CN207663315U - 一种加热器保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加热器保护系统，包括电源以及加热器，电源与加热器相互连接，还包括比较器、加热器关断单元、温度设定单元以及温度检测单元，加热器关断单元设于电源与加热器之间，温度设定单元以及温度检测单元均与比较器的输入端连接，比较器的输出端与加热器关断单元的输入端连接，当加热器温度过高时，可自动断开加热器，保护电子元件，提高系统的可靠性。

Description

一种加热器保护系统

技术领域

本实用新型涉及电子保护系统技术领域，具体涉及一种加热器保护系统。

背景技术

为了提高发动机冷却气动性能，在发动机进气歧管中通常设有加热器（加热格栅），并使用车载电池为加热器供电。当加热器温度较高时会造成车内电子元件发热可靠性降低的问题，若温度达到一定值时还会造成电子元件烧毁失效的问题。

鉴于此，特提出此实用新型。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种加热器保护系统，当加热器温度过高时，可自动断开加热器，保护电子元件，提高系统的可靠性。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种加热器保护系统，包括电源以及加热器，电源与加热器相互连接，还包括比较器、加热器关断单元、温度设定单元以及温度检测单元，加热器关断单元设于电源与加热器之间，温度设定单元以及温度检测单元均与比较器的输入端连接，比较器的输出端与加热器关断单元的输入端连接，通过温度检测单元检测加热器温度，通过温度设定单元设定加热器断开温度，通过比较器比较实时温度与加热器断开温度，当加热器温度大于加热器断开温度时，比较器输出控制加热器关断单元断开，即断开电源与加热器的连接，进而保护电子元件，防止加热器温度过高烧毁电子元件，进而可提高系统的可靠性，当加热器温度不大于加热器断开温度时，比较器不输出。

进一步，所述比较器的输出端通过关断控制单元与加热器关断单元的输入端连接，可提高系统的适应性，即比较器的输出端与加热器关断单元的输入端无需进行信号之间的精确匹配。

进一步，还包括总控单元，总控单元设有总控信号输入端，总控单元的输出端与加热器关断单元的输入端连接，总控单元可提高系统的可靠性，总体控制整个系统的开通和关断，提高系统的安全与稳定性。

进一步，所述电源通过稳压单元与加热器关断单元的输入端连接，进而加热器关断单元无需外部其他电源供电，同时，稳压单元可以稳定电压，使加热器关断单元更稳定的工作。

进一步，还包括断开保持单元，断开保持单元与加热器关断单元的输入端连接，当加热器温度超过加热器关断温度，系统断开加热器关断单元后，断开保持单元使加热器关断单元一直处于断开状态，提高系统的安全与稳定性。

进一步，所述电源包括电源正极和地，所述比较器为电压比较器U，所述加热器关断单元为NMOS管M，所述温度设定单元包括电阻R1、电阻R2以及电阻R3，所述温度检测单元为热敏电阻RT，所述关断控制单元为NPN三极管G2，电源正极通过电阻R1与电压比较器U负极输入端连接，地通过电阻R3与电压比较器U负极输入端连接，电源正极通过热敏电阻RT与电压比较器U正极输入端连接，地通过电阻R2与电压比较器U正极输入端连接，电压比较器U输出端与NPN三极管G2的b极连接，NPN三极管G2的c极与NMOS管M的G极连接，NPN三极管G2的e极与地连接，加热器连接于NMOS管M的D极与电源正极之间。

进一步，所述总控单元为NPN三极管G1，NPN三极管G1的b极为总控信号输入端，NPN三极管G1的c极与NMOS管M的G极连接，NPN三极管G1的e极与地连接。

进一步，NPN三极管G1的b极与电源正极之间连接有电阻R4。

进一步，所述稳压单元为电阻R5和两个串联的稳压二极管，电源正极通过电阻R5与NMOS管M的G极连接，地通过两个串联的稳压二极管与NMOS管M的G极连接。

进一步，所述断开保持单元为电阻R6，NMOS管M的G极通过电阻R6与地连接。

本实用新型的有益效果是：

（1）通过温度检测单元检测加热器温度，通过温度设定单元设定加热器断开温度，通过比较器比较实时温度与加热器断开温度，当加热器温度大于加热器断开温度时，比较器输出控制加热器关断单元断开，即断开电源与加热器的连接，进而保护电子元件，防止加热器温度过高烧毁电子元件，进而可提高系统的可靠性。

附图说明

图1为一种加热器保护系统的电路图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，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获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例一：

如图1所示，一种加热器保护系统，包括电源以及加热器，电源与加热器相互连接，还包括加热器关断单元、稳压单元、比较器、温度设定单元、温度检测单元、关断控制单元、总控单元以及断开保持单元。

加热器关断单元设于电源与加热器之间，且电源通过稳压单元与加热器关断单元的输入端连接，温度设定单元以及温度检测单元均与比较器的输入端连接，比较器的输出端通过关断控制单元与加热器关断单元的输入端连接，总控单元设有总控信号输入端，总控单元的输出端与加热器关断单元的输入端连接，断开保持单元与加热器关断单元的输入端连接。

所述电源包括电源正极和地，电源正极为Vcc+24v，所述加热器关断单元为NMOS管M，所述稳压单元为20kΩ的电阻R5和两个串联的5.1V的稳压二极管V1和V2，所述比较器为电压比较器U，所述温度设定单元包括电阻R1、电阻R2以及电阻R3，所述温度检测单元为热敏电阻RT，电阻R1、R2、R3的阻值相等，热敏电阻RT的初始阻值为电阻R2阻值的2倍，所述关断控制单元为NPN三极管G2，所述总控单元为NPN三极管G1，所述断开保持单元为1MΩ的电阻R6。

电源正极通过电阻R5与NMOS管M的G极连接，电阻R5为限流电阻，地通过两个串联的稳压二极管V1和V2与NMOS管M的G极连接，稳压二极管V1和V2的作用为稳定MOS管M的输入电压，NMOS管M的G极通过电阻R6与地连接。NPN三极管G1的b极为总控信号输入端，NPN三极管G1的c极与NMOS管M的G极连接，NPN三极管G1的e极与地连接，NPN三极管G1的b极与电源正极之间连接有20kΩ的电阻R4，电阻R4为限流电阻。

电源正极通过电阻R1与电压比较器U负极输入端连接，地通过电阻R3与电压比较器U负极输入端连接，电源正极通过热敏电阻RT与电压比较器U正极输入端连接，地通过电阻R2与电压比较器U正极输入端连接，电压比较器U输出端与NPN三极管G2的b极连接，NPN三极管G2的c极与NMOS管M的G极连接，NPN三极管G2的e极与地连接，加热器连接于NMOS管M的D极与电源正极之间。

工作时，当总控信号输入端（即NPN三极管G1的b极）输入高电平时，NPN三极管G1的c极e极导通， NMOS管M的G极通过NPN三极管G1的c极e极接地（即NMOS管M的G极为0v），此时NMOS管M的D极S极不导通，加热器处于关断状态；当总控信号输入端输入低电平时，NPN三极管G1的c极e极不导通，NMOS管的G极通过串联的稳压二极管V1和V2获取电源，NMOS管M的D极S极导通，加热器处于开启状态，此时，系统根据加热器温度执行是否关断加热器。

当加热器温度适宜，为使得热敏电阻RT阻值变化时，电阻R1、R2、R3的阻值相等，热敏电阻RT的初始阻值为电阻R2阻值的2倍，根据电路原理，电压比较器正极输入小于其负极输入，此时，电压比较器U输出低电平给NPN三极管G2的b极，NPN三极管G2的c极e极不导通，NMOS管的G极通过串联的稳压二极管V1和V2获取电源，NMOS管M的D极S极导通，加热器处于开启状态。

当加热器温度升高时，热敏电阻RT的阻值开始变小，根据电路原理，电压比较器U正极输入开始变大，加热器温度持续升高，热敏电阻RT的阻值持续变小，当加热器温度超过一定值（即加热器温度的设定值）时，热敏电阻RT的阻值将小于电阻R2的阻值（根据此原理，通过设置电阻R2、R3和R4的阻值可以来设定加热器温度的设定值），电压比较器U正极输入将大于负极输入，此时，电压比较器U输出高电平给NPN三极管G2的b极，NPN三极管G2的c极e极导通，NMOS管M的G极通过NPN三极管G2的c极e极接地（即NMOS管M的G极为0v），此时，NMOS管M的D极S极不导通，加热器关断。

NMOS管M关断后，NMOS管M的G极通过电阻R6接地，直到系统恢复正常再次开启，可以防止系统再次开启前NMOS管M意外导通。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种加热器保护系统，包括电源以及加热器，电源与加热器相互连接，其特征在于，还包括比较器、加热器关断单元、温度设定单元以及温度检测单元，加热器关断单元设于电源与加热器之间，温度设定单元以及温度检测单元均与比较器的输入端连接，比较器的输出端与加热器关断单元的输入端连接。

2.如权利要求1所述的一种加热器保护系统，其特征在于，所述比较器的输出端通过关断控制单元与加热器关断单元的输入端连接。

3.如权利要求2所述的一种加热器保护系统，其特征在于，还包括总控单元，总控单元设有总控信号输入端，总控单元的输出端与加热器关断单元的输入端连接。

4.如权利要求3所述的一种加热器保护系统，其特征在于，所述电源通过稳压单元与加热器关断单元的输入端连接。

5.如权利要求4所述的一种加热器保护系统，其特征在于，还包括断开保持单元，断开保持单元与加热器关断单元的输入端连接。

6.如权利要求5所述的一种加热器保护系统，其特征在于，所述电源包括电源正极和地，所述比较器为电压比较器U，所述加热器关断单元为NMOS管M，所述温度设定单元包括电阻R1、电阻R2以及电阻R3，所述温度检测单元为热敏电阻RT，所述关断控制单元为NPN三极管G2，电源正极通过电阻R1与电压比较器U负极输入端连接，地通过电阻R3与电压比较器U负极输入端连接，电源正极通过热敏电阻RT与电压比较器U正极输入端连接，地通过电阻R2与电压比较器U正极输入端连接，电压比较器U输出端与NPN三极管G2的b极连接，NPN三极管G2的c极与NMOS管M的G极连接，NPN三极管G2的e极与地连接，加热器连接于NMOS管M的D极与电源正极之间。

7.如权利要求6所述的一种加热器保护系统，其特征在于，所述总控单元为NPN三极管G1，NPN三极管G1的b极为总控信号输入端，NPN三极管G1的c极与NMOS管M的G极连接，NPN三极管G1的e极与地连接。

8.如权利要求7所述的一种加热器保护系统，其特征在于，NPN三极管G1的b极与电源正极之间连接有电阻R4。

9.如权利要求6所述的一种加热器保护系统，其特征在于，所述稳压单元为电阻R5和两个串联的稳压二极管，电源正极通过电阻R5与NMOS管M的G极连接，地通过两个串联的稳压二极管与NMOS管M的G极连接。

10.如权利要求6所述的一种加热器保护系统，其特征在于，所述断开保持单元为电阻R6，NMOS管M的G极通过电阻R6与地连接。