CN205726459U - 一种电热装置控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电热装置控制电路，旨在解决现有电热产品的安全隐患问题。本实用新型包括交流降压整流滤波电路、可控硅电路、中央处理器、加热定时电路、温度档位调节电路和温度检测接口电路；可控硅电路的输入端与中央处理器相连，输出端与电热元件相连；加热定时电路和温度档位调节电路均与中央处理器相连；温度检测接口电路的输入端与电热元件的感温线PTC相连，输出端与中央处理器的温度检测引脚相连；温度检测接口电路向中央处理器反馈感温线PTC的阻值信号，中央处理器通过温度检测接口电路检测电热元件的温度。本实用新型具有结构简单、成本低、温控响应速度快和安全性高的优点。

Description

一种电热装置控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种电热装置控制电路。

背景技术

电热产品(尤其是电热毯)广泛应用于人们的日常生活中，目前已有的电热毯大都是通电时加热，断电时停止加热，且只有高温档和低温挡两个档位可以选择，更没有定时加热、档位显示、加热时间显示等功能。然而，在实际生活中，气温的高低或者不同年龄的用户对电热毯的工作温度有着不同的需求。更重要的是，现有电热毯不具备温度自动调节和安全检测功能，当使用者进入入眠状态时，很难注意到电热毯的工作状态，若电热毯出现故障，如加热元件漏电、短路时，存在极大的安全隐患。

为解决电热产品的安全隐患问题，申请号为CN2011201808012的专利提出了一种电热控制器安全电路。该专利所提供的技术方案能够自动调节加热元件的温度，同时具有安全检测功能。其基本工作原理是：利用加热丝温度侦测电路和加热负载短路及开路检测电路采集温度信号，将温度信号放大后再反馈给中央处理器，由中央处理器根据接收的温度信号向可控硅电路发送指令，从而对加热元件进行温控保护。然而，此技术方案存在以下缺陷：(1)电路结构非常复杂，电路成本大；(2)从温度检测到温控的响应时间较长，安全性能欠佳；(3)连接在中央处理器CPU上的子电路数量多，CPU内存占用大，影响温控性能。

实用新型内容

为解决背景技术中电热产品(尤其是电热毯)的安全隐患问题，本实用新型提供了一种结构简单、成本低、温控响应速度快、安全性高的电热装置控制电路。

本实用新型的技术方案是：

一种电热装置控制电路，包括交流降压整流滤波电路、可控硅电路、中央处理器、加热定时电路、温度档位调节电路；所述可控硅电路的输入端与中央处理器相连，输出端与电热元件相连；所述加热定时电路和温度档位调节电路均与中央处理器相连；其特殊之处在于：还包括温度检测接口电路；

所述温度检测接口电路的输入端与电热元件的感温线PTC相连，输出端与中央处理器的温度检测引脚相连；温度检测接口电路向中央处理器反馈感温线PTC的阻值信号，中央处理器通过温度检测接口电路检测电热元件的温度。

上述温度检测接口电路包括电容C4、电阻R14和电阻R19。电容C4和电阻R14的一端均与中央处理器的温度检测引脚连接；电容C4的另一端接地；电阻R14的另一端通过电阻R19与电热元件的感温线PTC的正极连接；感温线PTC的负极接地；电阻R14和电阻19之间还连接有电阻R16、电阻R17、电容C5以及二极管D3；电阻R16和电阻R17并联，且其另一端均接交流电源；电容C5和二极管D3并联，且其另一端均接地。

上述加热定时电路包括一个与中央处理器的时钟引脚相连的电阻R7，电阻R7的另一端接地，通过改变电阻R7的阻值设定电热元件的加热时间。

上述电阻R7的阻值等于0Ω时，不能设定加热时间；所述电阻R7的阻值等于1.5KΩ时，可设定的加热时间为1.5h；所述电阻R7的阻值等于3KΩ时，可设定的加热时间为3h；所述电阻R7的阻值等于6KΩ时可设定的时间为6h。

为进一步提高安全性，上述控制电路还包括过载过热保护电路，过载过热保护电路的输入端与交流电源连接，输出端与电热元件相连。

上述过载过热保护电路包括温度保险管F1、电流保险管F2、二极管D4、二极管D5以及二极管D6。温度保险管F1接在零线上，电流保险管F2接在火线上；二极管D4的一端接温度保险管F1，另一端与电热元件的电热丝的正极相连；二极管D6的一端通过二极管D5与电热元件电热丝的正极相连，二极管D6的另一端与电热元件电热丝的负极相连；在二极管D5和二极管D6之间还接有碳膜电阻R20、碳膜电阻R21；碳膜电阻R20和碳膜电阻R21并联，且其另一端均接交流电源。

上述控制电路还包括LED指示电路。

上述LED指示电路包括串联的发光二极管LED1和电阻R13；所述发光二极管LED1的另一端接中央处理器的第9引脚；所述电阻R13的另一端接交流电源。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型具有恒温控制和安全检测功能，并且电路结构简单、成本低；利用中央处理器对加热元件直接进行温度检测、控制可控硅电路对加热元件进行加热控制，温控响应速度快，安全性好；通过加热定时电路实现电热元件加热时间的设定，可满足不同用户需求；当电热元件的加热时间达到设定时间时，中央处理器停止对可控硅电路和LED指示电路供电，从而达到定时关机的目的，安全性更高。

(2)若电热元件意外过载过热工作时，本实用新型的过载过热保护电路可自动切断电源，安全性更高。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图；

图2是本实用新型一具体实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。

如图1所示，本实用新型所提供的一种电热装置控制电路包括交流降压整流滤波电路、可控硅电路、中央处理器、温度检测接口电路、加热定时电路、温度档位调节电路。

交流降压整流滤波电路将交流市电转换为低压，再进行整流、滤波、稳压后变为直流电，向中央处理器以及中央处理器外围电路供电。

可控硅电路的输入端与中央处理器相连，输出端与电热元件相连；温度检测接口电路的输入端与电热元件相连，输出端与中央处理器相连。

温度检测接口电路的输入端与电热元件的感温线PTC相连，输出端与中央处理器的温度检测引脚相连，将感温线PTC的信号发送给中央处理器；中央处理器根据感温线PTC的信号对加热元件进行温度检测、控制可控硅电路对加热元件进行加热控制。

加热定时电路和温度档位调节电路均与中央处理器相连，用于电热元件的加热时间的设定、加热温度档位的选择和调节。加热定时电路包括一个与中央处理器的时钟引脚相连的电阻，通过改变该电阻的阻值可设定电热元件的加热时间。

作为优化，本实用新型还包括过载过热保护电路和LED指示电路；过载过热保护电路的输入端与交流电源相连，输出端与电热元件相连，若电热元件意外过载过热工作时，过载过热保护电路能自动切断整个控制电路的电源。LED指示电路与中央处理器相连，用于显示温度档位背景灯和加热定时指示灯。

图2是本实用新型一具体实施方式的结构原理框图，它包括交流降压整流滤波电路、可控硅电路、中央处理器、温度检测接口电路、加热定时电路、温度档位调节电路、LED指示电路、过载过热保护电路。

交流降压整流滤波电路包括二极管D1、D2，电容C1、C2、C3，电阻R11、R12、压敏电阻RV1。电阻R11与电容C1并联，电阻R11和电容C1的一端均与压敏电阻RV1相连，另一端通过电阻R12与二极管D1相连；二极管D2、电容C2以及电容C3并联；二极管D2、电容C2以及电容C3的一端均接交流电源；二极管D2、电容C2以及电容C3的另一端均接地，同时接二极管D1的另一端。电容C1和电阻R12构成阻容降电路；二极管D1(双二极管)构成整流电路；电容C3为滤波电容；二极管D2作为稳压电路。

可控硅电路包括一个可控硅T1、电阻R15和电阻R18。电阻R15的一端与中央处理器的第11引脚相连，可控硅T1的控制极通过R15接收中央处理器发出的控制信号；可控硅T1的阳极与电热元件相连，可控硅T1的阴极接交流电源的地；电阻R18一端分别接电阻R15和可控硅T1的控制极，另一端接交流电源的地。

温度检测接口电路包括电容C4、C5，电阻R14、R16、R17、R19，二极管D3。电热元件的感温线PTC作为温度传感器，电阻R14、R19与感温线PTC依次串联，构成一个分压电路；电阻R14的另一端与中央处理器的第2引脚相连；感温线PTC的阻值会随电热元件的加热温度变化而变化，感温线PTC的阻值信号经过R19，R17/D3，R16/C5，R14，C4，通过第2引脚传送至中央处理器；中央处理器根据感温线PTC的信号直接对电热元件进行温度检测并进行恒温控制，当所检测到的温度低于设定值时，中央处理器向可控硅T1的控制极输出一个电压，使可控硅电路导通，电热元件开始加热；当所检测到的温度高于设定值时，中央处理器停止向可控硅T1的控制极供电，可控硅截止，电热元件停止加热。

加热定时电路包括电阻R6和R7，电阻R6的一端接交流电源，电阻R7的一端接交流电源的地，电阻R6和R7的另一端均接中央处理器的第6引脚；通过改变电阻R7的阻值可设定电热元件的加热时间，常用的阻值和设定时间如下：R7＝0Ω时，不能设定加热时间；R7＝1.5KΩ时，可设定的加热时间为1.5h；R7＝3KΩ时，可设定的加热时间为3h；R7＝6KΩ时可设定的时间为6h。

温度档位调节电路包括开关S1，依次串联的电阻R1、R2、R3、R4及R5。电阻R1的一端接交流电源，R5的一端接地，开关S1接中央处理器的第13引脚，通过开关S1实现多个温度档位的切换，温度档位的数量可根据实际需要设定。

过载过热保护电路包括温度保险管F1、电流保险管F2，电阻R20、R21，二极管D4、D5、D6；温度保险管F1接在零线上，电流保险管F2接在火线上；二极管D4的一端接F1，另一端接电热元件的电热丝的正极；二极管D6的一端接电热元件的电热丝的负极，另一端通过二极管D5与电热元件电热丝的正极相连。当电热元件的电热丝因意外情况过载工作时，电流保险管F2熔断；当电热元件的电热丝因意外情况过热工作时，电热元件的内层发热丝和外层发热丝短路，温度保险管F1旁的碳膜电阻R20和R21瞬间发热，使温度保险管F1熔断；从而切断整个控制电路的交流电源，达到安全保护的目的。

LED指示电路包括串联的发光二极管LED1和电阻R13，LED1接中央处理器的第9引脚，R13接交流电源。

Claims (8)

1.一种电热装置控制电路，包括交流降压整流滤波电路、可控硅电路、中央处理器、加热定时电路、温度档位调节电路；

所述可控硅电路的输入端与中央处理器相连，输出端与电热元件相连；

所述加热定时电路和温度档位调节电路均与中央处理器相连；

其特征在于：

还包括温度检测接口电路；

所述温度检测接口电路的输入端与电热元件的感温线PTC相连，输出端与中央处理器的温度检测引脚相连；温度检测接口电路向中央处理器反馈感温线PTC的阻值信号，中央处理器通过温度检测接口电路检测电热元件的温度。

2.根据权利要求1所述的一种电热装置控制电路，其特征在于：所述温度检测接口电路包括电容C4、电阻R14和电阻R19；所述电容C4和电阻R14的一端均与中央处理器的温度检测引脚连接；所述电容C4的另一端接地；所述电阻R14的另一端通过电阻R19与电热元件的感温线PTC的正极连接；所述感温线PTC的负极接地；所述电阻R14和电阻19之间还连接有电阻R16、电阻R17、电容C5以及二极管D3；所述电阻R16和电阻R17并联，且其另一端均接交流电源；所述电容C5和二极管D3并联，且其另一端均接地。

3.根据权利要求1所述的一种电热装置控制电路，其特征在于：所述加热定时电路包括一个与中央处理器的时钟引脚相连的电阻R7，电阻R7的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的一种电热装置控制电路，其特征在于：所述电阻R7的阻值等于0Ω时，不能设定加热时间；所述电阻R7的阻值等于1.5KΩ时，可设定的加热时间为1.5h；所述电阻R7的阻值等于3KΩ时，可设定的加热时间为3h；所述电阻R7的阻值等于6KΩ时可设定的时间为6h。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种电热装置控制电路，其特征在于：还包括过载过热保护电路，过载过热保护电路的输入端与交流电源连接，输出端与电热元件相连。

6.根据权利要求5所述的一种电热装置控制电路，其特征在于：所述过载过热保护电路包括温度保险管F1、电流保险管F2、二极管D4、二极管D5以及二极管D6；所述温度保险管F1接在零线上，电流保险管F2接在火线上；所述二极管D4的一端接温度保险管F1，另一端与电热元件的电热丝的正极相连；所述二极管D6的一端通过二极管D5与电热元件电热丝的正极相连，二极管D6的另一端与电热元件电热丝的负极相连；在二极管D5和二极管D6之间还接有碳膜电阻R20、碳膜电阻R21；所述碳膜电阻R20和碳膜电阻R21并联，且其另一端均接交流电源。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种电热装置控制电路，其特征在于：还包括LED指示电路。

8.根据权利要求7所述的一种电热装置控制电路，其特征在于：所述LED指示电路包括串联的发光二极管LED1和电阻R13；所述发光二极管LED1的另一端接中央处理器的第9引脚；所述电阻R13的另一端接交流电源。