CN211183389U - 热保护控制电路和设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热保护控制电路和设备，该电路包括温度检测单元，用于检测被测物体的温度并输出相应的电压信号；滞回比较单元，与温度检测单元连接，用于将电压信号与阈值信号进行比较输出，正常状态时，阈值信号为第一阈值，当电压信号大于第一阈值时，滞回比较单元输出过热保护信号，并将阈值信号降为第二阈值，直到电压信号小于第二阈值，阈值信号重置为第一阈值；开关单元，与滞回比较单元连接。滞回比较单元的阈值信号可以根据温度检测单元输出的电压信号，在第一阈值和第二阈值之间切换，使阈值信号具有滞回缓冲区间而非单一临界值，可以避免当被测物体的温度在正常‑过热的临界点不断变化时，电路在短时间内频繁断开或连接负载。

Description

热保护控制电路和设备

技术领域

本实用新型涉及过热保护技术领域，特别涉及一种热保护控制电路和设备。

背景技术

目前，设备上的常见的热保护控制电路大多是利用传感器检测被测物体的温度，当温度达到阈值时，热保护控制电路通过如继电器等控制元件断开负载的连接，从而实现过热保护。然而在实际应用过程中，被测物体的温度会在正常-过热的临界点不断变化，导致热保护控制电路在短时间内频繁断开或连接负载，缩短控制元件的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种热保护控制电路，能够避免电路在短时间内频繁断开或连接负载。

本实用新型还提出一种具有上述热保护控制电路的设备。

根据本实用新型的第一方面实施例的热保护控制电路，包括温度检测单元，用于检测被测物体的温度并输出相应的电压信号；滞回比较单元，与所述温度检测单元连接，用于将所述电压信号与阈值信号进行比较输出，正常状态时，所述阈值信号为第一阈值，当所述电压信号大于所述第一阈值时，所述滞回比较单元输出过热保护信号，并将所述阈值信号降为第二阈值，直到所述电压信号小于所述第二阈值，所述阈值信号重置为所述第一阈值；开关单元，与所述滞回比较单元连接。

根据本实用新型实施例的热保护控制电路，至少具有如下有益效果：

滞回比较单元的阈值信号可以根据温度检测单元输出的电压信号，在第一阈值和第二阈值之间切换，使阈值信号具有滞回缓冲区间而非单一临界值，可以避免当被测物体的温度在正常-过热的临界点不断变化时，电路在短时间内频繁断开或连接负载。

根据本实用新型的一些实施例，所述温度检测单元包括电阻R1和热敏电阻RT，电阻R1的第一端接地，电阻R1的第二端分别与所述热敏电阻RT的第一端和所述滞回比较单元的输入端连接，所述热敏电阻RT的第二端与电源连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述滞回比较单元包括比较器U1、分压电路、反馈开关电路，所述比较器U1的反相输入端与所述温度检测单元的输出端连接，所述比较器U1的同相输入端与所述分压电路的输出端连接，所述比较器U1的输出端与所述反馈开关电路的输入端连接，所述反馈开关电路的输出端与所述分压电路连接，所述反馈开关电路用于根据所述比较器U1的输出信号来调整所述分压电路的输出电压值。

根据本实用新型的一些实施例，所述分压电路包括电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述电阻R2的第一端与电源连接，所述电阻R2的第二端分别与所述比较器U1的同相输入端和所述电阻R3的第一端连接，所述电阻R3的第二端分别与所述反馈开关电路的输出端和所述电阻R4的第一端连接，所述电阻R4的第二端接地。

根据本实用新型的一些实施例，所述电阻R2的第二端还连接有电容C19，并通过所述电容C19接地。

根据本实用新型的一些实施例，所述反馈开关电路包括开关管Q1和开关管Q2，所述开关管Q2的控制端连接有二极管D1，所述二极管D1的负极与所述开关管Q2连接，所述二极管D1的正极连接有电阻R6，并通过所述电阻R6与电源连接，所述二极管D1的正极还与所述比较器U1的输出端连接，所述开关管Q2的低压端接地，所述开关管Q2的高压端连接有电阻R5，并通过所述电阻R5与电源连接，所述开关管Q2的高压端还与所述开关管Q1的控制端连接，所述开关管Q1的低压端接地，所述开关管Q1的高压端与所述分压电路连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述开关单元包括开关管Q3和继电器K1，所述开关管Q3的控制端与所述滞回比较单元的输出端连接，所述开关管Q3的低压端接地，所述开关管Q3的高压端与所述继电器K1连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述开关管Q3的控制端还连接有二极管D2，所述二极管D2的正极与所述滞回比较单元的输出端连接，所述二极管D2的负极与所述开关管Q3连接。

根据本实用新型的第二方面实施例的设备，包括上述的热保护控制电路。

根据本实用新型实施例的设备，至少具有如下有益效果：

滞回比较单元的阈值信号可以根据温度检测单元输出的电压信号，在第一阈值和第二阈值之间切换，使阈值信号具有滞回缓冲区间而非单一临界值，可以避免当被测物体的温度在正常-过热的临界点不断变化时，电路在短时间内频繁断开或连接负载。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的热保护控制电路的原理框图；

图2为本实用新型实施例的热保护控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

请参照图1，本实施例公开了一种热保护控制电路，包括温度检测单元100、滞回比较单元200和开关单元300，温度检测单元100用于检测被测物体的温度并输出相应的电压信号；滞回比较单元200与温度检测单元100连接，滞回比较单元200用于将电压信号与阈值信号进行比较输出，正常状态时，阈值信号为第一阈值，当电压信号大于第一阈值时，滞回比较单元200输出过热保护信号，并将阈值信号降为第二阈值，直到电压信号小于第二阈值，阈值信号重置为第一阈值；开关单元300与滞回比较单元200连接，开关单元300用于与负载连接，并控制负载通电或断电。

滞回比较单元200的阈值信号可以根据温度检测单元100输出的电压信号，在第一阈值和第二阈值之间切换，即当被测物体过热后，阈值信号由第一阈值降为第二阈值，直到被测物体的温度冷却到与第二阈值对应的温度后，阈值信号才重置为第一阈值，使阈值信号具有滞回缓冲区间而非单一临界值，可以避免当被测物体的温度在正常-过热的临界点不断变化时，电路在短时间内频繁断开或连接负载。

请参照图2，温度检测单元100包括电阻R1和热敏电阻RT，电阻R1的第一端接地，电阻R1的第二端分别与热敏电阻RT的第一端和滞回比较单元200的输入端连接，热敏电阻RT的第二端与电源连接。热敏电阻RT采用负温度系数型电阻。

滞回比较单元200包括比较器U1、分压电路210、反馈开关电路220，比较器U1的反相输入端与温度检测单元100的输出端连接，比较器U1的同相输入端与分压电路210的输出端连接，比较器U1的输出端与反馈开关电路220的输入端连接，反馈开关电路220的输出端与分压电路210连接，分压电路210用于给比较器U1提供阈值信号，反馈开关电路220用于根据比较器U1的输出信号来调整分压电路210的输出电压值。正常状态下，反馈开关电路220截止，分压电路210输出的阈值信号为第一阈值，当被测物体过热，即比较器U1的反相输入信号大于第一阈值时，比较器U1输出低电平，反馈开关电路220导通，使分压电路210的输出电压降低，即阈值信号由第一阈值降为第二阈值，直至被测物体的温度冷却至与第二阈值对应的温度后，比较器U1的反相输入信号小于第二阈值，比较器U1输出高电平，反馈开关电路220截止，使分压电路210的输出电压回复，即阈值信号重置为第一阈值。

请参照图2，分压电路210包括电阻R2、电阻R3和电阻R4，电阻R2的第一端与电源连接，电阻R2的第二端分别与比较器U1的同相输入端和电阻R3的第一端连接，电阻R3的第二端分别与反馈开关电路220的输出端和电阻R4的第一端连接，电阻R4的第二端接地。

电阻R2的第二端还连接有电容C19，并通过电容C19接地，电容C19用于进行滤波，降低电压波动的影响。

反馈开关电路220包括开关管Q1和开关管Q2，开关管Q2的控制端连接有二极管D1，二极管D1的负极与开关管Q2连接，二极管D1的正极连接有电阻R6，并通过电阻R6与电源连接，二极管D1的正极还与比较器U1的输出端连接，开关管Q2的低压端接地，开关管Q2的高压端连接有电阻R5，并通过电阻R5与电源连接，开关管Q2的高压端还与开关管Q1的控制端连接，开关管Q1的低压端接地，开关管Q1的高压端与分压电路210连接，具体的，开关管Q1与电阻R3的第二端连接。

本实施例的工作原理如下：

请参照图2，温度检测单元100输出的电压信号为VT，比较器U1的反相输入信号为阈值信号Vef，在正常状态下，开关管Q2导通，开关管Q1截止，阈值信号Vef＝VCC*(R3+R4)/(R2+R3+R4)＝Vef1，此时VT<Vef1，比较器U1输出高电平，当被测物体过热时，VT>Vef1，比较器U1输出低电平，开关管Q2截止，开关管Q1导通，阈值信号Vef＝(VCC-Ue)*R3/(R2+R3)+Ue＝Vef2，其中Ue为开关管Q1的导通电压，VT>Vef1>Vef2，比较器U1持续输出低电平，直到VT<Vef2，比较器U1输出高电平，开关管Q2导通，开关管Q1截止，阈值信号Vef＝VCC*(R3+R4)/(R2+R3+R4)＝Vef1。因此，阈值信号Vef具有滞回缓冲区间[Vef2，Vef1]而非单一临界值，可以避免当被测物体的温度在正常-过热的临界点不断变化时，电路在短时间内频繁断开或连接负载。

开关单元300包括开关管Q3和继电器K1，开关管Q3的控制端与滞回比较单元200的输出端连接，开关管Q3的低压端接地，开关管Q3的高压端与继电器K1连接。

开关管Q3的控制端还连接有二极管D2，二极管D2的正极与滞回比较单元200的输出端连接，二极管D2的负极与开关管Q3连接。

上述的开关管Q1、开关管Q2和开关管Q3采用三极管或MOS管。

根据本实用新型的第二方面实施例的设备，包括上述的热保护控制电路。

滞回比较单元200的阈值信号可以根据温度检测单元100输出的电压信号，在第一阈值和第二阈值之间切换，使阈值信号具有滞回缓冲区间而非单一临界值，可以避免当被测物体的温度在正常-过热的临界点不断变化时，电路在短时间内频繁断开或连接负载。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种热保护控制电路，其特征在于，包括：

温度检测单元(100)，用于检测被测物体的温度并输出相应的电压信号；

滞回比较单元(200)，与所述温度检测单元(100)连接，用于将所述电压信号与阈值信号进行比较输出，正常状态时，所述阈值信号为第一阈值，当所述电压信号大于所述第一阈值时，所述滞回比较单元(200)输出过热保护信号，并将所述阈值信号降为第二阈值，直到所述电压信号小于所述第二阈值，所述阈值信号重置为所述第一阈值；

开关单元(300)，与所述滞回比较单元(200)连接。

2.根据权利要求1所述的热保护控制电路，其特征在于，所述温度检测单元(100)包括电阻R1和热敏电阻RT，电阻R1的第一端接地，电阻R1的第二端分别与所述热敏电阻RT的第一端和所述滞回比较单元(200)的输入端连接，所述热敏电阻RT的第二端与电源连接。

3.根据权利要求1所述的热保护控制电路，其特征在于，所述滞回比较单元(200)包括比较器U1、分压电路(210)、反馈开关电路(220)，所述比较器U1的反相输入端与所述温度检测单元(100)的输出端连接，所述比较器U1的同相输入端与所述分压电路(210)的输出端连接，所述比较器U1的输出端与所述反馈开关电路(220)的输入端连接，所述反馈开关电路(220)的输出端与所述分压电路(210)连接，所述反馈开关电路(220)用于根据所述比较器U1的输出信号来调整所述分压电路(210)的输出电压值。

4.根据权利要求3所述的热保护控制电路，其特征在于，所述分压电路(210)包括电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述电阻R2的第一端与电源连接，所述电阻R2的第二端分别与所述比较器U1的同相输入端和所述电阻R3的第一端连接，所述电阻R3的第二端分别与所述反馈开关电路(220)的输出端和所述电阻R4的第一端连接，所述电阻R4的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的热保护控制电路，其特征在于，所述电阻R2的第二端还连接有电容C19，并通过所述电容C19接地。

6.根据权利要求3所述的热保护控制电路，其特征在于，所述反馈开关电路(220)包括开关管Q1和开关管Q2，所述开关管Q2的控制端连接有二极管D1，所述二极管D1的负极与所述开关管Q2连接，所述二极管D1的正极连接有电阻R6，并通过所述电阻R6与电源连接，所述二极管D1的正极还与所述比较器U1的输出端连接，所述开关管Q2的低压端接地，所述开关管Q2的高压端连接有电阻R5，并通过所述电阻R5与电源连接，所述开关管Q2的高压端还与所述开关管Q1的控制端连接，所述开关管Q1的低压端接地，所述开关管Q1的高压端与所述分压电路(210)连接。

7.根据权利要求1所述的热保护控制电路，其特征在于，所述开关单元(300)包括开关管Q3和继电器K1，所述开关管Q3的控制端与所述滞回比较单元(200)的输出端连接，所述开关管Q3的低压端接地，所述开关管Q3的高压端与所述继电器K1连接。

8.根据权利要求7所述的热保护控制电路，其特征在于，所述开关管Q3的控制端还连接有二极管D2，所述二极管D2的正极与所述滞回比较单元(200)的输出端连接，所述二极管D2的负极与所述开关管Q3连接。

9.一种设备，其特征在于，包括根据权利要求1至8任意一项所述的热保护控制电路。

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