CN215420802U - 一种无谐波干扰的热丝控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无谐波干扰的热丝控制系统，包括主MCU模块、电源供电模块、过零判断模块、可控硅驱动模块、加热调节模块以及加热丝，其特征在于：所述电源供电模块、过零识别模块以及可控硅驱动模块均连接电源输入，所述主MCU模块与电源供电模块、过零判断模块、可控硅驱动模块以及热量调节模块线连接，所述加热丝线连接可控硅驱动模块，通过对可控硅的控制都是基于0电压控制，负载电流从0缓慢上升到最大，避免了谐波干扰。同时热量的控制利用加热丝的余热通过单位时间内可控硅导通和关断的比例来实现，从而既达到了加热控制，又达到了无谐波干扰的效果，保证了电网质量。

Description

一种无谐波干扰的热丝控制系统

技术领域

本实用新型涉及热丝控制系统技术领域，具体为一种无谐波干扰的热丝控制系统。

背景技术

电热丝控制是家电，空调领域的常用加热控制方式。一般使用对可控硅进行斩波方式进行控制。

由于电网为连续的AC220V正弦波电压，斩波控制时会破坏AC220V的波形，造成电压的突然开启而产生电流突变，从而对电网造成谐波干扰。此谐波干扰会对家用电器，或者工业电力拖动设备等造成误动作或损坏的风险，影响了电网的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无谐波干扰的热丝控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种无谐波干扰的热丝控制系统，包括主MCU模块、电源供电模块、过零判断模块、可控硅驱动模块、加热调节模块以及加热丝，所述电源供电模块、过零识别模块以及可控硅驱动模块均连接电源输入，所述主MCU模块与电源供电模块、过零判断模块、可控硅驱动模块以及热量调节模块线连接，所述加热丝线连接可控硅驱动模块。

作为本实用新型优选的方案，所述电源供电模块将AC220V或者AC110V电源转换为系统工作所需要的15V、5V电源。

作为本实用新型优选的方案，所述过零判断模块用于提取AC220V或AC110V的电压过零点信号，给S102模块判断使用。

作为本实用新型优选的方案，所述主MCU模块根据过零判断模块过零信号以及热量调节模块需要设定的温度，给出热丝控制信号至可控硅驱动模块。

作为本实用新型优选的方案，所述热量调节模块据系统设置的温度，将信号传递给主MCU模块。

作为本实用新型优选的方案，可控硅驱动模块所述根据主MCU模块给出的信号，控制可控硅通断，从而控制加热丝的温度。

有益效果：

1、本方案控制热丝时，通过监控AC220V/AC110V电压过零点从而控制可控硅都在0电压时开通和关断，减少了谐波干扰；

2、本方案利用热丝的热惯性，减少了热丝的控制频率，从而使系统的电路成本得到下降；

3、由于减少了开关次数，系统功耗也得以降低，为国家的节能减排也有益处。

综上所述本实用新型对可控硅的控制都是基于0电压控制，负载电流从0缓慢上升到最大，避免了谐波干扰。同时热量的控制利用加热丝的余热通过单位时间内可控硅导通和关断的比例来实现，从而既达到了加热控制，又达到了无谐波干扰的效果，保证了电网质量。

附图说明

图1为本实用新型一种种无谐波干扰的热丝控制系统的传统斩波控制图；

图2为本实用新型一种种无谐波干扰的热丝控制系统的无谐波干扰的热丝控制方式；

图3为本实用新型一种种无谐波干扰的热丝控制系统的系统框图；

图4为本实用新型一种种无谐波干扰的热丝控制系统的热丝控制电路图。

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做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。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-4本实用新型提供一种技术方案：

一种无谐波干扰的热丝控制系统，包括主MCU模块、电源供电模块、过零判断模块、可控硅驱动模块、加热调节模块以及加热丝，所述电源供电模块、过零识别模块以及可控硅驱动模块均连接电源输入，所述主MCU模块与电源供电模块、过零判断模块、可控硅驱动模块以及热量调节模块线连接，所述加热丝线连接可控硅驱动模块。

首先参照图1：传统斩波控制：传统热丝控制使用斩波方式进行，即在每个过零点后根据预先设定的温度，延时一定的时间进行220V电压的通断；最终加载到热丝两端的等效值电压可以用阴影部分的面积表示。即S1/(S1+S2)*220V。由于对AC220V市电在不同的角度进行通断，会造成大量的谐波干扰；

参照图2：无谐波干扰的热丝控制方式：新的控制方式根据预先设定的温度，在每一个过零点都判断本次周期开通还是不开通；最终加载到热丝两端的等效值电压可以用阴影部分的面积表示。即t1/(t1+t2)*220V。由于每次都在过零点的时候开通和关断，不会对电网造成干扰；

参照图3：系统框图

电源供电模块：将AC220V或者AC110V电源转换为系统工作所需要的15V、5V电源；

过零判断模块：提取AC220V或AC110V的电压过零点信号，给S102模块判断使用；

主MCU模块，根据S103过零信号以及S104需要设定的温度，给出热丝控制信号至S105；

根据系统设置的温度，将信号传递给S102主MCU模块；

根据S102给出的信号，控制可控硅通断，从而控制加热丝的温度；

参照图4：S105热丝控制电路

按下15V电源开关SWITCH1H后，R13、R14上有电流流过，光耦OP2导通；

将热丝使能信号FG(5～15V)置为有效，FG通过D1,OP2对E1充电，E1充电后通过R10，R11将Q3导通；Q3导通后通过R8，R9控制Q1导通，Q1导通后OP1的1脚具有了15V电压；

检测到需要打开加热丝的命令后，S102模块检测到过零信号后给出HEAT_CTR的有效信号，信号通过R4、R6、C2开通Q2，从而通过R5将光耦OP1导通；R1，C1为滤波电路。

OP1导通后通过R2,R3触发可控硅BGW1导通，此时加热丝两端有AC220V电压，加热丝开通；

如本周期热丝需要关闭，则将HEAT_CTR置为无效状态。

实用新型的优点：

与第一部分的现有技术方案相比，本实用新型技术方案有何优点或有益效果，所述优点或有益效果是由本实用新型技术方案带来的。

本方案控制热丝时，通过监控AC220V/AC110V电压过零点从而控制可控硅都在0电压时开通和关断，减少了谐波干扰；

本方案利用热丝的热惯性，减少了热丝的控制频率，从而使系统的电路成本得到下降；

由于减少了开关次数，系统功耗也得以降低，为国家的节能减排也有益处。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种无谐波干扰的热丝控制系统，包括主MCU模块、电源供电模块、过零判断模块、可控硅驱动模块、加热调节模块以及加热丝，其特征在于：所述电源供电模块、过零识别模块以及可控硅驱动模块均连接电源输入，所述主MCU模块与电源供电模块、过零判断模块、可控硅驱动模块以及热量调节模块线连接，所述加热丝线连接可控硅驱动模块。

2.根据权利要求1所述的一种无谐波干扰的热丝控制系统，其特征在于：所述电源供电模块将AC220V或者AC110V电源转换为系统工作所需要的15V、5V电源。

3.根据权利要求1所述的一种无谐波干扰的热丝控制系统，其特征在于：所述过零判断模块用于提取AC220V或AC110V的电压过零点信号，给S102模块判断使用。

4.根据权利要求1所述的一种无谐波干扰的热丝控制系统，其特征在于：所述主MCU模块根据过零判断模块过零信号以及热量调节模块需要设定的温度，给出热丝控制信号至可控硅驱动模块。

5.根据权利要求1所述的一种无谐波干扰的热丝控制系统，其特征在于：所述热量调节模块据系统设置的温度，将信号传递给主MCU模块。

6.根据权利要求1所述的一种无谐波干扰的热丝控制系统，其特征在于：可控硅驱动模块根据所述主MCU模块给出的信号，控制可控硅通断，从而控制加热丝的温度。

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