CN216960210U - 加热控制电路、控制模组、对讲装置及安防门禁系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种加热控制电路、控制模组、对讲装置及安防门禁系统,该加热控制电路包括:第一电压输出模块,用于根据环境温度输出对应的第一电压。第二电压输出模块,包括依次连接的第一分压单元和第二分压单元,第二电压输出模块用于通过第二分压单元输出第二电压。加热控制模块,分别连接第一电压输出模块和第二分压单元,且用于连接加热电路。加热控制模块用于根据第一电压和第二电压的比较结果向加热电路输出控制信号。电压调整模块,包括第一开关单元和第三分压单元。第一开关单元分别连接加热控制模块和第三分压单元,且用于接地。第一开关单元用于根据控制信号导通或断开第三分压单元与地的连接。采用本申请能够提高加热稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域,特别是涉及一种加热控制电路、控制模组、对讲装置及安防门禁系统。
背景技术
商业级IC(Integrated Circuit Chip,集成电路芯片)与工业级IC在价格上有着较大差别。在低温工作的性能表现上,商业级IC与工业级IC也相差较大,具体而言,商业级IC最低可在-20℃的环境下工作,而工业级IC最低可在-40℃的环境下工作。
在实现对讲装置及安防门禁系统时,为兼顾成本与性能,一般使用商业级 IC搭配加热电路来实现。通过加热电路为商业级IC进行加热,使得商业级IC 可以在低至-40℃的环境下工作,既降低了设备成本,也兼顾了设备性能。然而,经发明人研究发现,传统的加热电路存在加热不稳定的问题。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种加热控制电路、控制模组、对讲装置及安防门禁系统,以解决加热不稳定的问题。
一种加热控制电路,包括:
第一电压输出模块,用于根据环境温度输出对应的第一电压;
第二电压输出模块,包括第一分压单元和第二分压单元;所述第一分压单元的第一端用于连接电源,所述第一分压单元的第二端连接所述第二分压单元的第一端,所述第二分压单元的第二端用于接地;所述第二电压输出模块用于通过所述第二分压单元的第一端输出第二电压;
加热控制模块,分别连接所述第一电压输出模块和所述第二分压单元的第一端,且用于连接加热电路;所述加热控制模块用于对所述第一电压和所述第二电压进行比较,并根据所述比较的结果向所述加热电路输出控制信号,以控制所述加热电路的工作状态;
电压调整模块,包括第一开关单元和第三分压单元;所述第一开关单元的控制端连接所述加热控制模块,所述第一开关单元的第一端用于接地,所述第一开关单元的第二端连接所述第三分压单元的第一端,所述第三分压单元的第二端所述第二分压单元的第一端;所述第一开关单元用于根据所述控制信号导通或断开所述第三分压单元与地的连接。
在其中一个实施例中,所述加热控制模块包括:
比较单元,所述比较单元的第一输入端连接所述第一电压输出模块,第二输入端连接所述第二分压单元的第一端;所述比较单元用于对所述第一电压和所述第二电压进行比较,并根据所述比较的结果输出第三电压;
第二开关单元,所述第二开关单元的控制端连接所述比较单元的输出端,所述第二开关单元的第一端用于连接电源,所述第二开关单元的第二端连接所述第一开关单元的控制端且用于连接加热电路;所述第二开关单元用于根据所述第三电压,导通或断开所述电源与所述加热电路的连接。
在其中一个实施例中,所述加热控制模块还包括:
放大单元,连接于所述第二开关单元的控制端与所述比较单元的输出端之间,用于对所述第三电压进行放大。
在其中一个实施例中,所述放大单元包括第一分压电阻、第二分压电阻和第一三极管,所述第二开关单元包括第三分压电阻、第四分压电阻和MOS管;
所述第一分压电阻的第一端连接所述比较单元的输出端,所述第一分压电阻的第二端分别连接所述第二分压电阻的第一端和所述第一三极管的基极;所述第一三极管的集电极连接所述第三分压电阻的第一端,所述第三分压电阻的第二端分别连接所述第四分压电阻的第一端和所述MOS管的栅极;所述MOS 管的漏极连接所述第一开关单元的控制端且用于连接加热电路;
所述第一三极管的发射极和所述第二分压电阻的第二端均用于接地;所述第四分压电阻的第二端和所述MOS管的源极均用于连接电源。
在其中一个实施例中,所述第一开关单元包括第五分压电阻、第六分压电阻和第二三极管;
所述第五分压电阻的第一端连接所述加热控制模块,所述第五分压电阻的第二端分别连接所述第六分压电阻的第一端和所述第二三极管的基极;所述第二三极管的集电极连接所述第三分压单元的第一端,所述第二三极管的发射极和所述第六分压电阻的第二端均用于接地。
在其中一个实施例中,所述第一电压输出模块包括第四分压单元和第五分压单元;
所述第四分压单元的第一端用于连接电源,所述第四分压单元的第二端分别连接所述加热控制模块和所述第五分压单元的第一端,所述第五分压单元的第二端用于接地;
其中,所述第四分压单元包括热敏电阻,或所述第五分压单元包括热敏电阻。
在其中一个实施例中,所述第一电压输出模块还包括第一电容;所述第一电容的第一端连接所述第五分压单元的第一端,所述第一电容的第二端连接所述第五分压单元的第二端。
一种控制模组,包括加热电路、控制器以及上述任一实施例的加热控制电路;所述加热控制电路用于控制所述加热电路的工作状态,以使所述加热电路为所述控制器进行加热。
一种对讲装置,包括上述的控制模组。
一种安防门禁系统,包括上述的对讲装置。
上述加热控制电路、控制模组、对讲装置及安防门禁系统中,第一电压输出模块用于根据环境温度输出对应的第一电压。第二电压输出模块通过第一分压单元与第二分压单元进行分压,并通过第二分压单元的第一端输出第二电压。加热控制模块分别连接第一电压输出模块和第二分压单元的第一端,用于将第一电压与作为参考电压的第二电压进行比较,并根据比较结果输出对应的控制信号,通过该控制信号控制加热电路的工作状态以及调整电压调整模块中第一开关单元的开关状态。第一开关单元的第一端用于接地,第一开关单元的第二端连接第三分压单元的第一端,第三分压单元的第二端连接第二分压单元的第一端。如此,通过调整第一开关单元的开关状态,从而可调整第三分压单元与地之间的连接关系,进而调整第三分压单元与第二分压单元之间的连接关系。在第三分压单元与第二分压单元的连接关系有所改变的情况下,第二电压的电压值也有所改变。如此,在加热电路的不同工作状态下,加热控制电路将会采用不同的参考电压与第一电压进行比较,从而可避免在环境温度处于临界温度的情况下,因微小波动而导致控制信号频繁翻转的问题,进而提高了加热稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中控制模组的示意性结构框图之一;
图2为现有技术中控制模组的示意性结构框图之二;
图3为本申请加热控制电路的示意性结构框图之一;
图4为本申请加热控制电路的示意性结构框图之二;
图5为本申请加热控制电路的示意性结构框图之三;
图6为本申请加热控制电路的电路图;
图7为本申请一个实施例中加热控制电路的触发特性示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请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本申请的公开内容更加透彻全面。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请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,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一电阻称为第二电阻,且类似地,可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻,但其不是同一电阻。
可以理解,以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
正如背景技术所言,在实现对讲装置及安防门禁系统时,为兼顾成本与性能,一般使用商业级IC搭配加热电路来实现控制模组。通过外部加热的方式,商业级IC的低温性能可达到工业级的水平,且相较于直接使用工业级IC的方式而言,加热电路搭配商业级IC的成本会低很多。如此,控制模组可以兼顾性能与成本。
图1示出了传统控制模组的原理框图,其中,CPU为商业级IC。加热控制电路可以根据温度传感器所采集的温度数据,导通或断开电源与各个发热电阻之间的连接。当加热控制电路导通电源与各个发热电阻之间的连接时,电源与各发热电阻形成回路,使得各发热电阻可从电源处取电工作并开始发热,以提高CPU周围的环境温度。当加热控制电路断开电源与各个发热电阻之间的连接时,由于各发热电阻的两端没有压降,因此各发热电阻可暂停发热。
具体而言,图1示出的加热控制电路可通过CPU来实现。在此情况下,如图2所示,该控制模组通过软件控制的方式来控制发热体(如发热电阻)的工作。在图2示出的控制模组中,CPU与温度传感器相连接,以接收温度传感器输出的温度数据,并根据该温度数据控制开关的开断,进而控制发热体与电源之间的连接,实现加热控制。然而,此种实现方式无法实现低温下上电,即在环境温度低于CPU的最低工作温度的情况下,CPU将无法从关闭状态进入启动状态,进而无法控制开关导通以启动发热体,使得控制模组无法上电工作。因此,控制模组若在低温环境下掉电,则会无法完成重启,导致对讲装置和安防门禁系统无法工作。
为解决前述问题,可通过全硬件的方式来实现控制模组,也即可以通过比较器检测温度阈值,并利用比较器的电平翻转来控制发热体加热。如此,发热体在低温环境下也能进入加热状态,并对CPU周围的环境温度进行升温。待上升一定温度后,CPU即可正常启动。在这种实现方式下,比较器其中一个输入端处的电压是固定的,另一个输入端处的电压随环境温度的改变而改变,通过将随环境温度而改变的电压与固定电压相比较,从而实现利用比较器来检测温度阈值。然而,在这种实现方式下,在环境温度处于临界温度时,微小的温度波动或者电压波动都会导致比较器的频繁翻转,致使发热体在加热状态和非加热状态两种状态中频繁切换,进而引起加热不稳定的问题。
基于此,有必要提供一种加热控制电路、控制模组、对讲装置及安防门禁系统,以解决现有技术中存在的加热不稳定的问题。
在一个实施例中,如图3所示,本申请提供了一种加热控制电路10。该加热控制电路10包括第一电压输出模块110、第二电压输出模块120、加热控制模块130和电压调整模块140。
其中,第一电压输出模块110是指能够根据环境温度调整输出电压的电路或设备,用于根据环境温度输出对应的第一电压。换言之,第一电压的电压值可用于反映环境温度。例如,第一电压输出模块110可以采用热敏元件来实现,由于热敏元件的元件参数会随环境温度的变化而变化,第一电压输出模块110 可基于热敏元件的元件参数来输出对应的第一电压。
第二电压输出模块120可包括第一分压单元121和第二分压单元123。可以理解,第一分压单元121和第二分压单元123是指具备分压功能的器件、电路或设备,其具体实现可根据实际情况(如电路体积需求、成本需求、精度需求等)确定,本申请对此不作具体限制。在其中一个实施例中,第一分压单元121 可采用电阻实现,第二分压单元123可采用电阻实现,以降低加热控制电路10 的成本。
第一分压单元121的第一端用于连接电源VCC1,第一分压单元121的第二端连接第二分压单元123的第一端,第二分压单元123的第二端用于接地。如此,电源VCC1、第一分压单元121、第二分压单元123与地构成一回路,第一分压单元121两端的压降及第二分压单元123两端的压降可基于电源VCC1电压、第一分压单元121的等效电阻和第二分压单元123的等效电阻来确定。第二电压输出模块120可通过第二分压单元123的第一端输出第二电压,也即,第二分压单元123的第一端的电压即为第二电压。由于第二分压单元123的第二端接地,因此,第二电压即为第二分压单元123的压降。
加热控制模块130是指具备电压比较功能,能够根据电压比较结果输出对应的控制信号的器件、模块或者设备。可以理解,加热控制模块130可以通过现有技术中任意满足前述要求的器件和/或电路来实现,本申请对此不作具体限制。
加热控制电路10分别连接第一电压输出模块110和第二分压单元123的第一端,以接收第一电压和第二电压,并对第一电压和第二电压进行比较,且根据比较的结果输出控制信号。其中,控制信号的信号电平、信号波形和/或信号周期等信号参数可反映第一电压与第二电压之间的比较结果。加热控制电路10 还用于连接加热电路20,其中,加热电路20是指能够对环境温度进行升温的电路。加热控制电路10可向加热电路20输出控制信号,以通过该控制信号控制加热电路20的工作状态。例如,加热控制电路10可通过该控制信号控制加热电路20处于加热状态或非加热状态。
电压调整模块140可包括第一开关单元141和第三分压单元143。其中,第一开关单元141是指具备开关特性的器件或电路,第三分压单元143是指能够具备分压功能的器件、电路或设备,第一开关单元141和第三分压单元143的具体实现可根据实际情况(如电路体积需求、成本需求、精度需求等)确定,本申请对此不作具体限制。需要说明的是,第一分压单元121、第二分压单元 123与第三分压单元143可以通过相同或不同的方式来实现,例如采用相同或不同的电路结构来实现等。
第一开关单元141的控制端连接加热控制模块130,第一开关单元141的第一端用于接地,第一开关单元141的第二端连接第三分压单元143的第一端,第三分压单元143的第二端连接第二分压单元123的第一端。具体而言,第一开关单元141可根据其控制端接收到的信号,选择导通或断开第一开关单元141 的第一端与第一开关单元141的第二端之间的连接。由于第一开关单元141的控制端与加热控制模块130相连接,因此第一开关单元141可根据控制信号,导通或断开第一开关单元141的第一端与第一开关单元141的第二端之间的连接,使得第一开关单元141可根据第一电压与第二电压之间的比较结果切换开关状态。
在其中一个实施例中,第一开关单元141可在第一电压大于第二电压的情况下导通,在第一电压小于或等于第二电压的情况下断开。在另一个实施例中,第一开关单元141可在第一电压小于或等于第二电压的情况下导通,在第一电压大于第二电压的情况下断开。
若第一开关单元141的第一端与第一开关单元141的第二端之间断开连接,则第三分压单元143与地之间也断开连接,电源VCC1、第一分压单元121、第二分压单元123与地之间形成回路,此时,第二电压即为第二分压单元123的第一端的电压。
若第一开关单元141的第一端连接第一开关单元141的第二端,则第三分压单元143可通过第一开关单元141与地相连接,并与第二分压单元123并联。在此情况下,电源VCC1、第一分压单元121、并联电路(即第二分压单元123 与第三分压电源VCC1并联后的电路)和地之间会构成回路。此时,第二电压即为并联电路的第一端的电压。与第一开关单元141断开的情况相比,在第一开关单元141连接时,由于第三分压单元143与第二分压单元123并联,该并联电路的等效电阻比第二分压单元123的等效电阻小,因此,此时第二电压的电压大小将会有所改变,也即在第一开关单元141的开关状态不同时,第二电压的电压值也会有所不同。由于第一开关单元141的开关状态关联于加热控制模块130输出的控制信号,即关联于加热电路20的工作状态,因此,对于在加热电路20的不同工作状态下,加热控制模块130进行电压比较时所采用的参考电压也会有所变化。
例如,当第一电压小于第二电压时,第二电压为电压A,加热控制电路10 输出控制信号A,以控制加热电路20处于非加热状态。在此情况下,在第一电压大于电压A时,加热控制电路10输出控制信号B,以控制加热电路20处于加热状态。在控制信号B的作用下,第一开关单元141切换自身的开关状态(如从导通切换为断开,或者从断开切换为导通),使得第三分压单元143与第二分压单元123之间的连接关系发生变化,进而导致第二电压调整为不同于电压A 的电压B。在此情况下,在第一电压小于电压B时(而非第一电压小于电压A 时),加热控制电路10输出控制信号A,以控制加热电路20处于非加热状态。如此,当环境温度处于临界温度时,也不会因微小的波动而导致频繁翻转,提高了加热稳定性。
上述加热控制电路10中,第一电压输出模块110用于根据环境温度输出对应的第一电压。第二电压输出模块120通过第一分压单元121与第二分压单元 123进行分压,并通过第二分压单元123的第一端输出第二电压。加热控制模块 130分别连接第一电压输出模块110和第二分压单元123的第一端,用于将第一电压与作为参考电压的第二电压进行比较,并根据比较结果输出对应的控制信号,并通过该控制信号控制加热电路20的工作状态以及调整电压调整模块140 中第一开关单元141的开关状态。第一开关单元141的第一端用于接地,第一开关单元141的第二端连接第三分压单元143的第一端,第三分压单元143的第二端连接第二分压单元123的第一端。如此,通过调整第一开关单元141的开关状态,从而可调整第三分压单元143与地之间的连接关系,进而调整第三分压单元143与第二分压单元123之间的连接关系。在第三分压单元143与第二分压单元123的连接关系有所改变的情况下,第二电压的电压值也有所改变。如此,在加热电路20的不同工作状态下,加热控制电路10将会采用不同的参考电压与第一电压进行比较,从而可避免在环境温度处于临界温度时,因微小波动而导致控制信号频繁翻转的问题,进而提高了加热稳定性。
在一个实施例中,如图4所示,加热控制模块130包括比较单元131和第二开关单元133。其中,比较单元131是指具备电压比较功能的器件或电路,其具体实现可依据实际情况确定,本申请对此不作具体限制。比较单元131的第一输入端连接第一电压输出模块110,比较单元131的第二输入端连接第二分压单元123的第一端。比较单元131用于对第一电压与第二电压进行比较,并比较结果输出第三电压。在其中一个实施例中,该第三电压的电压值可反映该比较结果,例如比较单元131可在第一电压大于第二电压的情况下输出高电平,在第一电压小于第二电压的情况下输出低电平。
第二开关单元133是指具备开关特性的器件或电路,第二开关单元133具体实现可根据实际情况(如电路体积需求、成本需求、精度需求等)确定,本申请对此不作具体限制。第二开关单元133的控制端连接比较单元131的输出端,第二开关单元133的第一端用于连接电源VCC2VCC2,第二开关单元133 的第二端连接第一开关单元141的控制端且用于连接加热电路20。在本实施例中,第二开关单元133的第二端的电压为上述实施例涉及的控制信号,即第一开关单元141可根据第二开关单元133的第二端的电压大小切换开关状态。
具体而言,第二开关单元133用于根据第三电压,导通或断开电源VCC2 与加热电路20之间的连接。如此,第二开关单元133可根据第一电压与第二电压之间的比较结果,选择性导通或断开电源VCC2与加热电路20之间的连接通路。在第二开关单元133导通的情况下,电源VCC2连接加热电路20,使得加热电路20进入加热状态。在第二开关单元133断开的情况下,由于加热电路20 与电源VCC2之间没有构成回路,因此加热电路20处于非加热状态。如此,可根据环境温度控制加热电路20的工作状态,使得加热电路20可在环境温度过低的情况下进入加热状态。在其中一个实施例中,在第三电压的电压值大于开启电压阈值的情况下,第二开关单元133可导通电源VCC2与加热电路20之间的连接;在第三电压的电压值小于该开启电压阈值的情况下,第二开关单元133 可断开电源VCC2与加热电路20之间的连接。
本实施例中,通过比较单元131和第二开关单元133实现加热控制模块130,从而可通过较少的元件实现加热控制模块130,进而可减小加热控制电路10的体积。
在一个实施例中,如图5所示,加热控制模块130还包括放大单元135。该放大单元135连接于第二开关单元133的控制端和比较单元131的输出端之间,即第二开关单元133的控制端通过放大单元135连接比较单元131的输出端。其中,放大单元135用于对第三电压进行放大处理,并向第二开关单元133的控制端输出放大后的第三电压。第二开关单元133根据放大后的第三电压切换自身的开关状态,以导通或断开电源VCC2与加热电路20之间的连接关系。本实施例中,设置放大单元135对比较单元131输出的第三电压进行比较,从而可通过更小的温度变化来调整第二开关单元133的开关状态,进而可增加触发灵敏度。
同时,在不设置放大单元135的情况下,当环境温度处于临界温度时,第二开关单元133会处于半导通状态,此时第二开关单元133与加热电路20将会平分发热功率,导致第二开关单元133有可能因发热过大而烧毁。而本实施例中,通过在第二开关单元133与比较单元131的输出端之间设置放大单元135,并利用放大单元135进行信号放大,当环境温度处于临界温度时,第二开关单元133在放大后的第三电压的驱动下,也会处于完全导通状态而非半导通状态,进而可避免第二开关单元133因发热功率过大而损坏的情况,提高了加热控制电路10的可靠性。
在一个实施例中,如图6所示,放大单元135包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第一三极管Q1,第二开关单元133包括第三分压电阻R3、第四分压电阻R4和MOS管Q2。其中,第一分压电阻R1的第一端连接比较单元131 的输出端,第一分压电阻R1的第二端分别连接第二分压电阻R2的第一端和第一三极管Q1的基极,第一三极管Q1的集电极连接第三分压电阻R3的第一端,第三分压电阻R3的第二端分别连接第四分压电阻R4的第一端和MOS管Q2的栅极,MOS管Q2的漏极连接第一开关单元141的控制端且用于连接加热电路 20。第四分压电阻R4的第二端和MOS管Q2的源极均用于连接电源。第二分压电阻R2的第二端和第一三极管Q1的发射极均用于接地。在一个示例中,第一三极管Q1可为NPN型三极管,MOS管Q2可为P沟道MOS管Q2。
具体而言,比较单元131的输出端、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2 和地构成一回路,因此,第二分压电阻R2两端存在压降,且第二分压电阻R2 的压降用于控制第一三极管Q1的导通与断开。在第一三极管Q1导通时,电源、第四分压电阻R4、第三分压电阻R3、第一三极管Q1和地构成一回路,使得第三分压电阻R3两端存在压降,以驱动MOS管Q2。当MOS管Q2导通时,电源与加热电路20相连接,电源可为加热电路20提供工作电压,使得加热电路 20进入加热状态。同时,电源还可调整第一开关单元141的开关状态,以调整第三分压单元143的连接状态。
本实施例中,通过第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第一三极管Q1 实现放大单元135,以及通过第三分压电阻R3、第四分压电阻R4和MOS管 Q2实现第二开关单元133,降低了加热控制电路10的体积和成本。
在一个实施例中,如图6所示,第一开关单元141包括第五分压电阻R5、第六分压电阻R6和第二三极管Q3。其中,第五分压电阻R5的第一端连接加热控制模块130,第五分压电阻R5的第二端分别连接第六分压电阻R6的第一端和第二三极管Q3的基极,第二三极管Q3的集电极连接第三分压单元143的第一端。第二三极管Q3的发射极和第六分压电阻R6的第二端均可用于接地。在另一个示例中,第二三极管Q3可为NPN型三极管。
具体而言,第五分压电阻R5和第六分压电阻R6可用于对加热控制模块130 输出的控制信号进行分压,并利用第六分压电阻R6上的压降驱动第二三极管 Q3。在第二三极管Q3导通的情况下,第三分压单元143可通过第二三极管Q3 接地,使得第三分压单元143可与第二分压单元123并联。在第二三极管Q3断开的情况下,第三分压单元143无法形成回路,此时的回路为:电源——第一分压单元121——第二分压单元123——地,第二电压为第二分压单元123上的压降。
本实施例中,通过第五分压电阻R5、第六分压电阻R6和第二三极管Q3 实现第一开关单元141,从而可降低加热控制电路10的体积和成本。
在一个实施例中,第一电压输出模块110可包括第四分压单元和第五分压单元。第四分压单元的第一端用于连接电源,第四分压单元的第二端分别连接加热控制模块130和第五分压单元的第一端,第五分压单元的第二端用于接地。其中,第四分压单元或者第五分压单元包括热敏电阻,即第四分压单元的其中一个组成元件为热敏电阻,或者第五分压单元的其中一个元件为热敏电阻。在一个示例中,该热敏电阻为负温度系数型热敏电阻。
具体而言,设有热敏电阻的分压单元上的压降会随着环境温度的变化而变化。以第五分压单元设有热敏电阻为例,由于热敏电阻的阻值会随着环境温度的变化而变化,因此,在电源、第四分压单元、第五分压单元和地所构成的回路中,第五分压单元上的压降会随着环境温度的变化而变化,进而导致第一电压的电压值有所变化。
在其中一个实施例中,第一电压输出模块110还包括与第五分压单元并联的第一电容C1,即第一电容C1的第一端连接第五分压单元的第一端,第一电容C1的第二端连接第五分压单元的第二端,以通过第一电容C1增加加热控制电路10的可靠性。
本实施例中,第一电压输出模块110通过其内的第四分压单元和第五分压单元进行分压,其中第四分压单元或第五分压单元设有热敏电阻,使得第一电压输出模块110可利用热敏电阻的阻值变化特性输出第一电压,从而可通过较少的元件输出与环境温度对应的第一电压,进而降低了加热控制电路10的体积与成本。
为便于理解本申请的方案,下面通过一个具体的示例来说明。如图6所示,提供了一种加热控制电路10,包括第一分压单元121、第二分压单元123、第三分压单元143、第四分压单元、第五分压单元、比较单元131、第一开关单元141 和、第二开关单元133、第一电容C1和第二电容C2。其中,第一分压单元121 为电阻R8,第二分压单元123为电阻R9,第三分压单元143为电阻R7,第四分压单元为电阻R10,第五分压单元为热敏电阻R11。
具体而言,热敏电阻R11为负温度系数型热敏电阻。若加热电路20的加热触发温度为-10℃,则可查询-10℃时电阻R11的电阻值(如27千欧),并将电阻 R8至电阻R11的阻值设置为:(R8/R9)=(R10/R11),即(R8/R9)=(R10/27 千欧)。当环境温度低于-10℃时,热敏电阻R11的阻值高于27千欧,因此比较器正极输入端的电压高于负极输入端的电压,比较器翻转输出高电平。该高电平经电阻R1和电阻R2进行分压后,触发第一三极管Q1进入放大状态,并导通MOS管Q2,使得发热电阻通电开始发热。
在MOS管Q2导通后,-12V电源经电阻R5和电阻R6进行分压后,导通第二三极管Q3。第二三极管Q3的导通使得电阻R7与电阻R9并联,因此改变了比较器正极输入端的电压。当环境温度升高至-10℃时,热敏电阻R11的阻值变小,但由于比较器正极输入端的电压降低,因此当热敏电阻R11的阻值为27 千欧时,并不会触发比较器翻转,热敏电阻R11的阻值需要变得比27千欧更小方可触发比较器翻转。本示例中,可将电阻R7的阻值设置为比较器在环境温度回升至-5℃时翻转的阻值。结合图7,当环境温度升高至-5℃以上时,比较器翻转,第二三极管Q3不导通,电阻R7断开连接,比较器的触发温度回落至-10℃。如此,可令加热控制电路10具备施密特触发特性,从而可解决临界温度时因微小波动而导致比较器频繁翻转,进而引起加热不稳定的问题。
在一个实施例中,提供了一种控制模组,包括加热电路20、控制器及上述任一实施例的加热控制电路10。其中,加热控制电路10用于控制加热电路20 的工作状态,以使加热电路20为控制器进行加热。在一个示例中,控制器可为商业级IC,例如可为商业级CPU,在兼顾控制模组的性能时,还可降低控制模组的成本。
在其中一个实施例中,为进一步控制成本,加热电路20与控制器可设于同一块电路板上,便于生产且加热效果好。在一个示例中,加热电路20可包括多个串联的发热电阻。
在一个实施例中,提供了一种对讲装置,包括上述的控制模组。其中,对讲装置是指远程话音传输装置,如对讲机等。
在一个实施例中,提供了一种安防门禁系统,包括上述的对讲装置。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种加热控制电路,其特征在于,包括:
第一电压输出模块,用于根据环境温度输出对应的第一电压;
第二电压输出模块,包括第一分压单元和第二分压单元;所述第一分压单元的第一端用于连接电源,所述第一分压单元的第二端连接所述第二分压单元的第一端,所述第二分压单元的第二端用于接地;所述第二电压输出模块用于通过所述第二分压单元的第一端输出第二电压;
加热控制模块,分别连接所述第一电压输出模块和所述第二分压单元的第一端,且用于连接加热电路;所述加热控制模块用于对所述第一电压和所述第二电压进行比较,并根据所述比较的结果向所述加热电路输出控制信号,以控制所述加热电路的工作状态;
电压调整模块,包括第一开关单元和第三分压单元;所述第一开关单元的控制端连接所述加热控制模块,所述第一开关单元的第一端用于接地,所述第一开关单元的第二端连接所述第三分压单元的第一端,所述第三分压单元的第二端所述第二分压单元的第一端;所述第一开关单元用于根据所述控制信号导通或断开所述第三分压单元与地的连接。
2.根据权利要求1所述的加热控制电路,其特征在于,所述加热控制模块包括:
比较单元,所述比较单元的第一输入端连接所述第一电压输出模块,第二输入端连接所述第二分压单元的第一端;所述比较单元用于对所述第一电压和所述第二电压进行比较,并根据所述比较的结果输出第三电压;
第二开关单元,所述第二开关单元的控制端连接所述比较单元的输出端,所述第二开关单元的第一端用于连接电源,所述第二开关单元的第二端连接所述第一开关单元的控制端且用于连接加热电路;所述第二开关单元用于根据所述第三电压,导通或断开所述电源与所述加热电路的连接。
3.根据权利要求2所述的加热控制电路,其特征在于,所述加热控制模块还包括:
放大单元,连接于所述第二开关单元的控制端与所述比较单元的输出端之间,用于对所述第三电压进行放大。
4.根据权利要求3所述的加热控制电路,其特征在于,所述放大单元包括第一分压电阻、第二分压电阻和第一三极管,所述第二开关单元包括第三分压电阻、第四分压电阻和MOS管;
所述第一分压电阻的第一端连接所述比较单元的输出端,所述第一分压电阻的第二端分别连接所述第二分压电阻的第一端和所述第一三极管的基极;所述第一三极管的集电极连接所述第三分压电阻的第一端,所述第三分压电阻的第二端分别连接所述第四分压电阻的第一端和所述MOS管的栅极;所述MOS管的漏极连接所述第一开关单元的控制端且用于连接加热电路;
所述第一三极管的发射极和所述第二分压电阻的第二端均用于接地;所述第四分压电阻的第二端和所述MOS管的源极均用于连接电源。
5.根据权利要求1所述的加热控制电路,其特征在于,所述第一开关单元包括第五分压电阻、第六分压电阻和第二三极管;
所述第五分压电阻的第一端连接所述加热控制模块,所述第五分压电阻的第二端分别连接所述第六分压电阻的第一端和所述第二三极管的基极;所述第二三极管的集电极连接所述第三分压单元的第一端,所述第二三极管的发射极和所述第六分压电阻的第二端均用于接地。
6.根据权利要求1至5任一项所述的加热控制电路,其特征在于,所述第一电压输出模块包括第四分压单元和第五分压单元;
所述第四分压单元的第一端用于连接电源,所述第四分压单元的第二端分别连接所述加热控制模块和所述第五分压单元的第一端,所述第五分压单元的第二端用于接地;
其中,所述第四分压单元包括热敏电阻,或所述第五分压单元包括热敏电阻。
7.根据权利要求6所述的加热控制电路,其特征在于,所述第一电压输出模块还包括第一电容;
所述第一电容的第一端连接所述第五分压单元的第一端,所述第一电容的第二端连接所述第五分压单元的第二端。
8.一种控制模组,其特征在于,包括加热电路、控制器以及如权利要求1至7任一项所述的加热控制电路;
所述加热控制电路用于控制所述加热电路的工作状态,以使所述加热电路为所述控制器进行加热。
9.一种对讲装置,其特征在于,包括权利要求8所述的控制模组。
10.一种安防门禁系统,其特征在于,包括权利要求9所述的对讲装置。
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