CN221326997U - 一种5g基站通讯设备的加热电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及通讯设备技术领域，特别涉及一种5G基站通讯设备的加热电路，包括第一温度采集模块、第一基准比较模块、第一开关控制模块和加热器，第一温度采集模块的采集端设置在通讯设备上，第一开关控制模块通过加热器接地，第一基准比较模块包括电阻R2和电压基准芯片D1，电压基准芯片D1的阴极分别与电阻R2的一端和第一开关控制模块电连接，电压基准芯片D1的参考端和电压基准芯片D1的阴极均与第一温度采集模块电连接，电阻R2的另一端分别与第一温度采集模块和外设的电源电连接，无需使用高阻值的上拉电阻就能够实现信号的比较且检测精度更高，进一步保障通讯设备的正常工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及通讯设备技术领域，特别涉及一种5G基站通讯设备的加热电路。
背景技术
室外小基站、室外AP、室外中继站等工业级室外小功率通讯设备，在室外温度低于-40℃的时候，受各内部元器件对工作环境的限制，室外小功率通讯设备会因环境温度过低而无法启动或者启动异常，因此需要提供一种加热电路对类似的室外电子设备进行加热，使环境温度高于设备所能够启动和运行的最低温度；目前能够使环境温度高于设备所能够启动和运行的最低温度的加热电路，一般是包括基准电路、比较器、控制电路和加热器，例如申请号为“201821372037.7”，专利名称为“一种通讯基站的加热装置”的专利，环境温度低于第一基准电路设定温度时，第一控制电路根据比较器的输出信号，导通其中第一三极管和第一MOS管使加热器运行工作，升高环境温度，保障通讯基站正常工作，然而采用比较器实现信号比较的方式需要外接上拉电阻，而且上拉电阻必须在高阻周期内才能完成上拉任务，否则就会影响到比较器开关的速度和比较的精准度。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种5G基站通讯设备的加热电路，无需使用高阻值的上拉电阻就能够实现信号的比较且检测精度更高，进一步保障通讯设备的正常工作。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种5G基站通讯设备的加热电路，包括第一温度采集模块、第一基准比较模块、第一开关控制模块和加热器，所述第一温度采集模块的采集端设置在通讯设备上，所述第一开关控制模块通过加热器接地，所述第一温度采集模块和第一开关控制模块均与外设的电源电连接，所述第一基准比较模块包括电阻R2和电压基准芯片D1，所述电压基准芯片D1的阴极分别与电阻R2的一端和第一开关控制模块电连接，所述电压基准芯片D1的参考端和电压基准芯片D1的阴极均与第一温度采集模块电连接，所述电阻R2的另一端分别与第一温度采集模块和外设的电源电连接。
进一步的，所述第一开关控制模块包括MOS管U1，所述MOS管U1的栅极分别与电阻R2的一端和电压基准芯片D1的阴极电连接，所述MOS管U1的源极与外设的电源电连接，所述MOS管U1的漏极与加热器电连接。
进一步的，所述第一温度采集模块包括电阻R1和热敏电阻RT1，所述电阻R1的一端与电阻R2的另一端电连接且电阻R1的一端与外设的电源电连接，所述电阻R1的另一端分别与热敏电阻RT1的一端和电压基准芯片D1的参考端电连接，所述热敏电阻RT1的另一端与电压基准芯片D1的阳极且热敏电阻RT1的另一端接地。
进一步的，还包括第二温度采集模块、第二基准比较模块和第二开关控制模块，所述第二温度采集模块的采集端设置在通讯设备上，所述第二基准比较模块分别与第二温度采集模块和第二开关控制模块电连接，所述第二温度采集模块和第二基准比较模块均与外设的电源电连接，所述第二开关控制模块分别与通讯设备和外设的电源电连接。
进一步的，所述第二温度采集模块包括电阻R3和热敏电阻RT2，所述电阻R3的一端分别与第二基准比较模块和外设的电源电连接，所述电阻R3的另一端分别与第二基准比较模块和热敏电阻RT2的一端电连接，所述热敏电阻RT2的另一端与第二基准比较模块电连接且热敏电阻RT2的另一端接地。
进一步的，所述第二基准比较模块包括电阻R4和电压基准芯片D2，所述电阻R4的一端分别与第二温度采集模块和外设的电源电连接，所述电阻R4的另一端分别与电压基准芯片D2的阴极和第二开关控制模块电连接，所述电压基准芯片D2的参考端与第二温度采集模块电连接，所述电压基准芯片D2的阳极与第二温度采集模块电连接且电压基准芯片D2的阳极接地。
进一步的，所述第二开关控制模块包括电阻R5、电阻R6、三极管Q1和MOS管U2，所述电阻R5的一端与第二基准比较模块电连接，所述电阻R5的另一端与三极管Q1的基极电连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分别与电阻R6的一端和MOS管U2的栅极电连接，所述电阻R6的另一端与MOS管U2的源极电连接且电阻R6的另一端和MOS管U2的源极均与外设的电源电连接，所述MOS管U2的漏极与通讯设备电连接。
本实用新型的有益效果在于：
本方案设置的第一基准比较模块采用电压基准芯片D1和电阻R2，电压基准芯片D1能够实现高精度的数据采集，这样当第一温度采样模块将采集到的环境温度转换为电压信号后输给电压基准芯片D1，电压基准芯片D1能够更快更精准地将其与内部事先设定的第一基准温度作比较，第一开关控制模块根据第一基准比较模块所输出的导通或关闭信号判断是否运行加热器，当环境温度低于第一基准比较模块所设定的第一基准温度时，第一开关控制模块控制加热器运行，使得环境温度上升，无需使用高阻值的上拉电阻就能够实现信号的比较且检测精度更高，进一步保障通讯设备的正常工作。
附图说明
图1为根据本实用新型的5G基站通讯设备的加热电路的加热模块的电路原理图；
图2为根据本实用新型的5G基站通讯设备的加热电路的模块连接框图；
图3为根据本实用新型的5G基站通讯设备的加热电路的开关模块的电路原理图；
标号说明：
1、第一温度采集模块；2、第一基准比较模块；3、第一开关控制模块；4、加热器；5、第二温度采集模块；6、第二基准比较模块；7、第二开关控制模块；8、通讯设备；9、电源。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，本实用新型采用的技术方案为：
一种5G基站通讯设备的加热电路，包括第一温度采集模块、第一基准比较模块、第一开关控制模块和加热器，所述第一温度采集模块的采集端设置在通讯设备上，所述第一开关控制模块通过加热器接地，所述第一温度采集模块和第一开关控制模块均与外设的电源电连接，所述第一基准比较模块包括电阻R2和电压基准芯片D1，所述电压基准芯片D1的阴极分别与电阻R2的一端和第一开关控制模块电连接，所述电压基准芯片D1的参考端和电压基准芯片D1的阴极均与第一温度采集模块电连接，所述电阻R2的另一端分别与第一温度采集模块和外设的电源电连接。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：
本方案设置的第一基准比较模块采用电压基准芯片D1和电阻R2，电压基准芯片D1能够实现高精度的数据采集，这样当第一温度采样模块将采集到的环境温度转换为电压信号后输给电压基准芯片D1，电压基准芯片D1能够更快更精准地将其与内部事先设定的第一基准温度作比较，第一开关控制模块根据第一基准比较模块所输出的导通或关闭信号判断是否运行加热器，当环境温度低于第一基准比较模块所设定的第一基准温度时，第一开关控制模块控制加热器运行，使得环境温度上升，无需使用高阻值的上拉电阻就能够实现信号的比较且检测精度更高，进一步保障通讯设备的正常工作。
进一步的，所述第一开关控制模块包括MOS管U1，所述MOS管U1的栅极分别与电阻R2的一端和电压基准芯片D1的阴极电连接，所述MOS管U1的源极与外设的电源电连接，所述MOS管U1的漏极与加热器电连接。
进一步的，所述第一温度采集模块包括电阻R1和热敏电阻RT1，所述电阻R1的一端与电阻R2的另一端电连接且电阻R1的一端与外设的电源电连接，所述电阻R1的另一端分别与热敏电阻RT1的一端和电压基准芯片D1的参考端电连接，所述热敏电阻RT1的另一端与电压基准芯片D1的阳极且热敏电阻RT1的另一端接地。
进一步的，还包括第二温度采集模块、第二基准比较模块和第二开关控制模块，所述第二温度采集模块的采集端设置在通讯设备上，所述第二基准比较模块分别与第二温度采集模块和第二开关控制模块电连接，所述第二温度采集模块和第二基准比较模块均与外设的电源电连接，所述第二开关控制模块分别与通讯设备和外设的电源电连接。
进一步的，所述第二温度采集模块包括电阻R3和热敏电阻RT2，所述电阻R3的一端分别与第二基准比较模块和外设的电源电连接，所述电阻R3的另一端分别与第二基准比较模块和热敏电阻RT2的一端电连接，所述热敏电阻RT2的另一端与第二基准比较模块电连接且热敏电阻RT2的另一端接地。
进一步的，所述第二基准比较模块包括电阻R4和电压基准芯片D2，所述电阻R4的一端分别与第二温度采集模块和外设的电源电连接，所述电阻R4的另一端分别与电压基准芯片D2的阴极和第二开关控制模块电连接，所述电压基准芯片D2的参考端与第二温度采集模块电连接，所述电压基准芯片D2的阳极与第二温度采集模块电连接且电压基准芯片D2的阳极接地。
进一步的，所述第二开关控制模块包括电阻R5、电阻R6、三极管Q1和MOS管U2，所述电阻R5的一端与第二基准比较模块电连接，所述电阻R5的另一端与三极管Q1的基极电连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分别与电阻R6的一端和MOS管U2的栅极电连接，所述电阻R6的另一端与MOS管U2的源极电连接且电阻R6的另一端和MOS管U2的源极均与外设的电源电连接，所述MOS管U2的漏极与通讯设备电连接。
请参照图1至图3，本实用新型的实施例一为：
请参照图1和图2，一种5G基站通讯设备的加热电路，包括第一温度采集模块1、第一基准比较模块2、第一开关控制模块3和加热器4，所述第一温度采集模块1的采集端设置在通讯设备8上，所述第一开关控制模块3通过加热器4接地，所述第一温度采集模块1和第一开关控制模块3均与外设的电源9电连接，所述第一基准比较模块2包括电阻R2(电阻值为10kΩ)和电压基准芯片D1，所述电压基准芯片D1的阴极分别与电阻R2的一端和第一开关控制模块3电连接，所述电压基准芯片D1的参考端和电压基准芯片D1的阴极均与第一温度采集模块1电连接，所述电阻R2的另一端分别与第一温度采集模块1和外设的电源9电连接。电阻R2用来给MOS管U1的栅极提供一个高电平，使MOS管U1默认处于关闭状态。所述电压基准芯片D1的型号为TL431，其参考脚的参考电压为2.495V，当参考脚的电压大于2.495V时，电压基准芯片D1的阴极和阳极导通，此时第一基准比较模块2输出低电平，当参考脚的电压小于2.495V时，电压基准芯片D1的阴极和阳极断开，此时第一基准比较模块2输出电平为高电平。
请参照图1，所述第一开关控制模块3包括MOS管U1(型号为IRF9540NS)，所述MOS管U1的栅极分别与电阻R2的一端和电压基准芯片D1的阴极电连接，所述MOS管U1的源极与外设的电源9电连接，所述MOS管U1的漏极与加热器4电连接。当第一基准比较模块2输出低电平时，MOS管U1的栅极电压为0V，此时MOS管U1导通，供电电源经过MOS管U1给加热器供电，加热器开始工作；当第一基准比较模块2输出高电平时，MOS管U1的栅极电压为12V，此时MOS管U1关闭，供电电源断开与加热器的连接，加热器不工作。
请参照图1，所述第一温度采集模块1包括电阻R1和热敏电阻RT1，所述电阻R1的一端与电阻R2的另一端电连接且电阻R1的一端与外设的电源9电连接，所述电阻R1的另一端分别与热敏电阻RT1的一端和电压基准芯片D1的参考端电连接，所述热敏电阻RT1的另一端与电压基准芯片D1的阳极且热敏电阻RT1的另一端接地。
请参照图2，还包括第二温度采集模块5、第二基准比较模块6和第二开关控制模块7，所述第二温度采集模块5的采集端设置在通讯设备8上，所述第二基准比较模块6分别与第二温度采集模块5和第二开关控制模块7电连接，所述第二温度采集模块5和第二基准比较模块6均与外设的电源9电连接，所述第二开关控制模块7分别与通讯设备8和外设的电源9电连接。
请参照图3，所述第二温度采集模块5包括电阻R3(电阻值为10kΩ)和热敏电阻RT2，所述电阻R3的一端分别与第二基准比较模块6和外设的电源9电连接，所述电阻R3的另一端分别与第二基准比较模块6和热敏电阻RT2的一端电连接，所述热敏电阻RT2的另一端与第二基准比较模块6电连接且热敏电阻RT2的另一端接地。所述热敏电阻RT2为负温度系数热敏电阻，电阻R3和热敏电阻RT2组成一个分压电路，当温度上升时，热敏电阻RT2的阻值降低，分压电路输出的电压减小，当温度降低时，热敏电阻RT2的阻值增大，分压电路输出的电压增大。
请参照图3，所述第二基准比较模块6包括电阻R4(电阻值为10kΩ)和电压基准芯片D2(型号为TL431)，所述电阻R4的一端分别与第二温度采集模块5和外设的电源9电连接，所述电阻R4的另一端分别与电压基准芯片D2的阴极和第二开关控制模块7电连接，所述电压基准芯片D2的参考端与第二温度采集模块5电连接，所述电压基准芯片D2的阳极与第二温度采集模块5电连接且电压基准芯片D2的阳极接地。电压基准芯片D2的参考脚的参考电压为2.495V，当参考脚的电压大于2.495V时，电压基准芯片D2的阴极和阳极导通，此时第二基准比较模块6输出低电平，当参考脚的电压小于2.495V时，电压基准芯片D2的阴极和阳极断开，此时第二基准比较模块6输出电平为高电平。
请参照图3，所述第二开关控制模块7包括电阻R5、电阻R6、三极管Q1和MOS管U2，所述电阻R5的一端与第二基准比较模块6电连接，所述电阻R5的另一端与三极管Q1的基极电连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分别与电阻R6的一端和MOS管U2的栅极电连接，所述电阻R6的另一端与MOS管U2的源极电连接且电阻R6的另一端和MOS管U2的源极均与外设的电源9电连接，所述MOS管U2的漏极与通讯设备8电连接。所述三极管Q1的型号为FHT9013，所述MOS管U1的型号为IRF9540NS，所述电阻R5的电阻值为1kΩ，主要作用是限制三极管Q1的基极电流，防止三极管Q1的基极电流过大而烧毁，所述电阻R6的电阻值为10kΩ，其跨接在供电电源和MOS管U2的栅极之间，为MOS管U2的栅极提供一个默认的高电平；当第二基准比较模块6输出低电平时，三极管Q1的基极电压为0V，此时三极管Q1关闭，MOS管U2的栅极电压等于供电电源电压，MOS管U1也关闭，供电电源断开与设备电源的连接，设备不上电；当第二基准比较模块6输出高电平时，三极管Q1的基极电压为12V，此时三极管Q1导通，MOS管U2栅极接地，MOS管U1也导通，供电电源经过MOS管U2与供电设备连接，设备开始上电工作。
上述的5G基站通讯设备的加热电路的工作原理为：
本实施例中，外设的电源9电压为12V，电压基准芯片D1设定的第一基准温度为-35℃，电压基准芯片D2设定的第二基准温度为-40℃；在实际应用中，第一基准温度和第二基准温度可根据实际设备的温度运行范围进行合理的配置。
第一温度采样模块将环境温度转换为电压信号，输入电压基准芯片D1的参考端，第一基准温度为-35℃，电压基准芯片D1判断其参考端的参考电压与2.495V的大小关系，使电压基准芯片D1的阴极与电压基准芯片D1的阳极导通或者关闭，第一开关控制模块3根据电压基准芯片D1的阴极与电压基准芯片D1的阳极导通或者关闭情况进行通断内部元器件，控制是否运行加热器4；
第二温度采样模块将环境温度转换为电压信号，输入电压基准芯片D2的参考端，第二基准温度为-40℃，电压基准芯片D2判断其参考端的参考电压与2.495V的大小关系，使电压基准芯片D2的阴极与电压基准芯片D2的阳极导通或者关闭，第二开关控制模块7根据电压基准芯片D2的阴极与电压基准芯片D2的阳极导通或者关闭情况进行通断内部元器件，控制是否给设备供电。
当环境温度低于-40℃，第一开关控制模块3接通，加热器4处于工作状态，第二开关控制模块7关断，设备电源处于断开状态，设备停止运行；当环境温度高于-40℃且低于-35℃时，第一开关控制模块3接通，加热器4处于工作状态，第二开关控制模块7接通，设备电源处于接通状态，设备正常运行；当环境温度高于-35℃时，第一开关控制模块3断开，加热器4停止运行，第二开关控制模块7接通，设备电源处于接通状态，设备正常运行。
第一基准比较模块2设定的第一基准温度为-35℃高于第二基准比较模块6设定的第二基准温度(-40℃)，在加热器4正常且有效工作时，环境温度稳定在-35℃以上，但出现外界环境持续恶化或加热器4故障等情况导致环境温度降至-40℃或以下时，电压基准芯片D2起后备保护作用，通过第二开关控制模块7使设备停止运行。
综上所述，本实用新型提供的一种5G基站通讯设备的加热电路，设置的第一基准比较模块采用电压基准芯片D1和电阻R2，电压基准芯片D1能够实现高精度的数据采集，这样当第一温度采样模块将采集到的环境温度转换为电压信号后输给电压基准芯片D1，电压基准芯片D1能够更快更精准地将其与内部事先设定的第一基准温度作比较，第一开关控制模块根据第一基准比较模块所输出的导通或关闭信号判断是否运行加热器，当环境温度低于第一基准比较模块所设定的第一基准温度时，第一开关控制模块控制加热器运行，使得环境温度上升，无需使用高阻值的上拉电阻就能够实现信号的比较且检测精度更高，进一步保障通讯设备的正常工作。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种5G基站通讯设备的加热电路，包括第一温度采集模块、第一基准比较模块、第一开关控制模块和加热器，所述第一温度采集模块的采集端设置在通讯设备上，所述第一开关控制模块通过加热器接地，所述第一温度采集模块和第一开关控制模块均与外设的电源电连接，其特征在于，所述第一基准比较模块包括电阻R2和电压基准芯片D1，所述电压基准芯片D1的阴极分别与电阻R2的一端和第一开关控制模块电连接，所述电压基准芯片D1的参考端和电压基准芯片D1的阴极均与第一温度采集模块电连接，所述电阻R2的另一端分别与第一温度采集模块和外设的电源电连接。
2.根据权利要求1所述的5G基站通讯设备的加热电路，其特征在于，所述第一开关控制模块包括MOS管U1，所述MOS管U1的栅极分别与电阻R2的一端和电压基准芯片D1的阴极电连接，所述MOS管U1的源极与外设的电源电连接，所述MOS管U1的漏极与加热器电连接。
3.根据权利要求1所述的5G基站通讯设备的加热电路，其特征在于，所述第一温度采集模块包括电阻R1和热敏电阻RT1，所述电阻R1的一端与电阻R2的另一端电连接且电阻R1的一端与外设的电源电连接，所述电阻R1的另一端分别与热敏电阻RT1的一端和电压基准芯片D1的参考端电连接，所述热敏电阻RT1的另一端与电压基准芯片D1的阳极且热敏电阻RT1的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的5G基站通讯设备的加热电路，其特征在于，还包括第二温度采集模块、第二基准比较模块和第二开关控制模块，所述第二温度采集模块的采集端设置在通讯设备上，所述第二基准比较模块分别与第二温度采集模块和第二开关控制模块电连接，所述第二温度采集模块和第二基准比较模块均与外设的电源电连接，所述第二开关控制模块分别与通讯设备和外设的电源电连接。
5.根据权利要求4所述的5G基站通讯设备的加热电路，其特征在于，所述第二温度采集模块包括电阻R3和热敏电阻RT2，所述电阻R3的一端分别与第二基准比较模块和外设的电源电连接，所述电阻R3的另一端分别与第二基准比较模块和热敏电阻RT2的一端电连接，所述热敏电阻RT2的另一端与第二基准比较模块电连接且热敏电阻RT2的另一端接地。
6.根据权利要求4所述的5G基站通讯设备的加热电路，其特征在于，所述第二基准比较模块包括电阻R4和电压基准芯片D2，所述电阻R4的一端分别与第二温度采集模块和外设的电源电连接，所述电阻R4的另一端分别与电压基准芯片D2的阴极和第二开关控制模块电连接，所述电压基准芯片D2的参考端与第二温度采集模块电连接，所述电压基准芯片D2的阳极与第二温度采集模块电连接且电压基准芯片D2的阳极接地。
7.根据权利要求4所述的5G基站通讯设备的加热电路，其特征在于，所述第二开关控制模块包括电阻R5、电阻R6、三极管Q1和MOS管U2，所述电阻R5的一端与第二基准比较模块电连接，所述电阻R5的另一端与三极管Q1的基极电连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分别与电阻R6的一端和MOS管U2的栅极电连接，所述电阻R6的另一端与MOS管U2的源极电连接且电阻R6的另一端和MOS管U2的源极均与外设的电源电连接，所述MOS管U2的漏极与通讯设备电连接。
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| GR01 | Patent grant | ||
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