CN112512138B - 加热器及其控制方法、用电器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种加热器及其控制方法、用电器，加热器包括电源模块、可控电压主板和电加热模块；所述电源模块用于为所述可控电压主板供电；所述可控电压主板用于控制所述电加热模块的输入电压；所述电加热模块按照所述输入电压调整输出功率。本申请可以使机组型号范围大大增加，输出功率自由调整并且使输出功率控制精度更加细化，极大提高了PTC电加热器的使用率。

Description

加热器及其控制方法、用电器

技术领域

本申请属于加热器技术领域，具体涉及一种加热器及其控制方法、用电器。

背景技术

目前的市场中，PTC(Positive Temperature Coefficient，正的温度系数)电加热器由于具备无明火、安全性高、升温迅速、老化率低、成本适中的优点，已经大规模取代了传统电加热管。但由于人们使用带有加热器的用电器不同，用电器内加热器的型号也不同，因此需要开发出较多不同功率的PTC电加热器。

相关技术中，对于PTC电加热器的使用方式分为两种：①单根或单组使用，即只在机组上配备一根或一组PTC电加热器；此时电加热器使用时为全开或者全关，机组制热功能只有一个档位。②多根或多组使用。即在机组上配备多根或多组PTC电加热器；此时电加热器使用时，可以根据控制信号任意开启多组电加热器，例如开启1组电加热器时为一档、开启2组电加热器时为2档、开启3组电加热器时为3档；可以根据开启电加热器的数量来控制机组上电加热器的输出功率。但输出功率不能自由调整，而且控制精度不精细，无法满足不同用电器的更多功率输出需求。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中使用单组或多组PTC电加热器导致输出功率不能自由调整，而且控制精度不精细，无法满足不同用电器的更多功率输出需求的问题，本申请提供一种加热器及其控制方法、用电器。

第一方面，本申请提供一种加热器，包括：

电源模块、可控电压主板和电加热模块；

所述电源模块用于为所述可控电压主板供电；

所述可控电压主板用于控制所述电加热模块的输入电压；

所述电加热模块按照所述输入电压调整输出功率。

进一步的，所述可控电压主板，包括：

PCB主板、控制芯片和多个电压输出孔；

所述控制芯片和多个电压输出孔设置在PCB主板上；

所述控制芯片包括多个IO输出引脚，所述多个IO输出引脚分别与所述多个电压输出孔连接。

进一步的，所述多个电压输出孔，包括：

一个电源负极输出孔和多个电源正极输出孔，所述控制芯片通过控制多个IO输出引脚的高低电平控制对应电源正极输出孔接通或断开；

所述电源正极输出孔用于输出不同电压幅值的电加热模块的输入电压。

进一步的，所述电源正极输出孔按照预设规则输出对应电压幅值，或，所述电源正极输出孔按照递增规律输出预设间隔的电压幅值。

进一步的，还包括：

上位机，所述上位机与所述控制芯片通信连接。

进一步的，所述上位机为触摸屏。

进一步的，所述触摸屏包括：

显示屏部分和触摸控制部分；

所述显示屏部分用于显示当前电压幅值；

所述触摸控制部分用于接收外部控制信号，以根据所述外部控制信号向所述主板发送电信号。

第二方面，本申请提供一种加热器的控制方法，包括：

接收电信号；

根据所述电信号控制电加热模块的输入电压以使电加热模块按照所述输入电压调整输出功率。

进一步的，所述根据所述电信号控制电加热模块的输入电压，包括：

将当前接收到第一电信号与上一时刻接收到的第二电信号进行对比；

根据对比结果判断是否需要调整电加热模块的输入电压值。

进一步的，所述根据对比结果判断是否需要调整电加热模块的输入电压值，包括：

若第一电信号与第二电信号相等，维持当前电加热模块的输入电压值；

若第一电信号大于第二电信号，切换至对应的低电压的电压输出孔；

若第一电信号小于第二电信号，切换至对应的高电压的电压输出孔。

第三方面，本申请提供一种用电器，包括：

如第一方面中任一项所述的加热器。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例提供的加热器及其控制方法、用电器，加热器包括电源模块、可控电压主板和电加热模块，电源模块用于为可控电压主板供电，可控电压主板用于控制电加热模块的输入电压，电加热模块按照输入电压调整输出功率，可以使机组型号范围大大增加，输出功率自由调整并且使输出功率控制精度更加细化，极大提高了PTC电加热器的使用率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请一个实施例提供的一种加热器的功能结构图。

图2为本申请另一个实施例提供的一种加热器的功能结构图。

图3为本申请另一个实施例提供的一种加热器的结构示意图。

图4为本申请一个实施例提供的一种加热器的控制方法的流程图。

图5为本申请一个实施例提供的另一种加热器的控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

图1为本申请一个实施例提供的加热器的功能结构图，如图1所示，该加热器包括：

电源模块1、可控电压主板2和电加热模块3；

电源模块1用于为可控电压主板2供电；

可控电压主板2用于控制电加热模块3的输入电压；

电加热模块3按照所述输入电压调整输出功率。

传统PTC电加热器在使用时，可以根据控制信号任意开启多组电加热器，例如开启1组电加热器时为一档、开启2组电加热器时为2档、开启3组电加热器时为3档；可以根据开启电加热器的数量来控制机组上电加热器的输出功率。但输出功率不能自由调整，而且控制精度不精细，无法满足不同用电器的更多功率输出需求。

例如单根电加热1000W，档位切换每次调整就是2000W，而通过可控电压主板2则可以进行每次20W的微调，因此使得输出功率更加精细化。

本实施例中，加热器包括电源模块、可控电压主板和电加热模块，电源模块用于为可控电压主板供电，可控电压主板用于控制电加热模块的输入电压，电加热模块按照输入电压调整输出功率，可以使机组型号范围大大增加，输出功率自由调整并且使输出功率控制精度更加细化，极大提高了PTC电加热器的使用率。

图2为本申请一个实施例提供的加热器的功能结构图，如图2所示，在上一实施例基础上，该加热器还包括：

上位机4，上位机4与控制芯片通信连接。

一些实施例中上位机为触摸屏。需要说明的是，本申请对上位机的具体类型不做限定，本领域技术人员可根据实际需要选取。

触摸屏包括：

显示屏部分和触摸控制部分；

显示屏部分用于显示当前电压幅值；

触摸控制部分用于接收外部控制信号，以根据外部控制信号向主板发送电信号。

现有的PTC电加热器主要通过电源模块进行供电，然后通过触摸屏模块进行电加热器的开关控制，电源模块的供电电压即为PTC电加热器的输出电压，使得电加热器只能输出该电压下的固定功率。

本实施例中，在电源模块和PTC电加热器中间增加了一个可控电压主板，电源模块给可控电压主板以及触摸屏供电，PTC电加热器则由可控电压主板控制其输入电压，通过触摸屏控制可控电压主板，调节不同的输出电压，从而达到一定范围值内，自由控制电加热器功率的目的。

本申请一个实施例提供另一种加热器，如图3所示结构示意图，该可控电压主板包括：

PCB主板、控制芯片和多个电压输出孔；

控制芯片和多个电压输出孔设置在PCB主板上；

控制芯片包括多个IO输出引脚，多个IO输出引脚分别与多个电压输出孔连接。

多个电压输出孔，包括：一个电源负极输出孔和多个电源正极输出孔，所述控制芯片通过控制多个IO输出引脚的高低电平控制对应电源正极输出孔接通或断开；

电源正极输出孔用于输出不同电压幅值的电加热模块的输入电压。

电源正极输出孔按照预设规则输出对应电压幅值，或，电源正极输出孔按照递增规律输出预设间隔的电压幅值。

通过上位机发出通讯信号给可控电压主板；可控电压主板上的控制芯片接收到不同的通讯信号之后，根据提前设置好的通讯协议，识别该信号，然后根据不同的信号控制对应IO输出引脚的电平，例如控制满足电压幅值的电源正极输出孔对应IO输出引脚输出电平为高电平，并控制其余电源正极输出孔对应的对应IO输出引脚输出电平为低电平，以防止同时输出两个电压值，满足电加热模块的输入电压要求，从而改变电加热器的输出功率。

由于PTC电加热器通常是将陶瓷片放入铝管中，通电发热时受到的影响较多，同一批制作出来的PTC电加热器功率各有偏差，会造成PTC电加热器具有功率的差异性，因此，每次开发新的PTC电加热器时，都需要多次进行功率测试、功率整改，极大的耗费了人力物力。

本实施例中，实现了对PTC电加热器的功率自由控制，无需多次整改；且无需使用多档控制电加热器，也可自由控制机组的功率变化，降低程序开发难度，并且大量减少了功率整改次数，开发PTC电加热器时合格率较之前最少提高了100％，开发效率显著提升，并且节省了大量人力物力，开发成本至少可以降低200％以上。

图4为本申请一个实施例提供的加热器的控制方法流程图，如图4所示，该加热器的控制方法包括：

S41：接收电信号；

S42：根据电信号控制电加热模块的输入电压以使电加热模块按照所述输入电压调整输出功率。

一些实施例中，根据所述电信号控制电加热模块的输入电压，包括：

S421：将当前接收到第一电信号与上一时刻接收到的第二电信号进行对比；

S422：根据对比结果判断是否需要调整电加热模块的输入电压值。

一些实施例中，根据对比结果判断是否需要调整电加热模块的输入电压值，包括：

S4221：若第一电信号与第二电信号相等，维持当前电加热模块的输入电压值；

S4222：若第一电信号大于第二电信号，切换至对应的低电压的电压输出孔；

S4223：若第一电信号小于第二电信号，切换至对应的高电压的电压输出孔。

如图5所示，通过触摸屏接收用户设定电压参数，延迟3-5秒后通过通讯线路输出一个电信号给可控电压主板；可控电压主板根据接收到的电信号A2，将其与上次接收到的电信号A1进行对比，判断是否需要调整电压值，如：

①如果A1＝A2，可控电压主板不响应切换电压，输出与上次相同的电压值给到电加热模块，则电加热器的输出功率不变；

②如果A1≠A2，可控电压主板再次将两个值对比，

(1)若A1>A2，可控电压主板响应切换电压，然后根据通讯协议进行对比，切换至对应的低电压孔，输出该降低后的电压值给到电加热模块，则电加热器的输出功率减小；

(2)若A1<A2，可控电压主板也响应切换电压，然后根据通讯协议进行对比，切换至对应的高电压孔，输出升高后的电压值给到电加热模块，则电加热器的输出功率增大。

本实施例中，接收电信号，据电信号控制电加热模块的输入电压以使电加热模块按照所述输入电压调整输出功率，可以实现PTC电加热器的功率自由控制。

本实施例提供一种用电器，包括：如上述实施例中所述的加热器。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

需要说明的是，本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种加热器，其特征在于，包括：

电源模块、可控电压主板和电加热模块；

所述电源模块用于为所述可控电压主板供电；

所述可控电压主板用于控制所述电加热模块的输入电压；

所述电加热模块按照所述输入电压调整输出功率；

所述可控电压主板，包括：PCB主板、控制芯片和多个电压输出孔；所述控制芯片和多个电压输出孔设置在PCB主板上；所述控制芯片包括多个IO输出引脚，所述多个IO输出引脚分别与所述多个电压输出孔连接，所述多个电压输出孔，包括：一个电源负极输出孔和多个电源正极输出孔，所述控制芯片通过控制多个IO输出引脚的高低电平控制对应电源正极输出孔接通或断开；所述电源正极输出孔用于输出不同电压幅值的电加热模块的输入电压；所述控制芯片根据不同的信号控制对应IO输出引脚的电平，控制满足电压幅值的电源正极输出孔对应IO输出引脚输出电平为高电平，并控制其余电源正极输出孔对应的IO输出引脚输出电平为低电平。

2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述电源正极输出孔按照预设规则输出对应电压幅值，或，所述电源正极输出孔按照递增规律输出预设间隔的电压幅值。

3.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，还包括：

上位机，所述上位机与所述控制芯片通信连接。

4.根据权利要求3所述的加热器，其特征在于，所述上位机为触摸屏。

5.根据权利要求4所述的加热器，其特征在于，所述触摸屏包括：

显示屏部分和触摸控制部分；

所述显示屏部分用于显示当前电压幅值；

所述触摸控制部分用于接收外部控制信号，以根据所述外部控制信号向所述可控电压主板发送电信号。

6.一种加热器的控制方法，其特征在于，包括：

接收电信号；

根据所述电信号控制电加热模块的输入电压以使电加热模块按照所述输入电压调整输出功率；

将当前接收到的第一电信号与上一时刻接收到的第二电信号进行对比；

根据对比结果判断是否需要调整电加热模块的输入电压值；

所述根据对比结果判断是否需要调整电加热模块的输入电压值，包括：

若第一电信号与第二电信号相等，维持当前电加热模块的输入电压值；

若第一电信号大于第二电信号，切换至对应的低电压的电压输出孔；

若第一电信号小于第二电信号，切换至对应的高电压的电压输出孔，控制满足电压幅值的电源正极输出孔对应IO输出引脚输出电平为高电平，并控制其余电源正极输出孔对应的IO输出引脚输出电平为低电平。

7.一种用电器，其特征在于，包括：如权利要求1～5任一项所述的加热器。

Images