CN208077028U - 恒温控制电路及电加热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒温控制电路，包括第一电阻、开关电路、双向可控硅、具有负温度系数的热敏电阻以及将交流市电转换为直流电的整流电路；所述开关电路的控制端与所述热敏电阻和所述第一电阻之间的结点连接，所述开关电路的输出端与所述双向可控硅的控制端连接；当所述热敏电阻的电压减小至小于所述开关电路的导通电压时，所述开关电路关断；当所述热敏电阻的电压增大至大于或等于所述开关电路的导通电压时，所述开关电路导通并输出触发信号；所述双向可控硅的输出端与加热丝连接，所述双向可控硅接收所述开关电路导通时输出的触发信号，并控制所述加热丝加热。本实用新型还公开了一种电加热设备。本方案的电路成本低，结构简单。

Description

恒温控制电路及电加热设备

技术领域

本实用新型涉及电路领域，尤其涉及恒温控制电路及电加热设备。

背景技术

恒温加热系统是利用加热丝加热，以控制温度保持恒定的装置，目前广泛应用于包括饮水机、焊锡炉在内的电加热设备中。现有的恒温加热系统主要分为两种，一种是采用机械温度开关进行控制，在采用机械温度开关进行恒温加热控制时，由于机械温度开关本身工艺复杂的原因，造价相对较高；另一种是通过控制芯片或PID算法进行恒温控制，在采用控制芯片或PID算法进行恒温加热控制时，由于涉及到软硬件的电路设计，制造成本也比较高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种恒温控制电路及电加热设备，旨在解决恒温加热系统的成本高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种恒温控制电路，包括第一电阻、热敏电阻、开关电路、双向可控硅以及将交流市电转换为直流电的整流电路；

所述整流电路的输出端与所述开关电路的输入端连接，所述整流电路的输出端还与所述第一电阻的一端连接；

所述热敏电阻与所述第一电阻的另一端连接，所述热敏电阻具有负温度系数；当所述热敏电阻检测到环境温度上升时，控制所述热敏电阻的电压减小；当所述热敏电阻检测到环境温度下降时，控制所述热敏电阻的电压增大；

所述开关电路的控制端与所述热敏电阻和所述第一电阻之间的结点连接，所述开关电路的输出端与所述双向可控硅的控制端连接；当所述热敏电阻的电压减小至小于所述开关电路的导通电压时，所述开关电路关断；当所述热敏电阻的电压增大至大于或等于所述开关电路的导通电压时，所述开关电路导通并输出触发信号；

所述双向可控硅的输出端与加热丝连接，所述双向可控硅接收所述开关电路导通时输出的触发信号，并控制所述加热丝加热。

进一步地，所述第一电阻为可调电阻。

进一步地，所述开关电路包括三极管和第二电阻；所述三极管的基极为所述开关电路的控制端，所述三极管的集电极为所述开关电路的输入端，所述三极管的发射极与所述第二电阻的一端连接；所述第二电阻的另一端与所述热敏电阻连接；所述第二电阻与所述三极管连接的结点为所述开关电路的输出端。

进一步地，所述三极管为NPN三极管。

进一步地，所述恒温控制电路还包括线绕电阻，所述线绕电阻设置在所述交流市电和所述整流电路之间。

进一步地，所述恒温控制电路还包括保险管，所述保险管设置在所述交流市电和所述整流电路之间。

进一步地，所述整流电路包括降压电路和半波整流电路；

所述降压电路包括电容和第三电阻；所述电容与所述第三电阻并联，所述电容和所述第三电阻并联的一端与所述交流市电的一端连接，所述电容和所述第三电阻并联的另一端与所述半波整流电路连接；

所述半波整流电路包括二极管、稳压二极管和电解电容；所述二极管的阳极与所述稳压二极管的阴极连接，所述二极管的阳极还与所述降压电路中所述电容和所述第三电阻并联的另一端连接，所述二极管的阴极与所述电解电容的正极连接；所述稳压二极管的阳极与所述电解电容的负极连接。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种电加热设备，所述电加热设备包括加热丝以及控制所述加热丝保持恒温加热的恒温控制电路，所述恒温控制电路被配置为上所述的恒温控制电路。

可选地，所述电加热设备是恒温烙铁、恒温箱、焊锡炉或者饮水机。

本实用新型设置有第一电阻、开关电路、双向可控硅、具有负温度系数的热敏电阻以及将交流市电转化为直流电的整流电路；其中，当所述热敏电阻检测到环境温度上升时，控制所述热敏电阻的电压减小；当所述热敏电阻检测到环境温度下降时，控制所述热敏电阻的电压增大；所述开关电路的控制端与热敏电阻和所述第一电阻之间的结点连接，所述开关电路的输出端与所述双向可控硅的控制端连接；在所述热敏电阻的电压减小至小于所述开关电路的导通电压时，所述开关电路关断；在所述热敏电阻的电压增大至大于或等于所述开关电路的导通电压时，所述开关电路导通并输出触发信号；所述双向可控硅的输出端与加热丝连接，所述双向可控硅接收所述开关电路导通时输出的触发信号，并控制所述加热丝加热。从而通过热敏电阻对加热丝加热时的环境温度进行监控，以控制加热丝的加热时间，达到保持加热温度恒定的效果。相比机械式恒温加热控制和软硬件结合的恒温加热控制，由于结构简单且电子元件的成本较低，因此解决了目前恒温加热系统的成本高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型恒温控制电路一实施例的模块示意图；

图2为图1实施例的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

具体实施方式

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。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种恒温控制电路，应用于电加热设备的恒温加热控制，该电加热设备可以是饮水机、恒温烙铁、恒温箱以及焊锡炉等。参见图1，在一实施例中，该恒温控制电路包括第一电阻R1、热敏电阻RT、开关电路10、双向可控硅20以及将交流市电Vin转换为直流电的整流电路30；

所述整流电路30的输出端与所述开关电路10的输入端连接，所述整流电路30的输出端还与所述第一电阻R1的一端连接；所述热敏电阻RT与所述第一电阻R1的另一端连接，所述热敏电阻RT具有负温度系数；当所述热敏电阻RT检测到环境温度上升时，控制所述热敏电阻RT的电压减小；当所述热敏电阻RT检测到环境温度下降时，控制所述热敏电阻RT的电压增大；所述开关电路10的控制端与所述热敏电阻RT和所述第一电阻R1之间的结点连接，所述开关电路10的输出端与所述双向可控硅20的控制端连接；当所述热敏电阻RT的电压减小至小于所述开关电路10的导通电压时，所述开关电路10关断；当所述热敏电阻RT的电压增大至大于或等于所述开关电路10的导通电压时，所述开关电路10导通并输出触发信号；所述双向可控硅20的输出端与加热丝40连接，所述双向可控硅20接收所述开关电路10导通时输出的触发信号，并控制所述加热丝40加热。

在本实施例中，热敏电阻RT为负温度系数热敏电阻RT，在第一电阻R1的电阻值以及第一电阻R1和热敏电阻RT串联所在支路的支路电压均不变的情况下，当开关电路10导通使加热丝40加热时，周围环境温度上升，热敏电阻RT的电阻值逐渐减小，第一电阻R1和热敏电阻RT串联的总电阻逐渐减小，热敏电阻RT的电压随着温度上升也逐渐减小，直至热敏电阻RT的电压小于开关电路10的导通电压时，开关电路10由导通状态切换为关断状态，加热丝40停止加热；当加热丝40停止加热后，周围环境温度下降，热敏电阻RT的电阻值逐渐增大，第一电阻R1和热敏电阻RT串联的总电阻逐渐增大，热敏电阻RT的电压也随着温度下降也逐渐增大，直至热敏电阻RT的电压大于或等于开关电路10的导通电压时，开关电路10导通，加热丝40又开始加热。加热丝40会根据热敏电阻RT探测的环境温度的变化，间隔地进行加热，从而使温度达到恒定。本实施例采用的电路结构简单且采用的是目前较为常见的低成本元件，相比机械式恒温控制系统或软硬件结合的恒温控制系统，恒温控制电路降低了成本。

可选地，请一并参看图2，上述第一电阻R1可以是可调电阻，可用于调整恒定温度。当需要降低恒定温度时，增大第一电阻R1的电阻值，第一电阻R1和热敏电阻RT所在支路的总电阻值变大，在支路电压不变的情况下，支路电流变小，只有当环境温度下降得更多时，热敏电阻RT的电阻值才能更大，从而使热敏电阻RT的电压值大于或等于开关电路10的导通电压，控制双向可控硅20导通，使加热丝40开始加热。反之，当需要提高恒定温度时，降低第一电阻R1的电阻值即可。通过将第一电阻R1设置为可调电阻可以实现恒温控制电路的恒温温度控制，增加了恒温控制电路的功能。

进一步地，上述开关电路10包括三极管Q和第二电阻R2；所述三极管Q的基极为所述开关电路10的控制端，所述三极管Q的集电极为所述开关电路10的输入端，所述三极管Q的发射极与所述第二电阻R2的一端连接；所述第二电阻R2的另一端与所述热敏电阻RT连接；所述第二电阻R2与所述三极管Q连接的结点为所述开关电路10的输出端。可选地，上述三极管Q可以采用场效应管或多个二极管D1进行替代，所述三极管Q可以为NPN三极管。

当热敏电阻RT的电压等于或大于三极管Q基极的导通电压时，三极管Q的集电极与发射极导通，整流电路30提供的直流电流流入第二电阻R2，使双向可控硅20的第一主端子T1与控制端之间产生电压差，双向可控硅20导通，加热丝40加热，加热丝40周围的环境温度上升。反之，当热敏电阻RT的电压小于三极管Q基极的导通电压时，三极管Q截止，双向可控硅20截止，加热丝40停止加热，加热丝40周围的环境温度下降。

进一步地，上述整流电路30用于在将交流市电Vin转换为直流电后，为整个电路供电，上述整流电路30可以包括降压电路31和半波整流电路32。

所述降压电路31包括电容C1和第三电阻R3；所述电容C1与所述第三电阻R3并联，所述电容C1和所述第三电阻R3并联的一端与所述交流市电Vin的一端连接，所述电容C1和所述第三电阻R3并联的另一端与所述半波整流电路32连接。

所述半波整流电路32包括二极管D1、稳压二极管D2和电解电容C2；所述二极管D1的阳极与所述稳压二极管D2的阴极连接，所述二极管D1的阳极还与所述降压电路31中所述电容C1和所述第三电阻R3并联的另一端连接，所述二极管D1的阴极与所述电解电容C2的正极连接；所述稳压二极管D2的阳极与所述电解电容C2的负极连接。

其中，电容C1和第三电阻R3并联，起到了阻容降压的作用。所述第三电阻R3可以选用抗浪涌能力强，功率大的电阻，例如线绕电阻。所述电容C1可以选用稳定性好的电容，例如可以是耐高压小于或等于2.5kV的电容、C21聚酯电容或CBB21聚丙烯电容。

上述半波整流电路32中的二极管D1将交流电转换为直流电，稳压二极管D2则使整流电路30输出的电压更加稳定可靠。可以理解的是，为了提高电流利用率，半波整流电路32也可以采用全波整流电路或桥式整流电路进行替代。

需要说明的是，由于交流市电Vin经过降压电路31阻容降压后最大输出电流约为30毫安，未超过稳压二极管D2的最大反向电流，因此整流电路30中不需要再加限流电阻。

进一步地，上述恒温控制电路还可以包括线绕电阻R4，所述线绕电阻R4可以设置在交流市电Vin与所述整流电路30之间，通过将线绕电阻R4设置在交流市电Vin与整流电路30之间可以起到抗浪涌、抗雷击和过流保护的作用。可选地，所述线绕电阻R4也可以使用保险管进行代替。

本实用新型还提供一种电加热设备，所述电加热设备可以是恒温烙铁、恒温箱、焊锡炉或者饮水机。该电加热设备包括加热丝以及控制所述加热丝保持恒温加热的恒温控制电路，该恒温控制电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的电子设备采用了上述恒温控制电路的技术方案，因此该电子设备具有上述恒温控制电路所有的有益效果。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种恒温控制电路，其特征在于，包括第一电阻、热敏电阻、开关电路、双向可控硅以及将交流市电转换为直流电的整流电路；

所述整流电路的输出端与所述开关电路的输入端连接，所述整流电路的输出端还与所述第一电阻的一端连接；

所述热敏电阻与所述第一电阻的另一端连接，所述热敏电阻具有负温度系数；当所述热敏电阻检测到环境温度上升时，控制所述热敏电阻的电压减小；当所述热敏电阻检测到环境温度下降时，控制所述热敏电阻的电压增大；

所述开关电路的控制端与所述热敏电阻和所述第一电阻之间的结点连接，所述开关电路的输出端与所述双向可控硅的控制端连接；当所述热敏电阻的电压减小至小于所述开关电路的导通电压时，所述开关电路关断；当所述热敏电阻的电压增大至大于或等于所述开关电路的导通电压时，所述开关电路导通并输出触发信号；

所述双向可控硅的输出端与加热丝连接，所述双向可控硅接收所述开关电路导通时输出的触发信号，并控制所述加热丝加热。

2.如权利要求1所述的恒温控制电路，其特征在于，所述第一电阻为可调电阻。

3.如权利要求1所述的恒温控制电路，其特征在于，所述开关电路包括三极管和第二电阻；所述三极管的基极为所述开关电路的控制端，所述三极管的集电极为所述开关电路的输入端，所述三极管的发射极与所述第二电阻的一端连接；所述第二电阻的另一端与所述热敏电阻连接；所述第二电阻与所述三极管连接的结点为所述开关电路的输出端。

4.如权利要求3所述的恒温控制电路，其特征在于，所述三极管为NPN三极管。

5.如权利要求1所述的恒温控制电路，其特征在于，所述恒温控制电路还包括线绕电阻，所述线绕电阻设置在所述交流市电和所述整流电路之间。

6.如权利要求1所述的恒温控制电路，其特征在于，所述恒温控制电路还包括保险管，所述保险管设置在所述交流市电和所述整流电路之间。

7.如权利要求1-6任一项所述的恒温控制电路，其特征在于，所述整流电路包括降压电路和半波整流电路；

所述降压电路包括电容和第三电阻；所述电容与所述第三电阻并联，所述电容和所述第三电阻并联的一端与所述交流市电的一端连接，所述电容和所述第三电阻并联的另一端与所述半波整流电路连接；

所述半波整流电路包括二极管、稳压二极管和电解电容；所述二极管的阳极与所述稳压二极管的阴极连接，所述二极管的阳极还与所述降压电路中所述电容和所述第三电阻并联的另一端连接，所述二极管的阴极与所述电解电容的正极连接；所述稳压二极管的阳极与所述电解电容的负极连接。

8.一种电加热设备，其特征在于，所述电加热设备包括加热丝以及控制所述加热丝保持恒温加热的恒温控制电路，所述恒温控制电路被配置为如权利要求1-7任一项所述的恒温控制电路。

9.如权利要求8所述的电加热设备，其特征在于，所述电加热设备是恒温烙铁、恒温箱、焊锡炉或者饮水机。