CN206594552U - 加热调控电路和加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于物品加热控制领域，尤其涉及一种加热调控电路和加热器。本实用新型通过温度感测模块对被加热物品进行温度感测并生成相应的感测电压输出至电压比较模块，电压比较模块将感测电压与参考电压进行比较，进而发出升温控制信号或降温控制信号经电平转换后驱动主控制器控制加热装置增大发热量或减少发热量(或停止加热)，从而解决了现有温度自动调节加热器存在可靠性差和温度感测精度低的问题。

Description

加热调控电路和加热器

技术领域

本实用新型属于物品加热控制领域，尤其涉及一种加热调控电路和食品加热器。

背景技术

目前，随着自动控制技术的发展，各种自动控制家居应运而生，极大满足了消费者的日常生活需求，降低了消费者日常生活的时间成本。其中，温度自动调节加热器已经成为普通家庭必备的家居用品。现有的温度自动调节加热器主要通过普通的温度传感器感测被加热物品的温度以生成电压信号，该电压信号触发控制器控制加热装置加热物品以达到自动控制加热的目的。然而，普通的温度传感器的寿命短且感测精度低，从而导致温度自动调节加热器的耐用性和可靠性降低。此外，控制器执行复杂的电压比较和控制程序，增加了因程序漏洞使得温度自动调节加热器自动控制加热的功能无法实现的风险，从而降低了温度自动调节加热器的可靠性。

综上可知，现有温度自动调节加热器存在可靠性差和温度感测精度低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加热调控电路，旨在解决现有温度自动调节加热器存在可靠性差和温度感测精度低的问题。

本实用新型是这样实现的，一种加热调控电路，与加热装置连接，所述加热装置用于对被加热物品进行加热，所述加热调控电路包括主控制器、温度感测模块、电压比较模块以及电平转换模块；

所述温度感测模块的输出端连接所述电压比较模块的输入端，所述电压比较模块的输出端连接所述电平转换模块的输入端，所述电平转换模块的输出端连接所述主控制器的输入端；

所述温度感测模块对所述被加热物品进行温度感测并生成相应的感测电压输出至所述电压比较模块；所述电压比较模块将所述的感测电压与第一参考电压和第二参考电压进行比较；所述第一参考电压小于所述第二参考电压；

当所述感测电压小于所述第一参考电压，所述电压比较模块输出降温控制信号至所述电平转换模块，所述电平转换模块对所述降温控制信号进行电平转换后驱动所述主控制器控制所述加热装置减少发热量或停止加热；

当所述感测电压大于所述第二参考电压，所述电压比较模块输出升温控制信号至所述电平转换模块，所述电平转换模块对所述升温控制信号进行电平转换后驱动所述主控制器控制所述加热装置增大发热量。

本实用新型的另一目的还在于提供一种加热器，所述加热器包括加热装置和上述加热调控电路。

本实用新型通过温度感测模块对被加热物品进行温度感测并生成相应的感测电压输出至电压比较模块，电压比较模块将感测电压与参考电压进行比较，进而发出升温控制信号或降温控制信号经电平转换后驱动主控制器控制加热装置增大发热量或减少发热量(或停止加热)，从而解决了现有温度自动调节加热器存在可靠性差和温度感测精度低的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的加热调控电路的模块结构图；

图2是本实用新型实施例提供的加热调控电路的另一模块结构图；

图3是本实用新型实施例提供的加热调控电路的示例电路结构图；

图4是本实用新型实施例提供的加热调控电路的另一示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了解决现有温度自动调节加热器存在可靠性差和温度感测精度低的问题，本实用新型实施例提供了一种加热调控电路，详述如下：

图1示出了本实用新型实施例提供的加热调控电路的模块结构，其中，加热调控电路与加热装置连接，加热装置用于对被加热物品进行加热。为了便于说明，图1仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

加热调控电路，包括主控制器400、温度感测模块100、电压比较模块200 以及电平转换模块300。

温度感测模块100的输出端连接电压比较模块200的输入端，电压比较模块200的输出端连接电平转换模块300的输入端，电平转换模块300的输出端连接主控制器400的输入端。

温度感测模块100对被加热物品600进行温度感测并生成相应的感测电压输出至电压比较模块200，电压比较模块200将感测电压与第一参考电压和第二参考电压进行比较，第一参考电压小于第二参考电压。

当感测电压小于第一参考电压，电压比较模块200输出降温控制信号至电平转换模块300，电平转换模块300对降温控制信号进行电平转换后驱动主控制器400控制加热装置500减少发热量或停止加热。

当感测电压大于第二参考电压，电压比较模块200输出升温控制信号至电平转换模块300，电平转换模块300对升温控制信号进行电平转换后驱动主控制器400控制加热装置500增大发热量。

其中，主控制器400可以是单片机、ARM处理器或者其他具备数据逻辑处理能力的可编程器件。

如图2所示，加热调控电路还包括反向处理模块800。

反向处理模块800的输入端连接电平转换模块300的输出端，反向处理模块800的输出端连接主控制器400。

反向处理模块800对降温控制信号或升温控制信号进行反向处理后输出至主控制器400。

图3(对应图1)示出了本实用新型实施例提供的加热调控电路的示例电路结构图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，温度感测模块100包括：

热敏电阻R0、第一电容C1、第一电阻R1、第二十电阻RX、第一二极管 D1、第二二极管D2以及第三十电阻RY。

热敏电阻R0的第一端、第一电容C1的第一极、第一电阻R1第一端、第二十电阻RX的第一端、第一二极管D1的负极、第二二极管D2的正极共接；热敏电阻R0的第二端、第一电容C1的第二极以及第一电阻R1第二端共接于地；第二十电阻RX的第二端连接第一电源VCC1；第一二极管D1的正极与第三十电阻RY的第一端的共接端和第二二极管D2的负极均为温度感测模块100的输出端，第三十电阻RY的第二端连接第二电源VCC2。

其中，热敏电阻R0可选用负温度系数热敏电阻；第一电源VCC1和第二电源VCC2均可用直流电源。

作为本实用新型一实施例，电压比较模块200包括：

第二电阻R2、第二电容C2、第三电容C3、第一比较器U1A、第三电阻 R3、第四电阻R4、可变电阻RM以及第五电阻R5、第六电阻R6、第四电容 C4、第二比较器U1B以及第七电阻R7。

第二电阻R2的第一端为电压比较模块200的输入端；第二电阻R2的第二端、第二电容C2的第一极、第一比较器U1A的同相输入端以及第三电阻 R3的第一端共接，第二电容C2的第二极接地；第一比较器U1A的反向输入端连接可变电阻RM的调整端，第一比较器U1A的电源端与第三电容C3的第一极共接于第二电源VCC2，第一比较器U1A的接地端接地，第一比较器U1A 的输出端、第三电阻的第二端以及第四电阻R4的第一端共接；第三电容C3 的第二极接地，第四电阻R4的第二端为电压比较模块200的输出端；可变电阻RM的第一端和第二端分别接地和连接第五电阻R5的第一端，第五电阻R5 的第二端连接第二电源VCC2。

第六电阻R6的第一端为电压比较模块200的输入端；第六电阻R6的第二端、第四电容C4的第一极以及第二比较器U1B的反向输入端共接，第四电容的第二极接地；第二比较器U1B的同相输入端连接第五电阻R5的第一端，第二比较器U1B的输出端连接第七电阻R7的第一端，第二比较器U1B的电源端和接地端分别连接第二电源VCC2和地；第七电阻R7的第二端为电压比较模块200的输出端。

其中，可通过调节可变电阻RM的阻值使第一比较器U1A的第一参考电压大于第二比较器U1B的第二参考电压。

作为本实用新型一实施例，电平转换模块300包括：

第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第三二极管D3、第五电容 C5、非门U、第十一电阻R11、第十二电阻R12以及第六电容R6。

第八电阻R8的第一端与第九电阻R9的第一端共接形成电平转换模块300 的输入端，第八电阻R8的第二端连接第三电源VCC3；第九电阻R9的第二端、第十电阻R10的第一端以及第三二极管D3的负极共接；第十电阻R10的第二端、第三二极管D3的正极、第五电容C5的第一极以及非门U的输入端共接，第五电容C5的第二极接地；非门U的输出端与第十一电阻R11的第一端连接，第十一电阻的第二端、第十二电阻R12的第一端以及第六电容R6的第一极共接形成电平转换模块300的输出端；第十二电阻R12的第二端和第六电容R6 的第二极共接于地。

其中，第三电源VCC3可用直流电源。

如图4所示(对应图2)，反向处理模块800包括：开关管和第十三电阻 R13。

开关管的受控端为反向处理模块800的输入端，开关管的高电位端与第十三电阻R13的第一端共接形成反向处理模块800的输出端，开关管的低电位端接地；第十三电阻R13的第二端连接第三电源VCC3。

其中，开关管可为NPN型三极管Q。NPN型三极管Q的基极、集电极以及发射极分别为开关管的受控端、高电位端以及低电位端。

以下结合工作原理对上述用于电控传动机构的夹伤防护控制电路作进一步说明：

热敏电阻R0感测到被加热物品600的温度变化从而引发自身阻值的变化，热敏电阻R0阻值的变化在第二十电阻RX和第三十电阻RY的上拉作用下形成自身电压的变化。

热敏电阻R0感测到被加热物品600的温度升高，热敏电阻R0的端电压降低，当其低于第一二极管D1的正极电压时，第一二极管D1导通。此时，第二二极管D2也保持导通。

感测电压(即热敏电阻R0的端电压)随着加热物品600的温度升高而逐渐降低，经第一二极管D1的分压后通过第二电阻R2输入第一比较器U1A，第一比较器U1A将其与第一参考电压进行比较。

当感测电压小于第一参考电压，第一比较器U1A输出降温控制信号(降温控制信号的信号类型为TTL信号)，降温控制信号依次通过第九电阻R9、第十电阻R10以及非门U，转换为CMOS信号类型的降温控制信号输出至主控制器400，以使主控制器400控制加热装置500减少发热量或停止加热。

此时，第二二极管D2保持导通，感测电压低于第二比较器U1B的第二参考电压，第二比较器U1B不动作。

热敏电阻R0感测到被加热物品600的温度降低，热敏电阻R0的端电压升高，当其高于第一二极管D1的正极电压时，第一二极管D1截止。此时，第二二极管D2保持导通。

感测电压(即热敏电阻R0的端电压)随着被加热物品600的温度降低而逐渐升高，经第二二极管D2的分压后通过第六电阻R6输入第二比较器U1B，第二比较器U1B将其与第二参考电压进行比较。

当感测电压大于第二参考电压，第二比较器U1B输出升温控制信号(升温控制信号的信号类型为TTL信号)，升温控制信号依次通过第九电阻R9、第十电阻R10以及非门U，转换为CMOS信号类型的升温控制信号输出至主控制器400，以使主控制器400控制加热装置500增大发热量。

其中，可在主控制器400前加一个NPN型三极管Q接收CMOS信号以确保输入主控制器400的信号变化与非门U的输入端的信号变化保持一致。

基于上述加热调控电路的可靠性强和温度感测精度高的优势，本实用新型实施例还提供了一种加热器，该加热器包括加热装置500和上述加热调控电路。

本实用新型通过温度感测模块100对被加热物品600进行温度感测并生成相应的感测电压输出至电压比较模块200，电压比较模块200将感测电压与参考电压进行比较，进而发出升温控制信号或降温控制信号经电平转换后驱动主控制器400控制加热装置500增大发热量或减少发热量(或停止加热)，从而解决了现有温度自动调节加热器存在可靠性差和温度感测精度低的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种加热调控电路，与加热装置连接，所述加热装置用于对被加热物品进行加热，所述加热调控电路包括主控制器，其特征在于，所述加热调控电路还包括温度感测模块、电压比较模块以及电平转换模块；

所述温度感测模块的输出端连接所述电压比较模块的输入端，所述电压比较模块的输出端连接所述电平转换模块的输入端，所述电平转换模块的输出端连接所述主控制器的输入端；

所述温度感测模块对所述被加热物品进行温度感测并生成相应的感测电压输出至所述电压比较模块；所述电压比较模块将所述的感测电压与第一参考电压和第二参考电压进行比较；所述第一参考电压小于所述第二参考电压；

当所述感测电压小于所述第一参考电压，所述电压比较模块输出降温控制信号至所述电平转换模块，所述电平转换模块对所述降温控制信号进行电平转换后驱动所述主控制器控制所述加热装置减少发热量或停止加热；

当所述感测电压大于所述第二参考电压，所述电压比较模块输出升温控制信号至所述电平转换模块，所述电平转换模块对所述升温控制信号进行电平转换后驱动所述主控制器控制所述加热装置增大发热量。

2.如权利要求1所述的加热调控电路，其特征在于，所述加热调控电路还包括反向处理模块；

所述反向处理模块的输入端连接所述电平转换模块的输出端，所述反向处理模块的输出端连接所述主控制器；

所述反向处理模块将所述升温控制信号或所述降温控制信号进行反向处理后输出至所述主控制器。

3.如权利要求1所述的加热调控电路，其特征在于，所述温度感测模块包括：

热敏电阻、第一电容、第一电阻、第二十电阻、第一二极管、第二二极管以及第三十电阻；

所述热敏电阻的第一端、所述第一电容的第一极、所述第一电阻第一端、所述第二十电阻的第一端、第一二极管的负极、第二二极管的正极共接；所述热敏电阻的第二端、所述第一电容的第二极以及所述第一电阻第二端共接于地；所述第二十电阻的第二端连接第一电源；所述第一二极管的正极与所述第三十电阻的第一端的共接端和所述第二二极管的负极均为所述温度感测模块的输出端，所述第三十电阻的第二端连接第二电源。

4.如权利要求1所述的加热调控电路，其特征在于，所述电压比较模块包括：

第二电阻、第二电容、第三电容、第一比较器、第三电阻、第四电阻、可变电阻、第五电阻、第六电阻、第四电容、第二比较器以及第七电阻；

所述第二电阻的第一端为所述电压比较模块的输入端；所述第二电阻的第二端、所述第二电容的第一极、所述第一比较器的同相输入端以及所述第三电阻的第一端共接，所述第二电容的第二极接地；所述第一比较器的反向输入端连接所述可变电阻的调整端，所述第一比较器的电源端与所述第三电容的第一极共接于第二电源，所述第一比较器的接地端接地，所述第一比较器的输出端、所述第三电阻的第二端以及所述第四电阻的第一端共接；所述第三电容的第二极接地，所述第四电阻的第二端为所述电压比较模块的输出端；所述可变电阻的第一端和第二端分别接，地和连接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接第二电源；

所述第六电阻的第一端为所述电压比较模块的输入端；所述第六电阻的第二端、所述第四电容的第一极以及所述第二比较器的反向输入端共接，所述第四电容的第二极接地；所述第二比较器的同相输入端连接所述第五电阻的第一端，所述第二比较器的输出端连接所述第七电阻的第一端，所述第二比较器的电源端和接地端分别连接第二电源和地；所述第七电阻的第二端为所述电压比较模块的输出端。

5.如权利要求1所述的加热调控电路，其特征在于，所述电平转换模块包括：

第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三二极管、第五电容、非门、第十一电阻、第十二电阻以及第六电容；

所述第八电阻的第一端与所述第九电阻的第一端共接形成所述电平转换模块的输入端，所述第八电阻的第二端连接第三电源；所述第九电阻的第二端、所述第十电阻的第一端以及所述第三二极管的负极共接；所述第十电阻的第二端、所述第三二极管的正极、所述第五电容的第一极以及所述非门芯片的输入端共接，所述第五电容的第二极接地；所述非门芯片的输出端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端、所述第十二电阻的第一端以及所述第六电容的第一极共接形成所述电平转换模块的输出端；所述第十二电阻的第二端和所述第六电容的第二极共接于地。

6.如权利要求2所述的加热调控电路，其特征在于，所述反向处理模块包括：

开关管和第十三电阻；

所述开关管的受控端为所述反向处理模块的输入端，所述开关管的高电位端与所述第十三电阻的第一端共接形成所述反向处理模块的输出端，所述开关管的低电位端接地；所述第十三电阻的第二端连接第三电源。

7.如权利要求6所述的加热调控电路，其特征在于，所述开关管为NPN型三极管；

所述NPN型三极管的基极、集电极以及发射极分别为所述开关管的受控端、高电位端以及低电位端。

8.一种加热器，包括加热装置，其特征在于，所述加热器还包括权利要求1至7中任一项所述的加热调控电路。