CN216489732U - 基于过温保护的温度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于过温保护的温度控制系统，包括感温元件电压采样模块，用于实时采集加热装置的加热元件电压值；ADC信号采集模块，用于接收感温元件电压采样模块输出的电压值，并将电压值模拟信号转换为数字信号发送给单片机；电压比较器，用于将单片机预设的基准电压值与感温元件电压采样模块输出的电压值比较，输出高电平或低电平控制信号；光电耦合器或门电路，用于接收电压比较器输出的控制信号，以及单片机输出的PWM信号，控制加热元件驱动电路的开启或关闭。本实用新型优点在于对加热装置的温度控制精度高，当单片机控制器发生故障失效时，能够及时关闭加热元件给予保护。同时，温度过热保护上限值可调，电路简单，制造成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度控制系统，尤其是涉及基于过温保护的温度控制系统。
背景技术
温度控制装置主要包括加热元件、感温元件、控制器等几个部分。目前，对加热设备的温度控制有二种方式：1，控制器采用电压比较器，通过基准电压与感温元件电压比较，设定高限位、低限位，通过电压比较器输出PWM波形进行温度控制；这种方式调节温度存在过冲比较大、调节较慢的缺陷，如果要提高目标温度的控制精度，则需要有高精度的基准电压比较电路，如精密集成运算放大器、精密电阻等，使得制造成本较高。2，控制器采用单片机，通过PWM方式进行PID控制，但是，当单片机出现故障时，将导致对加热设备持续加热，造成负载损坏，甚至发生火灾事故。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种基于过温保护的温度控制系统。
为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：
本实用新型所述基于过温保护的温度控制系统，包括：
感温元件电压采样模块，用于实时采集加热装置的加热元件电压值；
ADC信号采集模块，用于接收所述感温元件电压采样模块输出的所述电压值，并将电压值模拟信号转换为数字信号发送给单片机；
电压比较器，用于将所述单片机预设的基准电压值与感温元件电压采样模块输出的电压值比较，输出高电平或低电平控制信号；
光电耦合器或门电路，用于接收所述电压比较器输出的控制信号，以及单片机输出的PWM信号，控制加热元件驱动电路的开启或关闭。
优选地，所述感温元件电压采样模块为采样电阻。
本实用新型优点在于对加热装置的温度控制精度高，当单片机控制器发生故障失效时，能够及时关闭加热元件给予保护。同时，温度过热保护上限值可调，电路简单，制造成本低。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理结构示意图。
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的一部分实施例，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。
如图1所示，本实用新型所述基于过温保护的温度控制系统，包括：
感温元件电压采样模块（采样电阻），用于实时采集加热装置的加热元件电压值；
ADC信号采集模块，用于接收感温元件电压采样模块输出的所述电压值，并将电压值模拟信号转换为数字信号发送给单片机；
电压比较器采用集成运算放大器U1，用于将单片机预设的基准电压值与感温元件电压采样模块输出的电压值比较，输出高电平或低电平控制信号；
光电耦合器U2，用于接收所述电压比较器输出的控制信号，以及单片机输出的PWM信号，控制加热元件驱动电路的开启或关闭；
单片机，根据设计要求，预设基准电压值并输出给集成运算放大器同相输入端；同时向光电耦合器U2输出PWM信号。
本实用新型工作原理简述如下：
1、单片机（MCU）读取ADC信号采样模块的采样值，根据采样值，计算出加热元件当前温度值；
2、根据当前温度值与设定的目标温度值， MCU通过计算，得出PWM占空比，通过MCU输出PWM脉冲信号；
3、MCU计算感温元件到达目标温度时的电压， 通过控制DAC数字信号转模拟信号单元，将目标温度电压通过MCU输出给集成运算放大器U1；
4、集成运算放大器U1的反相输入端接入感温元件电压采样模块的电压信号输出端，同相输入端接入MCU预设的基准电压值；
a)当感温元件的电压值小于基准电压值时，则集成运算放大器U1持续输出高电平，PWM输出不同频率的脉冲信号（输出低电平0V或输出电压3.3/5V的高电平），光电耦合器U2也会输出相同频率的PWM，从而使加热元件驱动电路工作。
b)如果PWM失效，当PWM持续输出高电平时（3.3V/5V）时，由于比较器输出的为高电平（3.3V/5V），则光电耦合器U2处于断开状态，加热元件驱动电路停止工作。
c)如果PWM失效，当PWM持续输出低电平时（0V），由于比较器输出的为高电平（3.3V/5V），则光电耦合器U2打开，加热元件驱动电路持续加热，感温元件随着加热从而引起采样电压变大，如果感温元件电压大于基准电压值时，则比较器输出低电平，从而达到在PWM失效的情况下断开加热元件驱动电路、实现调节保护温度可调的效果。
Claims (2)
1.一种基于过温保护的温度控制系统，其特征是：包括
感温元件电压采样模块，用于实时采集加热装置的加热元件电压值；
ADC信号采集模块，用于接收所述感温元件电压采样模块输出的所述电压值，并将电压值模拟信号转换为数字信号发送给单片机；
电压比较器，用于将所述单片机预设的基准电压值与感温元件电压采样模块输出的电压值比较，输出高电平或低电平控制信号；
光电耦合器或门电路，用于接收所述电压比较器输出的控制信号，以及单片机输出的PWM信号，控制加热元件驱动电路的开启或关闭。
2.根据权利要求1所述基于过温保护的温度控制系统，其中：所述感温元件电压采样模块为采样电阻。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123021184.4U CN216489732U (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 基于过温保护的温度控制系统 |
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Publications (1)
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| CN216489732U true CN216489732U (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=81419039
Family Applications (1)
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| CN202123021184.4U Active CN216489732U (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 基于过温保护的温度控制系统 |
Country Status (1)
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2021
- 2021-12-03 CN CN202123021184.4U patent/CN216489732U/zh active Active
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