CN209166672U - 一种温度检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种温度检测电路，包括：用于检测被测物体温度的检测单元；与检测单元连接、用于检测检测单元的实时电压并在实时电压达到阈值电压时输出导通信号的比较单元；与比较单元连接、根据导通信号导通并输出电平信号的输出电路。本实用新型可以采用简单的电路即可实现对被测物体的实时温度检测，成本低、可应用于不同的硬件场合，适用性广。

Description

一种温度检测电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，更具体地说，涉及一种温度检测电路。

背景技术

现有的大多数硬件场合中，对物体温度的检测可以采用不同的温度检测设备，如温度检测电路或者温度传感器等实现对物体温度的检测，但是，这些温度检测设备仅能检测出物体的温度，但不能判断物体的温度是否异常或者是否过温等。

为了解决该技术问题，现有的方法一般采用一个运放IC或者单片机，对温度检测设备检测的温度进行分析处理，进而通过运放IC或者单片机判断物体的温度异常情况。这些方法虽然实现被测物体的温度检测及判断，但是电路结构比较复杂，成本高，不利于低成本化。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种以简单的电路结构及低成本的方式实现对被测物体的温度检测及判断的温度检测电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种温度检测电路，包括：

用于检测被测物体温度的检测单元；

与所述检测单元连接、用于检测所述检测单元的实时电压并在所述实时电压达到阈值电压时输出导通信号的比较单元；

与所述比较单元连接、根据所述导通信号导通并输出电平信号的输出电路。

优选地，所述检测单元包括感应器和分压电路；

所述感应器的第一端连接电源，所述感应器的第一端连接所述分压电路的第一端，所述分压电路的第二端接地；

所述感应器的第一端和所述分压电路的第一端的连接节点还连接至所述比较单元。

优选地，所述感应器包括负温度系数的热敏电阻；

所述分压电路包括分压电阻；

所述负温度系数的热敏电阻的第一端连接所述电源，所述负温度系数的热敏电阻的第二端连接所述分压电阻的第一端，所述分压电阻的第二端接地；

所述负温度系数的热敏电阻的第二端和所述分压电阻的第一端的连接节点还连接至所述比较单元。

优选地，所述感应器包括正温度系数的热敏电阻；

所述分压电路包括分压电阻；

所述分压电阻的第一端连接所述电源，所述分压电阻的第二端连接所述正温度系数的热敏电阻的第一端，所述正温度系数的热敏电阻的第二端接地；

所述分压电阻的第二端和所述正温度系数的热敏电阻的第一端的连接节点还连接至所述比较单元。

优选地，所述比较单元包括比较器和偏置电阻；

所述比较器的第一端通过所述偏置电阻连接所述电源，所述比较器的第二端连接所述感应器的第一端和所述分压电路的第一端的连接节点，所述比较器的第三端接地；

所述比较器的第一端与所述偏置电阻的连接节点还连接至所述输出电路。

优选地，所述比较器为TL431比较器。

优选地，所述输出电路包括开关管和限流电阻；

所述开关管的第一端连接所述电源，所述开关管的第二端连接所述限流电阻的第一端，所述限流电阻的第二端连接所述感应器的第一端和所述分压电路的第一端的连接节点，所述开关管的第三端连接外部电路，以在所述开关管导通时向外部电路输出所述电平信号。

优选地，所述开关管为MOS管或者三极管。

优选地，所述MOS管为P型MOS管；所述三极管为PNP型三极管。

优选地，所述输出电路还包括导通电阻；

所述导通电阻的第一端连接所述开关管的第三端，所述导通电阻的第二端接地。

实施本实用新型的温度检测电路，具有以下有益效果：本实用新型采用简单的电路即可实现对被测物体的实时温度检测及判断，且成本低，可应用于不同的硬件场合，适用性广。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一种温度检测电路的结构示意图；

图2是本实用新型一种温度检测电路第一实施例的电路图；

图3是本实用新型一种温度检测电路第二实施例的电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图进行详细说明。

参考图1，为本实用新型提供的一种温度检测电路的结构示意图。

如图1所示，该实施例的温度检测电路包括：检测单元10、比较单元20以及输出电路30。其中，用于检测被测物体温度的检测单元10；比较单元20与检测单元10连接、用于检测检测单元10的实时电压并在实时电压达到阈值电压时输出导通信号；输出电路30与比较单元20连接、根据导通信号导通并输出电平信号。本实施例中，输出电路30输出的电平信号为高电平信号。当然，可以理解地，当输出电路30不导通时，其输出端输出的为低电平信号。

在该实施例中，该检测单元10包括感应器和分压电路。感应器的第一端连接电源(VDD)，感应器的第一端连接分压电路的第一端，分压电路的第二端接地；感应器的第一端和分压电路的第一端的连接节点还连接至比较单元20。

可选的，该实施例中，感应器包括负温度系数的热敏电阻。负温度系数的热敏电阻的第一端连接电源(VDD)，负温度系数的热敏电阻的第二端连接分压电阻的第一端，分压电阻的第二端接地；负温度系数的热敏电阻的第二端和分压电阻的第一端的连接节点还连接至比较单元20。通过该电路设计，可以使得在工作过程中，降低电路功耗。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，负温度系数的热敏电阻也可以设置在分压电阻的下面，即分压电阻先与电源(VDD)连接，再通过负温度系数的热敏电阻接地。

或者，感应器可以包括正温度系数的热敏电阻，分压电路包括分压电阻。分压电阻的第一端连接电源(VDD)，分压电阻的第二端连接正温度系数的热敏电阻的第一端，正温度系数的热敏电阻的第二端接地；分压电阻的第二端和正温度系数的热敏电阻的第一端的连接节点还连接至比较单元20。通过该电路设计，可以使得在工作过程中，降低电路功耗。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，正温度系数的热敏电阻也可以设置在分压电阻的上面，即正温度系数的热敏电阻先与电源(VDD)连接，再通过分压电阻接地。

由热敏电阻的特性可知，热敏电阻在不同的温度下表现出不同的电阻值。如正温度系数热敏电阻在温度越高时电阻值越大，而对于负温度系数热敏电阻在温度越高时电阻值越小。因此，通过将分压电阻与热敏电阻串联在电源与地之间，由于热敏电阻随温度的变化表现出不同的电阻值，热敏电阻与分压电阻之间的节点电压必然也会随着温度的变化而变化，所以，通过检测分压电阻与热敏电阻之间的节点电压即可实现温度的检测和判断。

该实施例中，比较单元20可以包括比较器和偏置电阻。比较器的第一端通过偏置电阻连接电源，比较器的第二端连接感应器的第一端和分压电路的第一端的连接节点，比较器的第三端接地；比较器的第一端与偏置电阻的连接节点还连接至输出电路30。

可选的，该实施例比较器可以选用TL431比较器。当热敏电阻与分压电阻之间的节点电压达到TL431比较器的阈值电压时，即输出导通信号。其中，阈值电压所对应的就是该电路的温度保护点。通过采用TL431比较器可以以简单的电路实现对温度检测的判断。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，比较器还可以选用AN431等具有类似功能的芯片实现。

该实施例中，输出电路30包括开关管和限流电阻。开关管的第一端连接电源，开关管的第二端连接限流电阻的第一端，限流电阻的第二端连接感应器的第一端和分压电路的第一端的连接节点，开关管的第三端连接外部电路，以在开关管导通时向外部电路输出电平信号。可以理解地，这里的外部电路包括但不限于LED指示灯、报警器或者处理器等。当外接LED指示灯、报警器时，可以实现过温报警；当外接处理器时，可以通过处理器控制相关电路或被测物体，使相关电路或被测物体关断，以避免相关电路或被测物体被烧坏。

可选的，本实施例中，开关管可以为P型MOS管或者PNP型三极管。

进一步地，该输出电路30还包括导通电阻，其中，导通电阻的第一端连接开关管的第三端，导通电阻的第二端接地。

本实用新型通过采用低成本的TL431即可完成对被测物体的温度的检测和判断，且电路结构简单。实施本实用新型的温度检测电路在某些纯硬件场合，也可以通过该温度检测电路与其他电路搭配实现过温保护、报警等。如，在输出电路30的输出端(开关管的第三端)连接外部电路，进而搭配实现过温保护、过温报警等等，适用性很广，实用性强。另外，当单片机的ADC口不够用时，应用该温度检测电路与单片机连接时只需要接单片机一个普通的IO口即可完成过温保护控制，不需要专门的ADC口。

参考图2，为本实用新型提供的一种温度检测电路第一实施例的电路图。

在该实施例中，检测单元10包括负温度系数的热敏电阻RT2和分压电阻R9；比较单元20包括TL431比较器U2和偏置电阻R5；输出电路30包括PNP型的三极管Q1、限流电阻R6和导通电阻R10。

如图2所示，负温度系数的热敏电阻RT2的第一端连接电源(VDD)，负温度系数的热敏电阻RT2的第二端通过分压电阻R9接地。偏置电阻R5的第一端接地，偏置电阻R5的第二端连接TL431比较器U2的第一端，TL431比较器U2的第二端连接负温度系数的热敏电阻RT2和分压电阻R9的连接节点，TL431比较器U2的第三端接地。限流电阻R6的第一端连接偏置电阻R5的第二端和TL431比较器U2的第一端的连接节点，限流电阻R6的第二端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接电源(VDD)，三极管Q1的集电极作为输出电路30的输出端连接外部电路，且三极管Q1的集电极还通过导通电路R10接地。

这里，分压电阻R9的阻值可以根据该温度检测电路的温度保护点确定，偏置电阻R5的阻值根据电源(VDD)输出的电压确定；本实用新型不对具体的阻值进行限定。

当然，可以理解地，在其他一些实施例中，可以在分压电阻R9的两端并联一个滤波电容或者增加一个RC滤波电路。滤波电阻R与滤波电容C构成的RC滤波电路。滤波电阻R的第一端连接节点N2，滤波电阻R的第二端连接节点N1；滤波电容C的第一端连接节点N1，滤波电容C的第二端接地。

该实施例的具体工作原理为：

假设节点N2的节点电压为V2，TL431实时检测节点电压V2的电压值；当节点电压V2的电压值小于TL431比较器U2的阈值电压(2.5V)时，流过TL431比较器U2的电流很小，此时，偏置电阻R5与TL431比较器U2的第一端之间的节点电压(如图2所示的节点N3)小于只有0.2V左右，三极管Q1截止，导通电阻R10将三极管Q1的集电极下拉到地，三极管Q1的集电极输出低电平信号；当节点电压V2的电压值大于或等于TL431比较器U2的阈值电压(2.5V)时，流过TL431比较器U2的电流瞬间变得很大，节点N3的电压增大，三极管Q1导通，三极管Q1的集电极输出高电平信号。

参考图3，为本实用新型提供的一种温度检测电路第二实施例的电路图。

该实施例与第一实施例的区别在于，PNP型的三极管Q1用P型MOS管替代。

如图3所示，负温度系数的热敏电阻RT2的第一端连接电源(VDD)，负温度系数的热敏电阻RT2的第二端通过分压电阻R9接地。偏置电阻R5的第一端接地，偏置电阻R5的第二端连接TL431比较器U2的第一端，TL431比较器U2的第二端连接负温度系数的热敏电阻RT2和分压电阻R9的连接节点，TL431比较器U2的第三端接地。限流电阻R6的第一端连接偏置电阻R5的第二端和TL431比较器U2的第一端的连接节点，限流电阻R6的第二端连接MOS管Q2的栅极，MOS管Q2的源极连接电源(VDD)，MOS管Q2的漏极作为输出电路30的输出端连接外部电路，且，MOS管Q2的漏极还通过导通电路R10接地。

该实施例的具体工作原理与第一实施例的具体工作原理相同。具体为：

假设节点N2的节点电压为V2，TL431实时检测节点电压V2的电压值；当节点电压V2的电压值小于TL431比较器U2的阈值电压(2.5V)时，流过TL431比较器U2的电流很小，此时，偏置电阻R5与TL431比较器U2的第一端之间的节点电压(如图2所示的节点N3)小于只有0.2V左右，MOS管Q2截止，导通电阻R10将MOS管Q2的漏极下拉到地，MOS管Q2的漏极输出低电平信号；当节点电压V2的电压值大于或等于TL431比较器U2的阈值电压(2.5V)时，流过TL431比较器U2的电流瞬间变得很大，节点N3的电压增大，MOS管Q2导通，MOS管Q2的漏极输出高电平信号。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种温度检测电路，其特征在于，包括：

用于检测被测物体温度的检测单元；

与所述检测单元连接、用于检测所述检测单元的实时电压并在所述实时电压达到阈值电压时输出导通信号的比较单元；

与所述比较单元连接、根据所述导通信号导通并输出电平信号的输出电路。

2.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述检测单元包括感应器和分压电路；

所述感应器的第一端连接电源，所述感应器的第一端连接所述分压电路的第一端，所述分压电路的第二端接地；

所述感应器的第一端和所述分压电路的第一端的连接节点还连接至所述比较单元。

3.根据权利要求2所述的温度检测电路，其特征在于，所述感应器包括负温度系数的热敏电阻；

所述分压电路包括分压电阻；

所述负温度系数的热敏电阻的第一端连接所述电源，所述负温度系数的热敏电阻的第二端连接所述分压电阻的第一端，所述分压电阻的第二端接地；

所述负温度系数的热敏电阻的第二端和所述分压电阻的第一端的连接节点还连接至所述比较单元。

4.根据权利要求2所述的温度检测电路，其特征在于，所述感应器包括正温度系数的热敏电阻；

所述分压电路包括分压电阻；

所述分压电阻的第一端连接所述电源，所述分压电阻的第二端连接所述正温度系数的热敏电阻的第一端，所述正温度系数的热敏电阻的第二端接地；

所述分压电阻的第二端和所述正温度系数的热敏电阻的第一端的连接节点还连接至所述比较单元。

5.根据权利要求2所述的温度检测电路，其特征在于，所述比较单元包括比较器和偏置电阻；

所述比较器的第一端通过所述偏置电阻连接所述电源，所述比较器的第二端连接所述感应器的第一端和所述分压电路的第一端的连接节点，所述比较器的第三端接地；

所述比较器的第一端与所述偏置电阻的连接节点还连接至所述输出电路。

6.根据权利要求5所述的温度检测电路，其特征在于，所述比较器为TL431比较器。

7.根据权利要求5所述的温度检测电路，其特征在于，所述输出电路包括开关管和限流电阻；

所述开关管的第一端连接所述电源，所述开关管的第二端连接所述限流电阻的第一端，所述限流电阻的第二端连接所述感应器的第一端和所述分压电路的第一端的连接节点，所述开关管的第三端连接外部电路，以在所述开关管导通时向外部电路输出所述电平信号。

8.根据权利要求7所述的温度检测电路，其特征在于，所述开关管为MOS管或者三极管。

9.根据权利要求8所述的温度检测电路，其特征在于，所述MOS管为P型MOS管；所述三极管为PNP型三极管。

10.根据权利要求7所述的温度检测电路，其特征在于，所述输出电路还包括导通电阻；

所述导通电阻的第一端连接所述开关管的第三端，所述导通电阻的第二端接地。