CN112230695B - 铝钛合金模块锅炉用陶瓷红外线加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及采暖设备技术领域，提出了铝钛合金模块锅炉用陶瓷红外线加热器，包括加热电路，加热电路包括陶瓷加热单元RL1，陶瓷加热单元RL1通过晶闸管SCR1与交流电源连接，晶闸管SCR1的控制端与温度控制电路连接，温度控制电路包括依次连接的电位器RP1、热敏电阻RT和电阻R2，电位器RP1的一端与直流电源VCC连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极通过电阻R1与直流电源VCC连接，三极管Q1的射极接地，三极管Q1的集电极还与晶闸管SCR1的控制端连接。通过上述技术方案，解决了现有技术中电锅炉电路结构复杂、故障率高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及采暖设备技术领域，具体的，涉及铝钛合金模块锅炉用陶瓷红外线加热器。
背景技术
电锅炉采暖属于集中式电采暖，其产生的热媒（热水或蒸汽）由集中供热管道输送到每个房间，多用于一幢楼宇或建筑密集的居民、商业小区供热。众所周知，电能因为无噪音、无废气，是最环保、清洁的能源，经过长期的实际应用，被证实其拥有很多其他采暖方式不可比拟的优越性，已被全球越来越多的用户认同和接受。目前，市场上的电锅炉电路结构复杂、故障率高。
发明内容
本发明提出铝钛合金模块锅炉用陶瓷红外线加热器，解决了现有技术中电锅炉电路结构复杂、故障率高的问题。
本发明的技术方案如下：包括加热电路，所述加热电路包括陶瓷加热单元RL1，所述陶瓷加热单元RL1通过晶闸管SCR1与交流电源连接，所述晶闸管SCR1的控制端与温度控制电路连接，
所述温度控制电路包括依次连接的电位器RP1、热敏电阻RT和电阻R2，所述电位器RP1的一端与直流电源VCC连接，所述电阻R2的一端接地，所述电阻R2的另一端与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极通过电阻R1与直流电源VCC连接，所述三极管Q1的射极接地，所述三极管Q1的集电极还与晶闸管SCR1的控制端连接。
进一步，还包括整流电路一，所述整流电路一包括依次连接的电容C1和二极管D3，所述电容C1的一端与交流电源线L_OUT连接，所述二极管D3的阴极与地之间并联有电容C2和稳压管D2，所述电容C1的两端并联有电阻R3，所述二极管D3的阴极输出所述直流电源VCC。
进一步，所述加热电路为并联的多路。
进一步，还包括防触电电路，所述防触电电路包括绕制在同一个闭合铁芯上的线圈L6、线圈L5和线圈L4，所述线圈L6串联在交流电源线L_OUT的供电电路中，所述线圈L5串联在交流电源线N_OUT的供电电路中，所述线圈L4的一端依次经过二极管D12、三极管Q3之后，接入555时基芯片U1的TRIG端，所述三极管Q3的基极与所述二极管D12的阴极连接，所述三极管的集电极通过电阻R14与直流电源VDD连接，所述三极管Q3的射极接地，
所述555时基芯片U1的OUT端与继电器K1线圈的一端连接，所述继电器K1线圈的另一端接地，所述继电器K1的两个常闭触点分别串联接入所述交流电源线L_OUT、N_OUT的供电电路中。
进一步，还包括自动复位电路，所述自动复位电路包括串联的电阻R15和电容C12，所述电阻R15的一端与直流电源VDD连接，所述电阻R15的另一端接入555时基芯片U1的THRS端，所述电容C12的一端接地。
进一步，还包括过压保护电路，所述过压保护电路包括依次连接的整流电路二、电压监测电路、晶闸管电路和与门电路U7，所述整流电路一的输入端与交流电源线L_IN、N_IN连接，所述与门电路U7的输出端与所述555时基芯片U1的TRIG端连接，
所述整流电路二包括整流桥U2、所述整流桥U2的两个输入端分别与交流电源线L_IN、N_IN连接，所述整流桥U2的输出端并联有稳压管D10和电容C11，所述整流桥的两个输出端分别形成所述直流电源VDD和地，
所述电压监测电路包括依次连接的电阻R10和电阻R11，所述电阻R10的一端与直流电源VDD连接，所述电阻R11的一端接地，
所述晶闸管电路包括晶闸管SCR2，所述晶闸管SCR2的阳极通过电阻R13与直流电源VDD连接，所述晶闸管SCR2的阴极接地，所述晶闸管SCR2的阳极还依次通过二极管D9、电阻R12接地，所述晶闸管SCR2的控制端与所述电阻R11远离地的一端连接，所述二极管D9的阴极接入所述与门电路U7的一个输入端，所述与门电路U7的另一个输入端与所述三极管Q3的集电极连接。
本发明的工作原理及有益效果为：
本发明中陶瓷加热单元RL1通过晶闸管SCR1与交流电源连接，通过温度控制电路控制晶闸管SCR1的通断实现陶瓷加热单元RL1的通电和断电，从而实现温度控制。具体过程如下：热敏电阻RT用于测量环境温度，当环境温度升高时，热敏电阻RT阻值变小，电阻R2分压增大，当温度高于设定值时，三极管Q1导通，三极管的集电极接地，晶闸管SCR1断开，陶瓷加热单元RL1断电、停止加热；当环境温度降低时，热敏电阻RT阻值变大，电阻R2分压减小，当温度低于设定值时，三极管Q1断开，三极管的集电极为高电平，晶闸管SCR1导通，陶瓷加热单元RL1通电、开始加热。
通过调节电位器RP1的滑动端，可以调节温度设定值，便于根据实际需要进行温度设定。
本发明温度控制电路结构简单、控制精确、工作稳定可靠。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明中加热电路和温度控制电路原理图；
图2为本发明中多路加热电路并联示意图；
图3为本发明中防触电电路原理图；
图中：1-加热电路，2-温度控制电路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例铝钛合金模块锅炉用陶瓷红外线加热器包括加热电路，所述加热电路包括陶瓷加热单元RL1，所述陶瓷加热单元RL1通过晶闸管SCR1与交流电源连接，所述晶闸管SCR1的控制端与温度控制电路连接，
所述温度控制电路包括依次连接的电位器RP1、热敏电阻RT和电阻R2，所述电位器RP1的一端与直流电源VCC连接，所述电阻R2的一端接地，所述电阻R2的另一端与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极通过电阻R1与直流电源VCC连接，所述三极管Q1的射极接地，所述三极管Q1的集电极还与晶闸管SCR1的控制端连接。
本实施例中陶瓷加热单元RL1通过晶闸管SCR1与交流电源连接，通过温度控制电路控制晶闸管SCR1的通断实现陶瓷加热单元RL1的通电和断电，从而实现温度控制。具体过程如下：热敏电阻RT用于测量环境温度，当环境温度升高时，热敏电阻RT阻值变小，电阻R2分压增大，当温度高于设定值时，三极管Q1导通，三极管的集电极接地，晶闸管SCR1断开，陶瓷加热单元RL1断电、停止加热；当环境温度降低时，热敏电阻RT阻值变大，电阻R2分压减小，当温度低于设定值时，三极管Q1断开，三极管的集电极为高电平，晶闸管SCR1导通，陶瓷加热单元RL1通电、开始加热。
通过调节电位器RP1的滑动端，可以调节温度设定值，便于根据实际需要进行温度设定。
本实施例温度控制电路结构简单、控制精确、工作稳定可靠。
进一步，还包括整流电路一，如图1所示，所述整流电路一包括依次连接的电容C1和二极管D3，所述电容C1的一端与交流电源线L_OUT连接，所述二极管D3的阴极与地之间并联有电容C2和稳压管D2，所述电容C1的两端并联有电阻R3，所述二极管D3的阴极输出所述直流电源VCC。
交流电源线L_OUT的输出电压依次经电容C1降压、二极管D3整流后，再经稳压管和电容C2进行滤波，输出稳定的直流电源VCC，为温度控制电路提供控制电源，而无需额外增加直流电源，有利于节约成本。
进一步，如图2所示，所述加热电路为并联的多路。
加热电路为并联的多路，每一路均设置有对应的温度控制电路，陶瓷加热单元RL1、陶瓷加热单元RL2和陶瓷加热单元RL3的通电和断电单独控制，任一路故障不会影响其他路的工作，有利于提高本实施例的可靠性。
进一步，还包括防触电电路，如图3所示，所述防触电电路包括绕制在同一个闭合铁芯上的线圈L6、线圈L5和线圈L4，所述线圈L6串联在交流电源线L_OUT的供电电路中，所述线圈L5串联在交流电源线N_OUT的供电电路中，所述线圈L4的一端依次经过二极管D12、三极管Q3之后，接入555时基芯片U1的TRIG端，所述三极管Q3的基极与所述二极管D12的阴极连接，所述三极管的集电极通过电阻R14与直流电源VDD连接，所述三极管Q3的射极接地，
所述555时基芯片U1的OUT端与继电器K1线圈的一端连接，所述继电器K1线圈的另一端接地，所述继电器K1的两个常闭触点分别串联接入所述交流电源线L_OUT、N_OUT的供电电路中。
本实施例中防触电电路的设置，可以有效避免人员意外触电事故，具体过程如下：线圈L6和线圈L5分别串联在交流电源线L_OUT、N_OUT的供电电路中，且线圈L6、线圈L5和线圈L4绕制在同一个闭合铁芯上，正常情况下，流过交流电源线L_OUT、N_OUT的电流大小相等、方向相反，线圈L4中感应电流为 0；当有人意外触电时，流过交流电源线L_OUT、N_OUT的电流不再相等，线圈L4中产生感应电流，线圈L4两端产生感生电势，该感生电势经二极管D12整流、再经电容C4滤波后，接入三极管Q3的基极，当线圈L4两端的感生电势大于设定值时，三极管Q3导通，三极管Q3的集电极接地，555时基芯片U1的TRIG端为低电平，555时基芯片U1的OUT端输出高电平，继电器K1线圈通电，继电器K1的常闭触点断开，及时断开交流电源与加热电路的连接，避免造成人员的意外伤亡。
进一步，还包括自动复位电路，如图3所示，所述自动复位电路包括串联的电阻R15和电容C12，所述电阻R15的一端与直流电源VDD连接，所述电阻R15的另一端接入555时基芯片U1的THRS端，所述电容C12的一端接地。
继电器K1的常闭触点断开之后，555时基芯片U1内部的放电管呈开路，电容C12通过电阻R15充电，555时基芯片U1的THRS端电压逐渐升高，当555时基芯片U1的THRS端电压高于设定值时，555时基芯片U1复位，555时基芯片U1的OUT端输出低电平，继电器K1线圈重新得电，继电器K1的常闭触点闭合，恢复送电。
进一步，还包括过压保护电路，如图3所示，所述过压保护电路包括依次连接的整流电路二、电压监测电路、晶闸管电路和与门电路U7，所述整流电路一的输入端与交流电源线L_IN、N_IN连接，所述与门电路U7的输出端与所述555时基芯片U1的TRIG端连接，
所述整流电路二包括整流桥U2、所述整流桥U2的两个输入端分别与交流电源线L_IN、N_IN连接，所述整流桥U2的输出端并联有稳压管D10和电容C11，所述整流桥的两个输出端分别形成所述直流电源VDD和地，
所述电压监测电路包括依次连接的电阻R10和电阻R11，所述电阻R10的一端与直流电源VDD连接，所述电阻R11的一端接地，
所述晶闸管电路包括晶闸管SCR2，所述晶闸管SCR2的阳极通过电阻R13与直流电源VDD连接，所述晶闸管SCR2的阴极接地，所述晶闸管SCR2的阳极还依次通过二极管D9、电阻R12接地，所述晶闸管SCR2的控制端与所述电阻R11远离地的一端连接，所述二极管D9的阴极接入所述与门电路U7的一个输入端，所述与门电路U7的另一个输入端与所述三极管Q3的集电极连接。
整流桥U2将交流电源线L_IN、N_IN输入的交流电转换为直流电，再经稳压管D10稳压、电容C11滤波之后，输出稳定的直流电源VDD；电阻R10和电阻R11串联接在直流电源VDD和地之间，当交流电源线L_IN、N_IN输入的交流电压升高时，直流电源VDD升高，当交流电源线L_IN、N_IN输入的交流电压高于设定值时，晶闸管SCR2导通，晶闸管SCR2的阳极为低电平，二极管D9的阴极为低电平，与门电路U7的输出端为低电平，将555时基芯片U1的TRIG端拉低，555时基芯片U1的OUT端输出高电平，继电器K1线圈通电，继电器K1的常闭触点断开，将交流电源及时断开，避免过高的交流电压对电路元件造成损坏。
三极管Q3的集电极接入与门电路U7的一个输入端，二极管D9的阴极输出到与门电路U7的另一个输入端，当发出人员意外触电时，三极管Q3的集电极为低电平，当发生过压故障时，二极管D9的阴极输出低电平，与门电路U7的任一输入端为低电平都为导致输出端为低电平，将555时基芯片U1的TRIG端拉低，555时基芯片U1的OUT端输出高电平，继电器K1线圈通电，继电器K1的常闭触点断开，将交流电源及时断开，在进行有效保护的同时，简化了电路结构。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.铝钛合金模块锅炉用陶瓷红外线加热器，其特征在于，包括加热电路（1），所述加热电路（1）包括陶瓷加热单元RL1，所述陶瓷加热单元RL1通过晶闸管SCR1与交流电源连接，所述晶闸管SCR1的控制端与温度控制电路（2）连接，
所述温度控制电路（2）包括依次连接的电位器RP1、热敏电阻RT和电阻R2，所述电位器RP1的一端与直流电源VCC连接，所述电阻R2的一端接地，所述电阻R2的另一端与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极通过电阻R1与直流电源VCC连接，所述三极管Q1的射极接地，所述三极管Q1的集电极还与晶闸管SCR1的控制端连接，
还包括防触电电路，所述防触电电路包括绕制在同一个闭合铁芯上的线圈L6、线圈L5和线圈L4，所述线圈L6串联在交流电源线L_OUT的供电电路中，所述线圈L5串联在交流电源线N_OUT的供电电路中，所述线圈L4的一端依次经过二极管D12、三极管Q3之后，接入555时基芯片U1的TRIG端，所述三极管Q3的基极与所述二极管D12的阴极连接，所述三极管的集电极通过电阻R14与直流电源VDD连接，所述三极管Q3的射极接地，
所述555时基芯片U1的OUT端与继电器K1线圈的一端连接，所述继电器K1线圈的另一端接地，所述继电器K1的两个常闭触点分别串联接入所述交流电源线L_OUT、N_OUT的供电电路中，
还包括自动复位电路，所述自动复位电路包括串联的电阻R15和电容C12，所述电阻R15的一端与直流电源VDD连接，所述电阻R15的另一端接入555时基芯片U1的THRS端，所述电容C12的一端接入所述555时基芯片U1的THRS端，所述电容C12的另一端接地，所述555时基芯片U1的THRS端与DIS端连接，
还包括过压保护电路，所述过压保护电路包括依次连接的整流电路二、电压监测电路、晶闸管电路和与门电路U7，所述整流电路二的输入端与交流电源线L_IN、N_IN连接，所述与门电路U7的输出端与所述555时基芯片U1的TRIG端连接，
所述整流电路二包括整流桥U2、所述整流桥U2的两个输入端分别与交流电源线L_IN、N_IN连接，所述整流桥U2的输出端并联有稳压管D10和电容C11，所述整流桥的两个输出端分别形成所述直流电源VDD和地，
所述电压监测电路包括依次连接的电阻R10和电阻R11，所述电阻R10的一端与直流电源VDD连接，所述电阻R11的一端接地，
所述晶闸管电路包括晶闸管SCR2，所述晶闸管SCR2的阳极通过电阻R13与直流电源VDD连接，所述晶闸管SCR2的阴极接地，所述晶闸管SCR2的阳极还依次通过二极管D9、电阻R12接地，所述晶闸管SCR2的控制端与所述电阻R11远离地的一端连接，所述二极管D9的阴极接入所述与门电路U7的一个输入端，所述与门电路U7的另一个输入端与所述三极管Q3的集电极连接。
2.根据权利要求1所述的铝钛合金模块锅炉用陶瓷红外线加热器，其特征在于，还包括整流电路一，所述整流电路一包括依次连接的电容C1和二极管D3，所述电容C1的一端与交流电源线L_OUT连接，所述二极管D3的阴极与地之间并联有电容C2和稳压管D2，所述电容C1的两端并联有电阻R3，所述二极管D3的阴极输出所述直流电源VCC。
3.根据权利要求1或2所述的铝钛合金模块锅炉用陶瓷红外线加热器，其特征在于，所述加热电路（1）为并联的多路。
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