CN219657802U - 一种发热元件的降温检测装置和电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发热元件的降温检测装置，包括无控制信号的降温装置和检测模块，所述降温装置向所述发热元件提供降温用冷量；所述检测模块包括检测所述发热元件实时温度并发送检测数据的感温模块和接收所述检测数据并与预设阈值对比以判断所述是否存在降温故障的判断模块。本实用新型进一步提供了一种发热元件的降温检测电路。本实用新型提供的一种发热元件的降温检测装置及检测电路，直接检测发热元器件的温度来判断是否存在降温故障，无需设置降温专利的控制电路和控制算法，检测方案简单，成本低，对软硬件资源使用较少。

Description

一种发热元件的降温检测装置和电路

技术领域

本实用新型涉及电路安全设计应用技术领域，尤其是一种发热元件的降温检测装置和电路。

背景技术

电路中应用到的部分元器件在使用过程中会有较高的温升，元器件在长期的高温状态下会产生故障，导致电路故障不能正常工作，需对发热的元器件进行有效散热，如PCB板上的电容等元器件，除在PCB上增加散热焊盘之外，还需要使用额外的散热措施，最简单有效的散热措施为使用风扇进行有效降温，但为了能充分利用散热风扇的性能，一般会增加一个风扇控制信号来控制风扇的转速、开停，同时获取目标发热元器件的温度，利用一定算法对风扇的转速进行控制。这样的散热方式不但复杂，同时对软硬件的资源也造成一定的浪费，提升产品成本。同样的，利用空调给电池包散热或其他电控方式散热的降温装置，也同样存在类似的问题。因此在已知散热风装置可以对目标发热器件进行有效降温的前提下，本领域技术人员希望能有一种较为简单的方式，去判断风扇是否正常工作，进而得知目标发热器件的降温情况，以降低产品成本，且可靠性高，方案简单，对软硬件资源使用较少。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于提供一种发热元件的降温检测装置和电路，直接检测发热元器件的温度来判断是否存在降温故障，无需设置降温专利的控制电路和控制算法，检测方案简单，成本低，对软硬件资源使用较少。

为实现上述目的，本实用新型首先提供了一种发热元件的降温检测装置，其技术方案是：

一种发热元件的降温检测装置，包括无控制信号的降温装置和检测模块，所述降温装置向所述发热元件提供降温用冷量；所述检测模块包括检测所述发热元件实时温度并发送检测数据的感温模块和接收所述检测数据并与预设阈值对比以判断所述是否存在降温故障的判断模块。

进一步的，所述降温装置为直接与电源连接的风机。

进一步的，所述感温模块包括电连接的热敏电阻和采样电路，所述采样电路分别连接热敏电阻和判断模块，所述采样电路采集所述热敏电阻的实时电阻值并将所述实时电阻值发送给所述判断模块。

进一步的，所述预设阈值为电阻阈值，所述采样电路采集所述热敏电阻的电阻值超过所述电阻阈值时，所述判断模块判断所述降温装置散热故障。

本实用新型进一步提供了一种发热元件的降温检测电路，采用如下技术方案：

一种发热元件的降温检测电路，包括降温电路、检测电路和判断模块，所述降温电路和发热元件分别与电源连接，所述降温电路包括与电源连接为所述发热元件降温的无控制信号的降温装置；所述检测电路包括采集所述发热元件实时温度的感温器件和采样电路，所述采样电路输入端与所述感温器件连接，输出端与所述判断模块连接，所述判断模块根据接收的所述感温器件的实时数据与预设阈值对比，判断是否存在降温故障，并输出判断结果。

进一步的，所述感温器件为放置在所述发热元件处的热敏电阻，所述采样电路采集所述热敏电阻的实时电阻值。

进一步的，所述热敏电阻为NTC电阻。

进一步的，所述热敏电阻与所述采样电路的输入端之间设置有分压电阻。

进一步的，所述分压电阻一端与所述热敏电阻与所述采样电路之间的线路连接，另一端接地。

综上所述，本实用新型提供的一种发热元件的降温检测装置和降温检测电路，与现有技术相比，具有如下技术优势：

通过光敏电阻检测检测发热元件的温度，来直观判断降温装置是否故障，无需控制程序，减少软硬件的资源占用，从而降低整个产品的成本；

可靠性高，检测方案简单；

散热方式简单。

附图说明：

图1：本实用新型提供的一种发热元件的降温检测电路示意图；

图2：本实用新型提供的一种发热元件的降温检测装置的检测流程示意图；

图中：发热元件电源1，发热元件2，风机3，风机电源4，NTC电阻5，采样电路6，分压电阻7。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型首先提供了一种发热元件的降温检测装置，包括无控制信号的降温装置和检测模块，降温装置向发热元件2提供降温用冷量；检测模块包括检测发热元件2实时温度并发送检测数据的感温模块和接收检测数据并与预设阈值对比以判断是否存在降温故障的判断模块。

在本实施例中，以利用风机3向发热元件2吹风以实现发热元件2散热降温并检测是否存在降温故障为例，介绍本实用新型提供的发热元件的降温检测装置，包括降温装置及检测模块，发热元件2直接与发热元件电源1连接，在运行过程中产生运行热，降温装置包括风机3，风机3直接与风机电源4连接，通电后，可向发热元件2提供风量，降低发热元件2的表面温度，实现散热，检测模块检测发热元件是否存在散热故障，散热故障包括但不限于风机3故障无法对发热元件2散热从而导致发热元件2温度升高和风机3的风量不足以满足发热元件2的散热需求从而导致发热元件2的温度升高，并输出检测结果，以确保发热元件1的及时有效散热，防止运行热过高烧毁发热元件2。在本实施例中，风机3直接与风机电源4连接，不与任何控制器连接，无控制信号，通过控制风机电源4的通断，实现风机3的散热控制。风机3与发热元件2之间的位置关系可采用现有常规技术，不做改动，实现发热元件2的有效散热即可，区别在于，风机3直接与风机电源4连接，只通过风机电源4的通断，控制风机3是否运转，且风机电源4和发热元件电源1可分别与主供电源连接，或风机电源4从发热元件电源1上取电，发热元件电源1导通后，风机电源4同步导通，使风机3同步对发热元件2散热，虽然会在发热元件1初期运行热较低的情况下，会有一定的冷量浪费，但无需控制程序，减少软硬件的资源占用，从而降低整个产品的成本。

检测模块包括可直接或间接检测发热元件1表面温度的感温模块以及根据感温模块的检测数据判断是否存在散热故障的判断模块，在本实施例中，感温模块包括电连接的热敏电阻和采样电路6，热敏电阻可采用NTC电阻5，阻值随温度的变化而变化，NTC电阻5的阻值与发热元件1的运行热温度具有一定的对应关系，可根据采集到的NTC电阻5的电阻值，从而获得发热元件2的表面温度。采样电路6采集NTC电阻5的实时阻值，并将采集到的检测数据发送给判断模块，判断模块内预存电阻阈值，将检测到的电阻值与预存的电阻阈值相对比，判断是否存在散热故障。

进一步的，本实用新型提供了发热元件的降温检测电路，降温检测电路包括降温电路、检测电路和判断模块，降温电路包括与电源连接为发热元件2降温的无控制信号的降温装置；检测电路包括采集发热元件2实时温度的感温器件和采样电路6，采样电路6输入端与感温器件连接，输出端与判断模块连接，判断模块根据接收的感温器件的实时数据与预设阈值对比，判断是否存在降温故障，并输出判断结果。

发热元件电源1上连接有一个或多个发热元件2，各发热元件2之间根据控制逻辑串联和/或关联连接，每个发热元件2或多个集中布置的发热元件2由一个风机2进行散热降温，通过降温检测电路，检测发热元件2的降温故障状态，以其中一个发热元件2的散热降温故障检测为例，介绍本实施例提供的降温检测电路的具体实施方式，如图1所示，发热元件2与发热元件电源1连接，发热电源1导通，发热元件2工作，产生运行热，风机3向发热元件2吹风实现发热元件2的散热降温，风机3如前文所述，直接与风机电源4连接，由风机电源4直接控制风机3的运行，无需其他控制逻辑和控制指令，风机电源4和发热元件电源1可与相同的供电电源连接，或风机电源4从发热元件电源1上取电，当发热元件2通电工作的同时，风机3同步开始工作，为发热元件2散热。如图2所示，本实用新型提供的发热元件的降温检测装置的检测流程，接收到工作指令后，发热元件电源1和风机电源4同时开始工作，发热元件2工作，产生运转热，风机3向发热元件2吹风提供冷量降温。设置在发热元件2处的NTC电阻5的阻值随发热元件2的温度变化而变化，NTC电阻5可贴附在发热元件2的表面，且不受风机3的降温作用影响，采集的数据最直接且准确。采样电路6采集NTC电阻5的阻值，并发送给判断模块，由判断模块根据预设的阈值比较，判断是否存在散热故障。

检测电路包括电连接的感温器件和采样电路6，感温器件放置在发热元件2处，同时放置位置不会受风机3的影响，使感温器件采集的数据不准确，在本实施例中，感温器件为放置在发热元件2处，采集发热元件的热敏电阻，如NTC电阻5，采样电路6的输入端与NTC电阻5连接，输出端与判断模块连接，采集NTC电阻5的实时电阻值，NTC电阻5与采样电路6的输入端之间设置有分压电阻7，发热元件2温度过高导致防止NTC电阻5失效。分压电阻7一端与NTC电阻5与采样电路6之间的线路连接，另一端接地。NTC电阻5与电源EP1连接。

由于NTC电阻5的特性是阻值随温度的升高而升高，因此，当采样电路6采集到的NTC电阻5的实时阻值小于预设的电阻阈值时，判断模块判断风机3运转正常或风机3提供的散热量足以对发热元件2进行有效降温散热，当采样电路6采集到的NTC电阻5的实时阻值(检测数据)大于预设的电阻部落值时，判断模块判断风机3运转故障或风机3的降温效果无法满足发热元件2的降温需求，存在降温故障，输出降温故障的判断结论。判断模块还可包括显示器，将判断结论在显示器上显示，或判断模块包括判断显示灯，通过显示灯的不同颜色，输出并显示判断结果，如显示灯包括红灯和绿灯，或显示灯为红绿双色灯，当判断模块判定降温正常时，绿灯亮起，当判断模块判定降温故障时，红灯亮起。检测数据与预测阈值比较大小、根据比较结果控制相应的指示灯可采用常规的技术，控制逻辑简单，非本发明的发明重点，不做限定。由于NTC电阻5的阻值与发热元件2的温度之间存在对应关系，因此检测模块也可包括信号换换器，将NTC电阻5的阻值根据上述对应关系转换成温度值，将温度值做为检测数据发送给判断模块，判断模块内预存的阈值为温度值，如图2所示，当感温模块发送给判断模块的实时温度数据大于预存的温度阈值时，判断降温异常，当实时温度数据小于预存的温度阈值时，判断降温正常，并输出判断结论，如前文所述，可通显示屏或指示灯，显示判断结论。信号转换器可设置在采样电路6处，或与判断模块集成。

需要说明的是，在本实施例，以风机3向发热元件2吹风实现发热元件2的散热降温，并利用NTC电阻5间接发热元件2表面温度，在实际应用中，发热元件2的降温装置包括但不限于风机、空调、散热器/换热器，可实现散热的装置均可，采集发热元件2温度的感温器件包括但不限于热敏电阻、温度传感器，可直接或间接采集发热元件2的温度即可，不可因前文所述而视为对本实用新型的限制。

综上所述，本实用新型提供的一种发热元件的降温检测装置和降温检测电路，与现有技术相比，具有如下技术优势：

通过光敏电阻检测检测发热元件的温度，来直观判断降温装置是否故障，无需控制程序，减少软硬件的资源占用，从而降低整个产品的成本；

可靠性高，检测方案简单；

散热方式简单。

但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种发热元件的降温检测装置，其特征在于：包括无控制信号的降温装置和检测模块，所述降温装置向所述发热元件提供降温用冷量；所述检测模块包括检测所述发热元件实时温度并发送检测数据的感温模块和接收所述检测数据并与预设阈值对比以判断所述发热元件是否存在降温故障的判断模块。

2.如权利要求1所述的一种发热元件的降温检测装置，其特征在于：所述降温装置为直接与电源连接的风机。

3.如权利要求1所述的一种发热元件的降温检测装置，其特征在于：所述感温模块包括电连接的热敏电阻和采样电路，所述采样电路分别连接热敏电阻和判断模块，所述采样电路采集所述热敏电阻的实时电阻值并将所述实时电阻值发送给所述判断模块。

4.如权利要求3所述的一种发热元件的降温检测装置，其特征在于：所述预设阈值为电阻阈值，所述采样电路采集所述热敏电阻的电阻值超过所述电阻阈值时，所述判断模块判断所述降温装置散热故障。

5.一种发热元件的降温检测电路，其特征在于：包括降温电路、检测电路和判断模块，所述降温电路和发热元件分别与电源连接，所述降温电路包括与电源连接为所述发热元件降温的无控制信号的降温装置；所述检测电路包括采集所述发热元件实时温度的感温器件和采样电路，所述采样电路输入端与所述感温器件连接，输出端与所述判断模块连接，所述判断模块根据接收的所述感温器件的实时数据与预设阈值对比，判断是否存在降温故障，并输出判断结果。

6.如权利要求5所述的一种发热元件的降温检测电路，其特征在于：所述感温器件为放置在所述发热元件处的热敏电阻，所述采样电路采集所述热敏电阻的实时电阻值。

7.如权利要求6所述的一种发热元件的降温检测电路，其特征在于：所述热敏电阻为NTC电阻。

8.如权利要求6所述的一种发热元件的降温检测电路，其特征在于：所述热敏电阻与所述采样电路的输入端之间设置有分压电阻。

9.如权利要求8所述的一种发热元件的降温检测电路，其特征在于：所述分压电阻一端与所述热敏电阻与所述采样电路之间的线路连接，另一端接地。