行冷吹；当温度下降后，第一输入端口电压值大于第二输入端口电压值，所述发热丝(13)继续工作。

10.根据权利要求9所述的热风枪控制方法，其特征在于：所述比较信号为高电平信号或低电平信号。

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