CN112146157A - 基于变频技术的风暖浴霸及温度控制方法 - Google Patents

基于变频技术的风暖浴霸及温度控制方法 Download PDF

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赵文雍
王婵媛
徐义锋
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Abstract

本发明公开了一种基于变频技术的风暖浴霸及温度控制方法，属于取暖器的温度控制技术，现有PTC电加热器仅能实现温度的强弱两档调节，不能通过控制PTC加热器的工作功率以实现多档温度输出，本发明通过PTC控制电路包括光耦与可控硅，实现了PTC的PWM波控制，达到了PTC输出温度可调的效果；通过PWM波控制PTC的输出，实现了PTC输出温度的多档位调节，从而可满足更多的浴室环境下温度控制需求；该技术方案可用于优化春夏秋冬四季下的智能沐浴方案，以提高用户对浴室环境的满意程度。

Description

基于变频技术的风暖浴霸及温度控制方法
技术领域
本发明属于取暖器的温度控制技术，具体涉及一种基于变频技术的风暖浴霸及温度控制方法，实现浴室环境下风暖浴霸温度的多档调节及恒温控制。
背景技术
随着电器产品的智能化程度提高，用户对于浴室环境下温度的舒适度也提出了更高的需求。目前风暖浴霸采用PTC电加热器已实现温度的强弱两档调节，但不能满足四季变化时，用户对不同的温度需求。
因此亟需一种方案可以通过控制PTC加热器的工作功率以实现多档温度输出，从而满足不同场景下的温度需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有PTC电加热器仅能实现温度的强弱两档调节，不能通过控制PTC加热器的工作功率以实现多档温度输出的缺陷，提供一种基于变频技术的风暖浴霸及温度控制方法。
为达到上述目的，本发明的基于变频技术的风暖浴霸，包括主控板、操作板、PTC加热器、温度传感器、散热风扇，其特征是：
所述主控板包括微处理器单元、PTC控制电路、通讯单元、风扇控制电路和温度采样电路；
所述操作板包括微处理器单元、按键操作单元和通讯单元；
所述主控板的微处理器单元用于实现PTC控制电路的变频控制逻辑处理、通讯数据处理、散热风扇的开关控制以及温度采样；
所述PTC控制电路用于PTC加热器的变频控制的实现；
所述主控板的通讯单元及操作板的通讯单元均用于数据通讯，以实现用户所需的功能输出；
所述风扇控制电路用于驱动散热风扇工作，以实现PTC加热器温度的输出；
所述温度采样电路用于温度传感器的温度采样输入；
所述操作板的微处理器单元用于实现按键逻辑处理及与主控板之间的通讯数据处理；
按键操作单元用于用户选择风暖浴霸温度档位。
作为优选技术手段：所述PTC控制电路包括光耦电路与可控硅电路，所述光耦电路用于隔离MCU数字信号与可控硅电路的220V交流信号；所述可控硅电路用于实现控制PTC加热器的PWM波输出，当PWM波的占空比发生变化时，PTC加热器的输出温度发生变化。
为达到上述目的，本发明的风暖浴霸的温度控制方法，其特征是：
由主控板的微处理器单元控制PTC控制电路输出一定频率的PWM波，实现PTC加热器按预定功率工作，输出设置温度；
当通过操作板的按键操作单元修改温度档位时，操作板将当前档位通过其通讯单元发送给主控板；
主控板根据其通讯单元接收到的新档位数据，修改PWM波的占空比，实现PTC加热器输出温度的调节。
作为优选技术手段：
1）设定恒温工作的温度，打开浴室恒温工作模式；
2）若温度传感器采样到当前浴室的温度大于设定的恒温工作温度时，减小PWM波的占空比，降低PTC加热器的工作功率，以降低浴室内的温度；
3）若温度传感器采样到当前浴室的温度小于设定的恒温工作温度时，增大PWM波的占空比提高PTC加热器的工作功率，以增加浴室内的温度；
4）若温度传感器采样到当前浴室的温度等于设定的恒温工作温度时，按照预设的PWM波的占空比，保持浴室内的温度。
本发明的有益效果是：
1、通过PTC控制电路包括光耦与可控硅，实现了PTC的PWM波控制，达到了PTC输出温度可调的效果；
2、通过PWM波控制PTC的输出，实现了PTC输出温度的多档位调节，从而可满足更多的浴室环境下温度控制需求；
3、该技术方案可用于优化春夏秋冬四季下的智能沐浴方案，以提高用户对浴室环境的满意程度。
附图说明
图1为本发明基于变频技术的风暖浴霸的控制原理图；
图中标号说明：
100主控板：101微处理器单元，102PTC控制电路，103通讯单元，104风扇控制电路，105温度采样电路；
200操作板：201微处理器单元，202按键操作单元，203通讯单元；
300PTC加热器；
400温度传感器；
500散热风扇。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，该基于变频技术的风暖浴霸，包括主控板100、操作板200、PTC加热器300、温度传感器400、散热风扇500，PTC加热器用于产生热量，散热风扇产生气流用于对PTC加热器散热、将PTC加热器产生的热量携带到需要取暖的空间。
主控板100包括微处理器单元101、PTC控制电路102、通讯单元103、风扇控制电路104和温度采样电路105；
操作板200包括微处理器单元201、按键操作单元202和通讯单元203；
主控板100的微处理器单元101用于实现PTC控制电路102的变频控制逻辑处理、通讯数据处理、散热风扇500的开关控制以及温度采样；
PTC控制电路102用于PTC加热器的变频控制的实现；
主控板的通讯单元103及操作板的通讯单元203均用于数据通讯，以实现用户所需的功能输出；
风扇控制电路104用于驱动散热风扇500工作，以实现PTC加热器温度的输出；
温度采样电路105用于温度传感器400的温度采样输入；
操作板的微处理器单元201用于实现按键逻辑处理及与主控板之间的通讯数据处理；
按键操作单元202用于用户选择风暖浴霸温度档位。
PTC控制电路102包括光耦电路与可控硅电路，光耦电路用于隔离MCU数字信号与可控硅电路的220V交流信号；可控硅电路用于实现控制PTC加热器的PWM波输出，当PWM波的占空比发生变化时，PTC加热器的输出温度发生变化。
鉴于上述基于变频技术的风暖浴霸，通过下述方法控制温度：
由主控板的微处理器单元控制PTC控制电路输出一定频率的PWM波，实现PTC加热器按预定功率工作，输出设置温度；
当通过操作板的按键操作单元修改温度档位时，操作板将当前档位通过其通讯单元发送给主控板；
主控板根据其通讯单元接收到的新档位数据，修改PWM波的占空比，实现PTC加热器输出温度的调节。
而且，实现室温的恒定控制：
1）设定恒温工作的温度，打开浴室恒温工作模式；
2）若温度传感器采样到当前浴室的温度大于设定的恒温工作温度时，减小PWM波的占空比，降低PTC加热器的工作功率，以降低浴室内的温度；
3）若温度传感器采样到当前浴室的温度小于设定的恒温工作温度时，增大PWM波的占空比提高PTC加热器的工作功率，以增加浴室内的温度；
4）若温度传感器采样到当前浴室的温度等于设定的恒温工作温度时，按照预设的PWM波的占空比，保持浴室内的温度。
该风暖浴霸，其控制方式通过PWM波控制PTC加热器的工作功率，取代传统单一的继电器开关控制；
该风暖浴霸，提供了一种PTC加热器多档位工作方式，用于控制PTC温度的PWM波可通过调节PWM输出的占空比以实现PTC输出温度的调节；
该风暖浴霸，实现了浴室的恒温控制，结合温度传感器及PWM波的占空比修改，实现PTC加热器工作功率调节。
该风暖浴霸，解决了目前风暖浴霸仅两档温度调节的问题；实现了PTC加热器的变频控制，以实现浴霸输出温度的多档调节；实现了浴室环境的恒温控制，以满足四季变换及更多场景下对浴室温度的不同需求。
相对于当前PTC加热器通过继电器控制开断仅实现两档温度调节，该风暖浴霸采用PWM波驱动PTC加热器工作，该方式下可调节PTC加热器的工作功率输出不同的温度，从而满足更多的浴室环境温度需求。
相对于当前浴霸打开风暖功能后，PTC加热器将一直处于加热模式，导致浴室内的温度过高而闷热，该风暖浴霸预设浴室沐浴温度，结合温度传感器，当温度小于预设的温度时，通过增加PWM波的占空比提高PTC加热器的工作功率；当温度大于预设的温度时，通过减少PWM波的占空比降低PTC加热器的工作功率；当温度与预设温度一致是，按预设的PWM波占空比控制PTC加热器工作。

Claims (4)

1.基于变频技术的风暖浴霸，包括主控板、操作板、PTC加热器、温度传感器、散热风扇，其特征是：
所述主控板包括微处理器单元、PTC控制电路、通讯单元、风扇控制电路和温度采样电路；
所述操作板包括微处理器单元、按键操作单元和通讯单元；
所述主控板的微处理器单元用于实现PTC控制电路的变频控制逻辑处理、通讯数据处理、散热风扇的开关控制以及温度采样；
所述PTC控制电路用于PTC加热器的变频控制的实现；
所述主控板的通讯单元及操作板的通讯单元均用于数据通讯，以实现用户所需的功能输出；
所述风扇控制电路用于驱动散热风扇工作，以实现PTC加热器温度的输出；
所述温度采样电路用于温度传感器的温度采样输入；
所述操作板的微处理器单元用于实现按键逻辑处理及与主控板之间的通讯数据处理；
按键操作单元用于用户选择风暖浴霸温度档位。
2.根据权利要求1所述的基于变频技术的风暖浴霸，其特征是：所述PTC控制电路包括光耦电路与可控硅电路，所述光耦电路用于隔离MCU数字信号与可控硅电路的220V交流信号；所述可控硅电路用于实现控制PTC加热器的PWM波输出，当PWM波的占空比发生变化时，PTC加热器的输出温度发生变化。
3.根据权利要求2所述风暖浴霸的温度控制方法，其特征是：
由主控板的微处理器单元控制PTC控制电路输出一定频率的PWM波，实现PTC加热器按预定功率工作，输出设置温度；
当通过操作板的按键操作单元修改温度档位时，操作板将当前档位通过其通讯单元发送给主控板；
主控板根据其通讯单元接收到的新档位数据，修改PWM波的占空比，实现PTC加热器输出温度的调节。
4.根据权利要求3所述的温度控制方法，其特征是：
1）设定恒温工作的温度，打开浴室恒温工作模式；
2）若温度传感器采样到当前浴室的温度大于设定的恒温工作温度时，减小PWM波的占空比，降低PTC加热器的工作功率，以降低浴室内的温度；
3）若温度传感器采样到当前浴室的温度小于设定的恒温工作温度时，增大PWM波的占空比提高PTC加热器的工作功率，以增加浴室内的温度；
4）若温度传感器采样到当前浴室的温度等于设定的恒温工作温度时，按照预设的PWM波的占空比，保持浴室内的温度。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113531635A (zh) * 2021-06-30 2021-10-22 欧普照明股份有限公司 一种浴霸控制方法
CN113983527A (zh) * 2021-11-29 2022-01-28 奥普家居股份有限公司 一种恒温浴霸及其控制方法
CN114060892A (zh) * 2021-11-29 2022-02-18 奥普家居股份有限公司 一种恒温浴霸及其控制方法、存储介质

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