CN201654583U - 温度自动控制及安全防护器 - Google Patents
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Abstract
一种温度自动控制及安全防护器，220V交流电分两路供电，一路经变压器降压、整流、滤波、稳压处理，形成直流工作电源而供给由负温度型热敏电阻和继电器以及复合三极管组成的转换控制器工作，转换控制器的启动，将与交流充电所供的另一线路相配合，另一线路主要由常闭式温控开关、可控硅等组成，形成强温加热和弱温维持，以及超温断电的温控模式。本新型具有电路简单、元器件少、勿需人工控制而自动转档、安全性能好的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度自动控制装置，特别是用于交流电用电仪器仪表、具有强温加热和弱温维持以及超温断电的温度控制装置。
背景技术
电能计量、高压测试等仪器仪表作为用电设备在使用和置放中，需要恒温与干燥，当温度偏差时，要进行调整，而在温度过高过低时，还需引入保护控制。
同样，在家用电器中，也有类似的需求，比如电热毯的使用就是最明显的例子。现在，不论城市还是乡村，普通百姓家里都用上了电热毯。但因厂家、型号、生产时期的差别，电热毯的质量优劣不一，而普遍采用人工操作为主，给用户带来不便，有的甚至留有安全隐患。
比如，当电源放于弱档开启，则温度较低，预热时间较长；而放于强档开启，约20～30分钟，被窝发热，若继续运行，往往会使人在睡梦中热醒，严重的还会大汗淋淋，此时只能人工手动换低档——无疑将影响人的正常休息；更惨重的是引发火灾，这些，每年各地的报章电视上都有报道。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有强温加热、弱温维持以及超温断电的温度自动控制及安全防护器。
本新型的目的是这样实现的：一种温度自动控制及安全防护器，220V交流电一端依次串接开关K和保险BX后接于变压器B初级线圈一端，变压器B初级线圈另一端接于220V交流电另一端，常闭式温控开关WK一端接于变压器B初级线圈一端，温控开关WK另一端依次串接继电器J的常闭结点J1-2和用电仪器插座DRT后接于变压器B初级线圈另一端，温控开关WK另一端串接可控开关SCR后接于用电仪器插座DRT与常闭结点J1-2的交结点，温控开关WK另一端依次串接电位器W、电阻R2、继电器J的常开结点J1-1以及双向二极管D1后，接于可控开关的控制极，且电容C1与双向二极管D1并联；变压器B的次级线圈两端分别接整流桥D2-5两输入端，整流桥D2-5正输出端依次串接稳压集成块WY、负温度型热敏电阻Rt以及电阻R3后接于桥堆D2-5负输出端，继电器J一端接于稳压集成块WY与负温度型热敏电阻Rt的交结点，继电器J另一端接于复合三极管BG1-2集电极，复合三极管BG1-2基极接于热敏电阻Rt与电阻R3的交结点，复合三极管的发射极接于整流桥负输出端，电容C2并接在整流桥的正、负输出端之间。
上述变压器B初级线圈两端之间还串接有电阻R1和发光二极管Fg。
上述负温度型热敏电阻Rt的型号为MF5R；稳压集成块型号为WY7812；常闭型温控开关WK型号为KSD50℃。
本仪器针对工业表计和电热毯等家用电器，需做恒温与干燥控制的问题，进行了温度动态传感采样和固定温度值的两种控制方式设计，形成自动调档，自动恒温，超温自动断电功能，这样，不仅能对相关电器放心使用，还减少人工操作，提高安全系数等。
本实用新型的有益效果是：
1、电路结构简单、元器件减少、造价低。
2、采用负温度型热敏电阻进行温度传感器采样，市电结合可控硅以及常闭式温控开关组成自动调档、自动恒温、超温自动断电的控制模式，具有强温加热和弱温维持以及超温自动断电的作用。
3、适用于工业仪器仪表以及家用电加热器等加温恒温，可减少人工操作，具有放便使用、安全性高的特点。
本实用新型的有益效果是将在具体实施方式部分结合电路图加以具体阐述。
附图说明
图1是本新型的结构框图；
图2是本新型的电路图；
图3-1、图3-2分别是本新型调温控制器产品的主视图和右视图。
具体实施方式
图2示出，220V交流电一端依次串接开关K和保险BX后接于变压器B初级线圈一端，变压器B初级线圈另一端接于220V交流电另一端，常闭式温控开关WK一端接于变压器B初级线圈一端，温控开关WK另一端依次串接继电器J的常闭结点J1-2和用电器具(如电热毯)插座DRT后接于变压器B初级线圈另一端，温控开关WK另一端还串接可控开关SCR后接于用电仪器插座DRT与常闭结点J1-2的交结点，温控开关WK另一端再依次串接电位器W、电阻R2、继电器J的常开结点J1-1以及双向二极管D1后，接于可控开关的控制极，且电容C1与双向二极管D1并联；变压器B的次级线圈两端分别整流桥D2-5两输入端，整流桥D2-5正输出端依次串接稳压集成块WY、负温度型热敏电阻Rt以及电阻R3后接于整流桥D2-5负输出端，继电器J一段接于稳压集成块WY与负温度型热敏电阻Rt的交结点，继电器J另一端接于复合三极管BG1-2集电极，复合三极管BG1-2基极接于热敏电阻Rt与电阻R3的交结点，复合三极管的发射极接于整流桥负输出端，电容C2串接在整流桥的正、负输出端之间。变压器B初级线圈两端之间还串接有电阻R1和发光二极管Fg。
许多工业仪器表计和家用电器都需要调温恒温，由于电路差别不大，故我们着重以大众熟知的电热毯(将电热毯从插座DRT接入为例，对本新型作进一步介绍。
从图1可见，从220V来的交流电，分两路工作：一路经降压、整流、滤波、稳压等处理，形成直流工作电源，供给温度传感器及转换控制器工作。转换控制器的启动，将与交流电所供的另一条线路相配合，形成强温加热和弱温维持。实际两者又相呼相承，低温时，强温启动加热，温高时，弱温启动，断开强温电路，实施维持，这样，形成人体睡眠舒适的恒温效果。而超温断电器则为50℃定值控制，当超过该数据时将自动断开电源，以防人体过热难受，并避免更严重的火灾，此举，不论有人无人，都有效地提高了安全系数。
从图2中我们可以看到，当开关K按下，220V交流电通过保险BX接入，分两路供电：一路经经变压器B降压，整流桥D2-5整流，电容C2滤波，集成块WY稳压，负温型热敏电阻Rt和R3分压，形成对复合三极管BG1-2的转换控制。当BG1-2导通时，继电器J被启动。
220V交流电的另一路经常闭式温控开关WK后，又分两种情况向电热毯供电。一是当开关K按下，继电器J尚未启动时，其常闭结点J1-2接通市电，全额向电热毯供电，此时温度迅速上升，仅20～30分钟被窝发热。达到约31-32℃时，感应电路中具有负温度系数的热敏电阻Rt受热，其阻值下降，R3的分压值UR3上升，至超过复合管的门槛电压时，BG1-2导通，继电器J启动，常闭结点J1-2断开，中断向电热毯的全额供电，转而常开结点J1-1闭合，接通电位器W、R2、C1构成的振荡电路，经双向二极管D1触发可控硅SCR，使其输出电压为110V左右，即起到降压作用，使电热毯升温停止，此后温度略有回降，并逐步恒定在30℃左右。
图2中的电位器W具有调节振荡频率，改变可控硅导通角，从而进一步调整电压，并对温度重新设置的作用。顺时针加温，逆时针降温，使用者可以根据实用感觉调整，以调试到自身所需的舒适温度。
图2入口端串接有一元件WK，它是常闭型温控开关，有着固定温度值，这里我们选择为50℃。其工作状态是，集感温、跳闸于一体，我们将其设置在交流全电压和温控电压交汇首端，当温度低于50℃时导通，高于该数据则跳闸，所以，起到超温断电作用。这在接通电源，其它部件意外损坏，电热毯温度持续上升，将造成人身烧伤乃至火灾时，发挥独特保护的作用。
图2中的降压电阻R1与发光二极管Fg串接，做电源开启与工作指示。
图中主要元器件请见列表：
仪器用元器件表
| 元件名称 | 型号规格 | 元件名称 | 型号规格 |
| 保险BX | 5A | 变压器 | 220/12V |
| 电位器W | 470K/2W | 整流桥D2-5 | 采用1N007 |
| 双向二极管D1 | 2CTS | 电容C2 | 2000uf/25V |
| 可控硅SCR | RT16A | 稳压块WY | WY7812 |
| 电容C1 | 224J/400V | 晶体管BG1 | S8050 |
| 常闭型温控开关WK | KSD301 | 晶体管BG1 | 3DG12 |
| 热敏电阻Rt | MF5R | 继电器J | T90/12V/20A |
仪器设计制作完成了，外形如图3-1、图3-2所示，背面有三芯插头，使用时，将其插入220V交流电源插座。前面板有两芯和三芯通用的多功能插座，原有电热毯等用电器具的插头只需插入该插座即可。另具有负温系数的热敏电阻和温控开关，请见图3-1中盒体侧面引出的屏蔽电缆的端部连接有温度探头，在良好的绝缘包扎下，经1.5米屏蔽电缆，可引入人睡在床上习惯性的中部位置，以利于准确感温。这样，开启电源便可工作了。
因本仪器已有自动降压功能，故，电热毯只需放在原有强档即可，由此将免除手动换挡操作。当然，如果电热毯置放的是原有低档，也没关系，因本仪器首先是全额提供电源，温度没有超过30℃，温控降压是不会启动的，所以，能保留原有低温工作状态，该状态主要问题是预热时间长和温度有的偏高，有的偏低。对于偏高者，本仪器的温度传感控制功能会自动投入发挥作用，对温度偏低者，则更需放置强挡，由本仪器来全面应对处理，以达到理想的使用效果。
Claims (3)
1.一种温度自动控制及安全防护器，其特征是：220V交流电一端依次串接开关K和保险BX后接于变压器B初级线圈一端，变压器B初级线圈另一端接于220V交流电另一端，常闭式温控开关WK一端接于变压器B初级线圈一端，温控开关WK另一端依次串接继电器J的常闭结点J1-2和用电仪器插座DRT后接于变压器B初级线圈另一端，温控开关WK另一端串接可控开关SCR后接于用电仪器插座DRT与常闭结点J1-2的交结点，温控开关WK另一端依次串接电位器W、电阻R2、继电器J的常开结点J1-1以及双向二极管D1后，接于可控开关的控制极，且电容C1与双向二极管D1并联；变压器B的次级线圈两端分别接整流桥D2-5两输入端，整流桥D2-5正输出端依次串接稳压集成块WY、负温度型热敏电阻Rt以及电阻R3后接于整流桥D2-5负输出端，继电器J一段端接于稳压集成块WY与负温度型热敏电阻Rt的交结点，继电器J另一端接于复合三极管BG1-2集电极，复合三极管BG1-2基极接于热敏电阻Rt与电阻R3的交结点，复合三极管的发射极接于整流桥负输出端，电容C2并接在桥堆的正、负输出端之间。
2.根据权利要求1所述温度自动控制及安全防护器，其特征是：所述变压器B初级线圈两端之间还串接有电阻R1和发光二极管Fg。
3.根据权利要求1或2所述温度自动控制及安全防护器，其特征是：所述负温度型热敏电阻Rt的型号为MF5R；稳压集成块型号为WY7812；常闭型温控开关WK型号为KSD50℃。
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2010
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