CN210168240U - 一种腔室环境智能加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种腔室环境智能加热装置，包括：MCU、电压输出电路、加热电阻和温度检测电路；温度检测电路连接MCU的AD引脚，用于检测腔室环境温度；MCU的Timer引脚、电压输出电路和加热电阻依次连接。本实用新型的腔室环境智能加热装置通过MCU输出PWM信号，经电压输出电路和加热电阻控制腔室环境的加热实现了腔室环境的智能加热，相对目前主流的小腔室加热方案在保证加热精度的同时降低了功耗、减少了加热路所需器件。
Description
技术领域
本实用新型是针对腔室温度采集和控制的智能加热装置。
背景技术
目前大部分运用于小腔室加热方案，都只对温度低于某个阈值时进行加热、直至高于某个阈值时关闭加热；只能在恒定加热功率的前提下实现腔室的加热。
比如，现在的小腔室加热方案多为：温度传感器采集温度、单片机I/O口控制晶体管的导通与关断来控制加热电路开启与否，从而实现腔室加热的目的。此类加热方案存在：功耗高、加热精度低、不能根据具体的情况进行调节、加热方式比较笨拙的缺点与不足。
发明内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术方案功耗高、加热精度低、不能根据具体的情况进行调节、加热方式比较笨拙的缺点与不足，提供一种腔室环境智能加热装置。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种腔室环境智能加热装置，包括：MCU、电压输出电路、加热电阻和温度检测电路；温度检测电路连接MCU的AD引脚，用于检测腔室环境温度；MCU的Timer引脚、电压输出电路和加热电阻依次连接。
优选地，所述温度检测电路，包括：温度传感器、电容C2、电阻R1和电阻R2；温度传感器的第一引脚经电容C2接地；第二引脚经电阻R2接地，又经电阻R1连接MCU的AD引脚；第三引脚接地。
优选地，所述温度传感器的型号为TC1047A。
优选地，所述电压输出电路，包括：MOS管、二极管D1、电感L1和电容C1；MOS管的栅极连接MCU的Timer引脚；源极接VCC5.0_IN；漏极经二极管D1接地，又经电感L1和电容C1接地；加热电阻连接在在二极管D1的正极，以及电感L1与电容C1的电连接点之间。
优选地，所述MOS管为P沟道MOS管。
在一个实施例中，所述加热电阻为串联的多个电阻。优选地，所述串联的多个电阻包括：串联的电阻JR1、电阻JR2、电阻JR3、电阻JR7、电阻JR6、电阻JR5和电阻JR4。
在一个实施例中，所述加热电阻为并联的多个电阻。优选地，所述并联的多个电阻包括：电阻JR8、电阻JR9、电阻JR10、电阻JR11、电阻JR12、电阻JR13、电阻JR14和电阻JR15；其中，所述电阻JR8、电阻JR9、电阻JR10和电阻JR11串联后，与串联后的电阻JR12、电阻JR13、电阻JR14和电阻JR15并联。
优选地，所述加热电阻为金膜电阻。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的腔室环境智能加热装置通过MCU输出PWM信号，经电压输出电路和加热电阻控制腔室环境的加热实现了腔室环境的智能加热，相对目前主流的小腔室加热方案在保证加热精度的同时降低了功耗、减少了加热路所需器件。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。
图1是本实用新型的腔室环境智能加热装置的结构框图。
图2是本实用新型的温度检测电路的原理图。
图3是本实用新型的电压输出电路和加热电阻的原理图示例一。
图4是本实用新型的电压输出电路和加热电阻的原理图示例二。
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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供的一种腔室环境智能加热装置，如图1所示，包括：MCU、电压输出电路、加热电阻和温度检测电路；温度检测电路连接MCU的AD引脚，用于检测腔室环境温度；MCU的Timer引脚、电压输出电路和加热电阻依次连接。
其中，所述温度检测电路，如图2所示，包括：温度传感器、电容C2、电阻R1和电阻R2；温度传感器的第一引脚经电容C2接地；第二引脚经电阻R2接地，又经电阻R1连接MCU的AD引脚；第三引脚接地。优选地，所述温度传感器的型号为TC1047A。
其中，所述电压输出电路，如图3所示，包括：MOS管、二极管D1、电感L1和电容C1；MOS管的栅极连接MCU的Timer引脚；源极接VCC5.0_IN；漏极经二极管D1接地，又经电感L1和电容C1接地；加热电阻连接在在二极管D1的正极，以及电感L1与电容C1的电连接点之间。优选地，所述MOS管为P沟道MOS管。
在一个实施例中，所述加热电阻为串联的多个电阻。如图3所示，所述串联的多个电阻包括：串联的电阻JR1、电阻JR2、电阻JR3、电阻JR7、电阻JR6、电阻JR5和电阻JR4。
在一个实施例中，所述加热电阻为并联的多个电阻。如图4所示，所述并联的多个电阻包括：电阻JR8、电阻JR9、电阻JR10、电阻JR11、电阻JR12、电阻JR13、电阻JR14和电阻JR15；其中，所述电阻JR8、电阻JR9、电阻JR10和电阻JR11串联后，与串联后的电阻JR12、电阻JR13、电阻JR14和电阻JR15并联。在实际应用中，并联的多个电阻的连接方式，根据加热电阻的阻值和需要的加热功率进行匹配设置。可选地，所述加热电阻为金膜电阻。
工作原理：
温度传感器对腔室环境的温度进行采集，将采集的温度数据通过电信号传输给MCU的AD引脚进行AD数据采集。
MCU对采集到的温度数据进行分析，然后在Timer引脚输出相应占空比的PWM信号。
电压输出电路接收PWM信号，控制MOS管的导通和断开，从而控制施加在加热电阻上的电压大小。其中，电感L1用于储能；电容C1用于滤波输出直流电压；二极管D1起续流作用。
通过上述的工作原理，本实用新型的腔室环境智能加热装置，实现了腔室环境的智能加热。本实用新型的腔室环境智能加热装置，主要用于对处于腔室中的传感器加热，很多传感器在工作时都有个最佳温度范围，而我们在加热的过程中只需要控制好腔室温度值始终在这个范围内即可：如某些传感器的温度范围在0～40℃；在温度传感器检测到腔室温度低于0℃时开启加热电路进行加热。而本实用新型实现的是PWM信号控制的梯度加热：MCU产生一个占空比的PWM波使输出电压部分输出一个最小的电压、如果这个电压能使腔室的温度适中维持在传感器的最佳温度范围内PWM波的占空比就不用改变继续维持加热，如果不能加热到传感器的最佳温度范围，MCU控制部分会产生相应的PWM波使加在加热电阻上的电压更大来提高加热功率，以此类推直到合适的占空比输出为止。这样最大程度的降低功耗和热散耗从而实现灵活腔室环境加热。
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 (10)
1.一种腔室环境智能加热装置，其特征在于，包括：MCU、电压输出电路、加热电阻和温度检测电路；温度检测电路连接MCU的AD引脚，用于检测腔室环境温度；MCU的Timer引脚、电压输出电路和加热电阻依次连接。
2.根据权利要求1所述的腔室环境智能加热装置，其特征在于，所述温度检测电路，包括：温度传感器、电容C2、电阻R1和电阻R2；温度传感器的第一引脚经电容C2接地；第二引脚经电阻R2接地，又经电阻R1连接MCU的AD引脚；第三引脚接地。
3.根据权利要求2所述的腔室环境智能加热装置，其特征在于，所述温度传感器的型号为TC1047A。
4.根据权利要求1所述的腔室环境智能加热装置，其特征在于，所述电压输出电路，包括：MOS管、二极管D1、电感L1和电容C1；MOS管的栅极连接MCU的Timer引脚；源极接VCC5.0_IN；漏极经二极管D1接地，又经电感L1和电容C1接地；加热电阻连接在二极管D1的正极，以及电感L1与电容C1的电连接点之间。
5.根据权利要求4所述的腔室环境智能加热装置，其特征在于，所述MOS管为P沟道MOS管。
6.根据权利要求1所述的腔室环境智能加热装置，其特征在于，所述加热电阻为串联的多个电阻。
7.根据权利要求6所述的腔室环境智能加热装置，其特征在于，所述串联的多个电阻包括：串联的电阻JR1、电阻JR2、电阻JR3、电阻JR7、电阻JR6、电阻JR5和电阻JR4。
8.根据权利要求1所述的腔室环境智能加热装置，其特征在于，所述加热电阻为并联的多个电阻。
9.根据权利要求8所述的腔室环境智能加热装置，其特征在于，所述并联的多个电阻包括：电阻JR8、电阻JR9、电阻JR10、电阻JR11、电阻JR12、电阻JR13、电阻JR14和电阻JR15；其中，所述电阻JR8、电阻JR9、电阻JR10和电阻JR11串联后，与串联后的电阻JR12、电阻JR13、电阻JR14和电阻JR15并联。
10.根据权利要求1所述的腔室环境智能加热装置，其特征在于，所述加热电阻为金膜电阻。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920903413.9U CN210168240U (zh) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | 一种腔室环境智能加热装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201920903413.9U CN210168240U (zh) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | 一种腔室环境智能加热装置 |
Publications (1)
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| CN210168240U true CN210168240U (zh) | 2020-03-20 |
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Family Applications (1)
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| CN201920903413.9U Active CN210168240U (zh) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | 一种腔室环境智能加热装置 |
Country Status (1)
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2019
- 2019-06-14 CN CN201920903413.9U patent/CN210168240U/zh active Active
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