CN216752116U - 一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路，包括：加热电路、温度采集电路、控制电路；加热电路包括发热器件；温度采集电路包括靠近发热器件安装的温度传感器；控制电路包括第一运算放大器；第一运算放大器的反向输入端与温度传感器的端部相连；正向输入端与温度电压控制输入端相互连接；第一运算放大器的输出端与设置在加热电路上的MOS管的栅极相互连接；MOS管的漏极与发热器件串联连接，源极与GND相互连接；本设计采用硬件进行测温控温的，在电路温度电压控制输入端输入一个固定电压即可使得电路问吃一个稳定温度，进行恒温控制。本电路包含元器件较少，容易受到干扰的元器件较少，电路稳定，适合用于空间狭小、环境较差的位置。

Description

一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路

技术领域

本实用新型属于温控电路技术领域，具体涉及一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路。

背景技术

温度控制电路常见于各类电子设备中，常用于进行设备的温度控制，控制过程中经常使用软件和硬件进行联合控温，温度传感器进行温度采集，控制器根据采集到的温度信息进行信号处理，一旦达到设定温度后，控制器控制加热电路的通断，过热时加热电路断开，过冷时加热电路开始工作进行加热。

现有的这种控制方式是采用软硬件联合控制方法，需要进行控制温度改变时要进行程序的修改。同时软件程序的运行需要主控芯片进行承载，对空间的大小和环境有一定的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路。它采用硬件电路的形式进行温度控制，整个电路可以进行循环加热，恒温控制，满足小空间高精度的控温需要。

一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路，它包括：加热电路、温度采集电路、控制电路；所述的加热电路包括发热器件；所述的温度采集电路包括靠近发热器件安装的温度传感器；所述的控制电路包括第一运算放大器；所述的第一运算放大器的反向输入端与温度传感器的端部相连；正向输入端与温度电压控制输入端相互连接；所述的第一运算放大器的输出端与设置在加热电路上的MOS管的栅极相互连接；所述的MOS管的漏极与发热器件串联连接，源极与GND相互连接；

进一步的，所述的发热器件的一端与电源VCC相连，另一端与GND相连；所述的发热器件与电源VCC之间设有开关；

进一步的，所述的温度采集电路还包括相互串联设置的第一电阻、第二电阻；所述的温度传感器一端串联在第二电阻的端部，另一端与GND相连；所述的第一电阻的一端串联设置在开关与发热器件之间；

进一步的，所述的温度采集电路还包括第一稳压二极管；所述的第一稳压二极管并联设置在第二电阻和温度传感器的两端；所述的温度采集电路还包括第一电容；所述的第一电容并联设置在第一稳压二极管的两端；

进一步的，所述的第一运算放大器的反向输入端与第二电阻、温度传感器的端部相连，且连接处位于第二电阻、温度传感器之间；

进一步的，所述的温度电压控制输入端上还设有辅助电路；所述的辅助电路包括分别与温度电压控制输入端串联设置的第四电阻、第五电阻；所述的第四电阻一端与温度电压控制输入端连接，另一端与GND相互连接；所述的第五电阻一端与温度电压控制输入端连接，另一端与第一运算放大器的正向输入端相互连接；所述的第一运算放大器的输出端串联设有第六电阻，第六电阻的另一端与设置在加热电路上的MOS管的栅极相互连接；

进一步的，所述的第六电阻的两端并联设有第二电容；

进一步的，所述的温度数据输出电路包括第二运算放大器；所述的第二运算放大器的正向输入端与第一运算放大器的正向输入端相互连接；所述的第二运算放大器的反向输入端与输出端相互连接；所述的第二运算放大器的输出端串联设置有第三电阻、第一二极管、温度反馈信号输出端；所述的温度数据输出电路还包括第二稳压二极管；所述的第二稳压二极管一端与温度反馈信号输出端相互连接，另一端与GND相互连接。

本实用新型提供了一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路，它包括：加热电路、温度采集电路、控制电路；所述的加热电路包括发热器件；所述的温度采集电路包括靠近发热器件安装的温度传感器；所述的控制电路包括第一运算放大器；所述的第一运算放大器的反向输入端与温度传感器的端部相连；正向输入端与温度电压控制输入端相互连接；所述的第一运算放大器的输出端与设置在加热电路上的MOS管的栅极相互连接；所述的MOS管的漏极与发热器件串联连接，源极与GND相互连接；本设计采用硬件进行测温控温的，在电路温度电压控制输入端输入一个固定电压即可使得电路问吃一个稳定温度，进行恒温控制。输入电压可以根据需要由控制器控制输入，进行软件程序控制温度。还可以根据需要输入一个恒定的电压，使得本电路保持恒温工作。整个工作过程中只要保持输入的电压保持不变，便可以持续仅从恒温加热工作。同时本电路上还设有用于进行温度检测的电路，可以对温度进行实时的监测，用温度显示和温度监测。本电路包含元器件较少，容易受到干扰的元器件较少，电路稳定，适合用于空间狭小、环境较差的位置。

附图说明

图1为本实用新型一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路的电路原理图。

具体实施方式

实施例：

请参见附图1，一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路，它包括：加热电路1、温度采集电路2、控制电路3、温度数据输出电路4；

所述的加热电路1包括发热器件11，发热器件11的一端与电源VCC相连，另一端与GND相连；

所述的发热器件11与电源VCC之间设有开关12；

所述的温度采集电路2包括靠近发热器件11安装的温度传感器21；

所述的温度采集电路2还包括相互串联设置的第一电阻22、第二电阻23；

所述的温度传感器21一端串联在第二电阻23的端部，另一端与GND相连；

所述的第一电阻22的一端串联设置在开关12与发热器件11之间；

所述的温度采集电路2还包括第一稳压二极管24；

所述的第一稳压二极管24并联设置在第二电阻23和温度传感器21的两端；

所述的温度采集电路2还包括第一电容25；

所述的第一电容25并联设置在第一稳压二极管24的两端；

所述的控制电路3包括第一运算放大器31；

所述的第一运算放大器31的反向输入端与第二电阻23、温度传感器21的端部相连，且连接处位于第二电阻23、温度传感器21之间；

所述的第一运算放大器31的正向输入端与温度电压控制输入端32相互连接；

所述的温度电压控制输入端32上还设有辅助电路；

所述的辅助电路包括分别与温度电压控制输入端32串联设置的第四电阻33、第五电阻34；

所述的第四电阻33一端与温度电压控制输入端32连接，另一端与GND相互连接；

所述的第五电阻34一端与温度电压控制输入端32连接，另一端与第一运算放大器31的正向输入端相互连接；

所述的第一运算放大器31的输出端串联设有第六电阻36，第六电阻36的另一端与设置在加热电路1上的MOS管35的栅极相互连接；

所述的第六电阻36的两端并联设有第二电容37；

所述的MOS管35的漏极与发热器件11串联连接，源极与GND相互连接；

所述的温度数据输出电路4包括第二运算放大器41；

所述的第二运算放大器41的正向输入端与第一运算放大器31的正向输入端相互连接；

所述的第二运算放大器41的反向输入端与输出端相互连接；

所述的第二运算放大器41的输出端串联设置有第三电阻42、第一二极管43、温度反馈信号输出端44；

所述的温度数据输出电路4还包括第二稳压二极管45；

所述的第二稳压二极管45一端与温度反馈信号输出端44相互连接，另一端与GND相互连接。

使用时，当有一个固定电压由温度电压控制输入端输入时，电压经过第五电阻34和第四电阻33组成的辅助电路到达第一运算放大器31的同向输入端，此时第一运算放大器31同向输入端电压等于温度电压控制输入端的输入电压。

第一运算放大器31的反向输入端电压由第一电阻22、第二电阻23、温度传感器21、Z1和C1组成的取样电路提供，其中温度传感器21靠近发热器件11安装。由于初始状态发热器件11为低温（即常温状态），此时温度传感器21的电阻很低。由第一电阻22、第二电阻23、温度传感器21组成的分压电路分压后的电压直接输入到第一运算放大器31的反向输入端，此时第一运算放大器31输出端输出一个高电平信号，此信号经第六电阻36和第二电容37直接加到MOS管35的控制端，使MOS管35导通，此时发热器件11加热。

当加热到一定温度后，其靠近发热器件安装的温度传感器21电阻值不断升高，当第一运算放大器31的反向输入端的电压超过同向输入端温度电压控制输入端的输入电压后，第一运算放大器31的输出端立刻变为低电平，使MOS管35立刻关闭，发热器件11立即停止加热，随后温度传感器21电阻变小，当第一运算放大器31的反向输入端电压再次低于同向输入端时再次加热，如此反复加热达到一个由硬件自动恒温的目的。

其中第一运算放大器31反向输入端的模拟电压信号也经过第二运算放大器41组成的跟随器经过第三电阻42、第一二极管43、第二稳压二极管45组成的保护电路输出，向外部提供一个监测信号。

开关12为常闭型温度保护开关，当控制电路出现异常情况，温度不断升高不受控超出所设计的允许最高温度时提供一个保护作用。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路，其特征在于：它包括：加热电路(1)、温度采集电路(2)、控制电路(3)；所述的加热电路(1)包括发热器件(11)；所述的温度采集电路(2)包括靠近发热器件(11)安装的温度传感器(21)；所述的控制电路(3)包括第一运算放大器(31)；所述的第一运算放大器(31)的反向输入端与温度传感器(21)的端部相连；正向输入端与温度电压控制输入端(32)相互连接；所述的第一运算放大器(31)的输出端与设置在加热电路(1)上的MOS管(35)的栅极相互连接；所述的MOS管(35)的漏极与发热器件(11)串联连接，源极与GND相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路，其特征在于：所述的发热器件(11)的一端与电源VCC相连，另一端与GND相连；所述的发热器件(11)与电源VCC之间设有开关(12)。

3.根据权利要求2所述的一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路，其特征在于：所述的温度采集电路(2)还包括相互串联设置的第一电阻(22)、第二电阻(23)；所述的温度传感器(21)一端串联在第二电阻(23)的端部，另一端与GND相连；所述的第一电阻(22)的一端串联设置在开关(12)与发热器件(11)之间。

4.根据权利要求3所述的一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路，其特征在于：所述的温度采集电路(2)还包括第一稳压二极管(24)；所述的第一稳压二极管(24)并联设置在第二电阻(23)和温度传感器(21)的两端；所述的温度采集电路(2)还包括第一电容(25)；所述的第一电容(25)并联设置在第一稳压二极管(24)的两端。

5.根据权利要求4所述的一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路，其特征在于：所述的第一运算放大器(31)的反向输入端与第二电阻(23)、温度传感器(21)的端部相连，且连接处位于第二电阻(23)、温度传感器(21)之间。

6.根据权利要求5所述的一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路，其特征在于：所述的温度电压控制输入端(32)上还设有辅助电路；所述的辅助电路包括分别与温度电压控制输入端(32)串联设置的第四电阻(33)、第五电阻(34)；所述的第四电阻(33)一端与温度电压控制输入端(32)连接，另一端与GND相互连接；所述的第五电阻(34)一端与温度电压控制输入端(32)连接，另一端与第一运算放大器(31)的正向输入端相互连接；所述的第一运算放大器(31)的输出端串联设有第六电阻(36)，第六电阻(36)的另一端与设置在加热电路(1)上的MOS管(35)的栅极相互连接。

7.根据权利要求6所述的一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路，其特征在于：所述的第六电阻(36)的两端并联设有第二电容(37)。

8.根据权利要求7所述的一种带反馈的硬件自动控温的恒温加热电路，其特征在于：还包括温度数据输出电路(4)，所述的温度数据输出电路(4)包括第二运算放大器(41)；所述的第二运算放大器(41)的正向输入端与第一运算放大器(31)的正向输入端相互连接；所述的第二运算放大器(41)的反向输入端与输出端相互连接；所述的第二运算放大器(41)的输出端串联设置有第三电阻(42)、第一二极管(43)、温度反馈信号输出端(44)；所述的温度数据输出电路(4)还包括第二稳压二极管(45)；所述的第二稳压二极管(45)一端与温度反馈信号输出端(44)相互连接，另一端与GND相互连接。

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