CN213210813U - 一种恒温控制光驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种恒温控制光驱动电路，包括：光电耦合模块；基准电压模块；比较模块；加热模块；过流检测模块。本实用新型的有益效果主要表现在：本技术方案通过光耦隔离驱动实现恒温调控中的安全特低电压控制高压强电；减小了实际应用过程中的恒温调控误差；扩大了开关管在恒温调控过程中的占空比工作范围，排除恒温控制过程中的安全隐患，保障了电路的安全运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及恒温控制领域，尤其涉及一种恒温控制光驱动电路。
背景技术
目前，市面上有很大一部分的恒温调节控制电路是采用简单的继电器控制模式，其线路布局虽然简单，但恒温控制曲线的波动误差非常大，波动误差普遍在10％左右,不利于精细调控设置。同时，由于继电器的连接是在机械触断模式下进行的,在大电流工作模式下，继电器在接触的瞬间很容易产生电弧火花，从而烧毁继电器的弹片接触点，严重缩短继电器的工作寿命，同时还存在一些火灾安全隐患。
发明内容
根据现有技术中存在的问题，现提供一种恒温控制光驱动电路，目的在于使用安全的低电压电路控制高压强电加热区域，减小恒温调控误差，且保证电路的安全运行。
上述技术方案具体包括：
一种恒温控制光驱动电路，其特征在于，包括：
光电耦合模块，所述光电耦合模块的输入端连接至一控制器，所述光电耦合模块的输出端连接至一比较模块；
所述比较模块的第一输入端连接至所述光电耦合模块，所述比较模块的第二输入端连接至一基准电压模块，所述比较模块的输出端连接至一加热模块；
所述基准电压模块的输入端连接至一基准电压，所述基准电压模块的输出端连接至所述比较模块；
所述加热模块的输入端连接至所述比较模块，所述加热模块的输出端通过一电热丝与一过流检测模块的感热变压器连接；
所述过流检测模块的输入端连接至所述加热模块，所述过流检测模块的输出端连接至所述控制器。
优选的，所述光电耦合模块包括：
光电耦合器，所述光电耦合器的发光二极管的正极连接至所述控制器，所述发光二极管的负极通过串联一第一电阻连接至一第一外部电压；
所述光电耦合器的受光三极管的发射极接地，所述受光三极管的集电极与一第二外部电压连接至所述比较模块；
所述第二外部电压与所述比较模块之间串联有一第二电阻与一第三电阻，所述第二电阻与所述第三电阻间设置有一第一节点；
稳压二极管，所述稳压二极管的正极连接至所述第一节点，所述稳压二极管的负极接地。
优选的，所述基准电压模块包括：
电压调节器，所述电压调节器的第一引脚与第二引脚连接和所述基准电压至所述比较模块，所述电压调节器的第三引脚接地；
第四电阻，连接至所述第二外部电压与所述基准电压之间。
优选的，所述比较模块包括：
比较器，所述比较器的反向输入端连接至所述光电耦合模块，所述比较器的同相输入端通过串联一第五电阻的方式连接至所述基准电压模块，所述比较器的输出端通过串联一第六电阻的方式连接至所述加热模块；
所述第五电阻与所述基准电压模块间设置有一第二节点；
所述第六电阻与所述加热模块间设置有一第三节点；
电容，所述电容的一端连接至所述第二节点，所述电容的另一端接地；
第七电阻，所述第七电阻的一端连接至所述第三节点，所述第七电阻的另一端接地。
优选的，所述加热模块包括：
开关管，所述开关管的栅极连接至所述比较模块，所述开关管的源极通过串联一滤波器的方式连接至一电源的负极，所述开关管的漏极连接至所述加热丝的一端，所述加热丝的另一端连接至所述电源的正极；
一第八电阻，连接于所述栅极与所述漏极之间。
优选的，所述过流检测模块包括：
所述变压器，所述变压器连接至一过流检测单元；
所述过流检测单元的输入端连接至所述变压器，所述过流检测单元的输出端连接至所述控制器。
优选的，当所述控制器输出低电平时，所述光电耦合模块输出低电平，所述比较模块输出高电平使得所述加热模块被导通。
优选的，当所述过流检测模块输出低电平至所述控制器时，所述控制器输出高电平至所述光电耦合模块，所述光电耦合模块输出高电平，所述比较模块输出低电平使得所述加热模块被导通。
优选的，所述控制器为一控制芯片。
本实用新型的有益效果主要表现在：本技术方案通过光耦隔离驱动实现恒温调控中的安全特低电压控制高压强电；减小了实际应用过程中的恒温调控误差；扩大了开关管在恒温调控过程中的占空比工作范围，排除恒温控制过程中的安全隐患，保障了电路的安全运行。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本实用新型的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成本实用新型范围的限制。
图1为本实用新型实施例的恒温控制光驱动电路的连接示意图。
具体实施方式
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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
本实用新型提供一种恒温控制光驱动电路，其特征在于，包括：
光电耦合模块1，光电耦合模块1的输入端连接至一控制器W，光电耦合模块1的输出端连接至比较模块3；
比较模块3的第一输入端连接至光电耦合模块1，比较模块3的第二输入端连接至基准电压模块2，比较模块3的输出端连接至加热模块4；
基准电压模块2的输入端连接至一基准电压U3，基准电压模块2的输出端连接至比较模块3；
加热模块4的输入端连接至比较模块3，加热模块4的输出端通过一电热丝TRC与一过流检测模块5的感热变压器TR-C连接；
过流检测模块5的输入端连接至加热模块4，过流检测模块5的输出端连接至控制器W。
具体的，基准电压为2.5V。
具体的，电热丝TRC为恒温箱加热丝。
在一种较优的实施例中，光电耦合模块1包括：
光电耦合器，光电耦合器的发光二极管U9B的正极连接至控制器W，发光二极管U9B的负极通过串联第一电阻R75连接至第一外部电压U1；
光电耦合器的受光三极管U9A的发射极接地，受光三极管U9A的集电极与第二外部电压U2连接至比较模块3；
第二外部电压U2与比较模块3之间串联有第二电阻R19与第三电阻R20，第二电阻R19和第三电阻R20间设置有第一节点P1；
稳压二极管D21，稳压二极管D21的正极连接至第一节点P1，稳压二极管D21的负极接地。
具体的，第一电阻R75为1K。
进一步，假设发光二极管U9B的流经电流为4mA，查询相关的数据表可知其结压降Vf＝1.2V，其限流电阻R75的取值如下公式所示：R75＝(5-1.2)/4＝3.8/4，即：R75＝0.95KΩ，因此第一电阻R75的实际取值为1KΩ。
具体的，第一外部电压U1为5V。
具体的，第二外部电压U2为12V。
具体的，第二电阻R19为10K。
具体的，第三电阻R20为10K。
具体的，稳压二极管D21的导通电压为12V。
在一种较优的实施例中，基准电压模块2包括：
电压调节器U5，电压调节器U5的第一引脚与第二引脚和基准电压U3连接至比较模块3，电压调节器U5的第三引脚接地；
第四电阻R18，连接至第二外部电压U2与基准电压之间。
具体的，第四电阻R18为10K。
进一步地，假设基准电流为1.2mA,如下公式所示：R18＝(12-2.5)V/1mA＝9.5kΩ，因此第四电阻R18的实际取值为10KΩ。
在一种较优的实施例中，所述比较模块包括：
比较器U4A，比较器比较器U4A的反向输入端连接至光电耦合模块1，比较器U4A的同相输入端通过串联第五电阻R17的方式连接至基准电压模块2，比较器U4A的输出端通过串联第六电阻R16的方式连接至加热模块4；
第五电阻R17与基准电压模块2间设置有第二节点P2；
第六电阻R16与加热模块4间设置有第三节点P3；
电容C60，电容C60的一端连接至第三节点P3，电容C60的另一端接地；
第七电阻R15，第七电阻R15的一端连接至第三节点P3，第七电阻R15的另一端接地。
具体的，第五电阻R17为1K。
具体的，第六电阻R16为10K。
具体的，电容C60为0.1UF。
具体的，比较器U4A采用型号为LM358AD的比较器。
具体的，比较器U4A的其中一引脚连接至一第三外部电压U4，比较器U4A的其中一引脚接地。
在一种较优的实施例中，加热模块4包括：
开关管Q3，开关管Q3的栅极连接至比较模块3，开关管Q3的源极通过串联一滤波器CN2的方式连接至一电源U的负极，开关管Q3的漏极连接至加热丝TRC的一端，加热丝TRC的另一端连接至电源U的正极；
第八电阻R14，连接于栅极与漏极之间。
具体的，开关管Q3采用型号为TK31A60W的开关管。
具体的，第八电阻R14为100K。
具体的，加热丝TRC的加温时间的长短，决定了升温温度的高低，达到恒温控制的目的。
在一种较优的实施例中，过流检测模块5包括：
变压器TR-C，连接至过流检测单元51；
过流检测单元51的输入端连接至变压器TR-C，过流检测单元51的输出端连接至控制器W。
过流检测单元51为一过流检测电路。
进一步地，开关管Q3导通后，加热丝TRC的温度升高，变压器TR-C随着温度身高，电压下降。
进一步地，变压器TR-C的电压下降，过流检测单元51中的比较器U3A输出低电平，比较器U3B输出低电平至控制器W。
进一步地，控制器W输出高电平至光电耦合模块1，比较模块3的反向输入端的电压高于基准电压2.5V时，比较模块3输出低电平至加热模块4，使得开关管Q3断开，加热丝TRC不再加热。
在一种较优的实施例中，当控制器W输出低电平时，光电耦合模块1输出低电平，比较模块3输出高电平使得加热模块4被导通。
进一步地，当控制器W输出低电平时，则发光二极管U9B流过电流，受光三极管U9A的集电极和发射极之间的阻抗降低，使比较器U4A的反相输入端输入低电平。
进一步地，比较器U4A的输出端输出高电平，开关管Q3导通，加热丝TRC开始发热。
在一种较优的实施例中，当过流检测模块5输出低电平至控制器W时，控制器W输出高电平至光电耦合模块1，光电耦合模块1输出高电平，比较模块3输出低电平使得加热模块4被导通。
进一步地，控制器W输出高电平至光电耦合模块1，比较器U4A的反相输入端输入高电平，比较模块3的反向输入端的电压高于基准电压2.5V时，比较模块3输出低电平至加热模块4，使得开关管Q3断开，加热丝TRC不再加热。
在一种较优的实施例中，控制器W为一控制芯片。
具体的，控制器W为PWM控制芯片。
进一步地，控制器W输出方波控制信号驱动光电耦合器，再间接驱动开关管Q3，方波控制信号的占空比调节范围为0～100％。
进一步地，光电耦合器把控制器W输出的脉冲耦合到比较器U4A的反相输入端，通过比较器U4A控制开关管Q3的占空比变化。
本实用新型的有益效果主要表现在：本技术方案通过光耦隔离驱动实现恒温调控中的安全特低电压控制高压强电；减小了实际应用过程中的恒温调控误差；扩大了开关管在恒温调控过程中的占空比工作范围，排除恒温控制过程中的安全隐患，保障了电路的安全运行。
以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种恒温控制光驱动电路，其特征在于，包括：
光电耦合模块，所述光电耦合模块的输入端连接至一控制器，所述光电耦合模块的输出端连接至一比较模块；
所述比较模块的第一输入端连接至所述光电耦合模块，所述比较模块的第二输入端连接至一基准电压模块，所述比较模块的输出端连接至一加热模块；
所述基准电压模块的输入端连接至一基准电压，所述基准电压模块的输出端连接至所述比较模块；
所述加热模块的输入端连接至所述比较模块，所述加热模块的输出端通过一电热丝与一过流检测模块的感热变压器连接；
所述过流检测模块的输入端连接至所述加热模块，所述过流检测模块的输出端连接至所述控制器。
2.根据权利要求1所述的恒温控制光驱动电路，其特征在于，所述光电耦合模块包括：
光电耦合器，所述光电耦合器的发光二极管的正极连接至所述控制器，所述发光二极管的负极通过串联一第一电阻连接至一第一外部电压；
所述光电耦合器的受光三极管的发射极接地，所述受光三极管的集电极与一第二外部电压连接至所述比较模块；
所述第二外部电压与所述比较模块之间串联有一第二电阻与一第三电阻，所述第二电阻与所述第三电阻间设置有一第一节点；
稳压二极管，所述稳压二极管的正极连接至所述第一节点，所述稳压二极管的负极接地。
3.根据权利要求2所述的恒温控制光驱动电路，其特征在于，所述基准电压模块包括：
电压调节器，所述电压调节器的第一引脚与第二引脚连接和所述基准电压至所述比较模块，所述电压调节器的第三引脚接地；
第四电阻，连接至所述第二外部电压与所述基准电压之间。
4.根据权利要求1所述的恒温控制光驱动电路，其特征在于，所述比较模块包括：
比较器，所述比较器的反向输入端连接至所述光电耦合模块，所述比较器的同相输入端通过串联一第五电阻的方式连接至所述基准电压模块，所述比较器的输出端通过串联一第六电阻的方式连接至所述加热模块；
所述第五电阻与所述基准电压模块间设置有一第二节点；
所述第六电阻与所述加热模块间设置有一第三节点；
电容，所述电容的一端连接至所述第二节点，所述电容的另一端接地；
第七电阻，所述第七电阻的一端连接至所述第三节点，所述第七电阻的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的恒温控制光驱动电路，其特征在于，所述加热模块包括：
开关管，所述开关管的栅极连接至所述比较模块，所述开关管的源极通过串联一滤波器的方式连接至一电源的负极，所述开关管的漏极连接至所述电热丝的一端，所述电热丝的另一端连接至所述电源的正极；
一第八电阻，连接于所述栅极与所述漏极之间。
6.根据权利要求5所述的恒温控制光驱动电路，其特征在于，所述过流检测模块包括：
所述变压器，所述变压器连接至一过流检测单元；
所述过流检测单元的输入端连接至所述变压器，所述过流检测单元的输出端连接至所述控制器。
7.根据权利要求1所述的恒温控制光驱动电路，其特征在于，当所述控制器输出低电平时，所述光电耦合模块输出低电平，所述比较模块输出高电平使得所述加热模块被导通。
8.根据权利要求1所述的恒温控制光驱动电路，其特征在于，当所述过流检测模块输出低电平至所述控制器时，所述控制器输出高电平至所述光电耦合模块，所述光电耦合模块输出高电平，所述比较模块输出低电平使得所述加热模块被导通。
9.根据权利要求1所述的恒温控制光驱动电路，其特征在于，所述控制器为一控制芯片。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202021903151.5U CN213210813U (zh) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | 一种恒温控制光驱动电路 |
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Publications (1)
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| CN213210813U true CN213210813U (zh) | 2021-05-14 |
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| CN202021903151.5U Active CN213210813U (zh) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | 一种恒温控制光驱动电路 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-09-03 CN CN202021903151.5U patent/CN213210813U/zh active Active
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