CN2369414Y - 电热毯恒温调控电子开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型具有10℃—50℃恒温控制范围,±1℃恒温精度。具有电热毯断线和接触不良时电源自动关断和告警显示功能。其特点是温度传感器是用电热毯电热丝绕在热敏电阻上制成。其电热丝串接在电路板上的交流输出回路上。减去了开关至电热毯温度传感器连线。温度控制电路采用运放集成块,电子开关电路采用双向可控硅,利用可控硅自锁,稳压管正向导通,反向稳压特性设计的保护及告警显示电路。上述电路均装在30×90mm印制电路板上,体积小,成本低,通用性强,便于市场开发。

Description

电热毯恒温调控电子开关

目前市售电热毯多都采用半导体二极管降压组成两档调温开关。由于不能随意调节温度，使用时间越长越热，既不舒服，也浪费电能。特别是电热毯使用久了常发生断线，接触不良，造成打火现象。轻者烧毁被褥，重者造成火灾。

该实用新型为解决上述问题而设计制做的结构简单，成本低，便于工业化生产的电热毯恒温调控电子开关，用本开关装制的电热毯，毯温可在10℃-50℃同随意调节，设定后的温度误差±1℃。

本电热毯用恒温调控电子开关，是运用电子元器件组成的电子电路。其中：双向可控硅SCR₂做交流主回路中的电子开关，其阳极接输出端，阴极接共用地，触发极和发光二级管LED₂、二极管D₇组成的触发电路连接，发光二极管LED₂兼做触发指示灯。用双运算放大器集成块组成恒温调控电路，其中运放IC₂组成触发信号放大电路；电路中的：电阻R₆、R₇串接在交流电源与共用地之间，电阻R₆和电阻R₇的接点与IC₂的正向输入端5相接，取交流同步信号；IC₂的反向输入端6与IC₁的辆出端1相接为控制端；IC₂输出端7经隔直流电容器与触发电路相连，构成双向可控硅SCR₂的触发极回路。由运放IC₁组成比较器电路，电路中的电阻R₂、电位器R_P、电阻R₃串连，连接在直流电源与共用地之间，电阻R₂和电位器的接点与IC₁的正向输入端3相接，建立参考电压。设定温度可调节电位器R_P、改变参考电压。电阻R₈、R₂、热传感器R_T串联，也连接在直流电源与共同用地之间，电阻R₄和温度传感器R_T的接点与IC₁的反向输入端2相接，为控制端。当电热毯温度高于设定温度时，温度传感器R_T阻值下降，IC₁反向输入端2的电压降低，当低于正向输入端3参考电压时，IC₁输出端1高电位，IC₂的输出端7无触发信号输出，SCR₂关断，停止向电热毯供电。反之，电热毯温度低于设定温度时，IC₁反向输入端2电压升高，当高于参考电压时，IC₁的输出端1又变为低电位，IC₂反向输入端6低电位，IC₂输出端7又有触发信号输出。SCR₂重新导通，又向电热毯供电。直流电源电路为电阻降压，半波整流方式。本恒温调控电子开关所用的温度传感器R_T是用热敏电组上绕电热毯电热丝做成。而其电热丝两端串接在交流回路中，所以热敏电阻的温度变化等于电热毯上电热丝温度变化。因此温度传感器装在本开关盒内，也能调控电热毯温度。并设有电热毯断丝，接触不良保护电路。电路中的整流管D₆、电阻R₁₀稳压管D₅串联、连接在双向可控硅，SCR₂的阳极(交流输出端)与其用地之间，为负电压支路。整流管D₃、电阻R₉、R₁₀、稳压管D₅串联，接在交流电源与共用地之间，为正电压支路。二极管D₄，电阻R₁₀串联，连接在电阻R₁₀和稳压管D₅的接点A与单向可控硅SCR₁的触发极之间，构成触发回路。滤波电容C₃并接在结点A与共用地之间。单向可控硅的阳极接发光二极管LED₁，LED₁的另一端接在电阻R₆和电阻R₄的接点上，取直流电压，阴极接供用地。正常时：结点A受负电压支路控制，为负电位，当电热毯丝接触不良电流瞬间中断时，D₃、R₉支路正电压使结点A跳变为正电位。经二级管D₄、电阻R₁₁触发单向可控硅SCR₁，SCR₁导通后自锁，告警灯CED₁亮，傍路了电阻R₄，温度传感器R_T支路，使控制电路中的运算放大器LC₁反向输入端2电位变低，IC₁输出端1长期高电位IC₂反向输入端6长期高电位而截止，输出端7无触发信号输出。双向可控硅不再导通，停止向电热毯供电。

说明书附图1是该实用新型的电路图。下面结合图1，对该实用新型进行详细说明如下：

该图中的整流管D₁、电阻R₁、稳压管D₂、电容C₁构成直流稳压电路。采取电阻降压、半波整流方式，其目的是降低成本，减小本恒温调控电子开关的体积。该图中的运放IC₁、电阻R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、温度传感器R_T，电位器R_P构成比较器，用来调控温度。其中电位器R_P、电阻R₂、R₃串接在直流电源与共用地之间，R_P和R₂的接点与IC₁的正向输入端3相接，调节电位器R_P可改变正向输入端3参考电压，按所需设定温度。

温度传感器R_T是用负温系数、热敏电阻上绕与电热毯相同型号的电热丝制做，其电热丝串接在交流主回路中，这样的连接是为了使温度传感器同其他原器件一同装在一个印刷电路板上。而减少恒温调控电子开关至电热毯的连线。使之能方便的替换普通的二档电热毯开关。

温度传感器R_T、电阻R₈、R₄串接在直流电源与共用地之间，电阻R₄和温度传感器R_T的接点与IC₁的反向输入端相连，IC₁的反向输端电位因R_P阻值变化而变化。图中的IC₂、电阻R₆、R₇构成触发信号放大器。电阻R₆、R₇串接在交流电源与共用地间，其R₆和R₇的接点与IC₂的正向输入端6相连，为IC₂提供触发信号源。IC₂的反相入输端5与IC₁的输出端1相连，所以IC₂的导通截止受IC₁控制。电路中的电容C₂为隔直流电容。发光二极管LED₂和二极管D₇反向连接组成双向可控硅SCR₂的触发回路。双向可控硅SCR₂为电热毯的电子开关。

本实用新型恒温调控过程是：

电热毯加电后，毯温逐渐升高，当高于设定温度时，连接温度传感器的IC₁的反相输入端电位随之降到低于IC₁的正向输入端设定的参考电位时，IC₁由截止状态跳变为导通状态，输出端1变高电位，IC₂的反向输入端6也随之高电位而截止。IC₂的输出端7无触发信号输出，双向可控关断，停止向电热毯供电。反之，当电热毯温度下降，IC₁反相输入端2电位升高，当高于IC₁正向输入端3电位时，IC₁由导通状态又跳变为截止状态，IC₂的输出端7又有触发信号输出。触发信号经隔直流电容器C₂、LED₂、D₇再次触发双向可控硅SCR₂。SCR₂重新给电热毯供电，周而复始，实现了恒温调控。当有触发信号通过发光二极管LED₂时，LED₂亮，显示在给电热毯供电。

断丝，接触不良保护及告警显示电路，是由可控硅SCR₁，发光二极管LED₁、电阻R₉、R₁₀、R₁₁、二极管D₃、D₆、D₄、稳压管D₅、滤波电容C₃构成。其中，交流电源至电热毯电热丝，D₆、R₁₀，结点A，D₅，共用地为负电压支路，交流电源至D₃、R₉、R₁₀，结点A，D₅共用地为正电压支路，正常时，因R₉阻值很大，结点A为负电位0.7V左右，可控硅SCR₅处在截止状态。当电热毯断丝或接触不良时，A点瞬间跳变为正电位，稳压管D₅为稳压状态，正电压经二极管D₄，电阻R₁₁触发可控硅SCR₁，SCR₁导通后自锁，LED₁亮，显示电热毯断丝或接触不良，由于SCR₁导通自锁，使R₈、R₄接点B的电位很低，迫使IC₂反向输入端2常期处在低电位，相关的IC₂停止工作不再有触发信号输出，双向可控硅SCR₂关断，不再给电热毯供电。电路中的开关K为直流电源开关。

上述电路中的所有原器件均装在30mm×90mm的电路板上，配以相应外壳及输入、输出电源线，组装成本电热毯恒温调控电子开关。

Claims (2)

1、一种电热毯用恒温调控电子开关，是运用电子元器件组成的电子电路，其中：双向可控硅(SCR₂)做交流主回路中的电子开关，其阳极接输出端，阴极接共用地，触发极和发光二级管(LED₂)、二极管(D₇)组成的触发电路连接，发光二极管(LED₂)兼做触发指示灯；用双运算放大器集成块组成恒温调控电路，其中运放(IC₂)组成触发信号放大电路；电路中的：电阻(R₆)、(R₇)串联接在交流电源与共用地之间，电阻(R₆)和电阻(R₇)的接点与(IC₂)的正向输入端(5)相接，取交流同步信号；(IC₂)的反向输入端(6)与(IC₁)的输出端(1)相接为控制端；(IC₂)输出端(7)经隔直流电容器与触发电路相连，构成双向可控硅(SCR₂)的触发极回路，由运放(IC₁)组成比较器电路，电路中的电阻(R₂)、电位器(R₁)、电阻(R₃)串联，连接在直流电源与共用地之间，电阻(R₂)和电位器的接点与(IC₁)的正向输入端(3)相接，建立参考电压；设定温度可调节电位器(R_P)、改变参考电压；电阻(R₈)、(R₂)、热传感器(R_T)串联，也连接在直流电源与共用地之间，电阻(R₄)和温度传感器(R_T)的接点与(IC₁)的反向输入端(2)相接，为控制端；当电热毯温度高于设定温度时，温度传感器(R_T)阻值下降，(IC₁)反向输入端(2)电压下降，当低于正向输入端(3)的参考电压时，(IC₁)输出端(1)高电位，(IC₂)的输出端(7)无触发信号输出，(SCR₂)关断，停止向电热毯供电，反之，电热毯温度低于设定温度时，(IC₁)反向输入端(2)电压升高，当高于参考电压时，(IC₁)的输出端(1)又变为低电位，(IC₂)反向输入端(6)低电位，(IC₂)输出端(7)又有触发信号输出；(SCR₂)重新导通，又向电热毯供电；直流电源电路为电阻降压，半波整流方式；本恒温调控电子开关，其特征在于：温度传感器(R_T)是用热敏电组上绕电热毯电热丝做成，而其电热丝两端串接在交流回路中，所以热敏电阻的温度变化等于电热毯上电热丝温度变化，所以温度传感器装在本开关盒内，也能调控电热毯温度，并设有电热毯断丝，接触不良保护电路；电路中的整流管(D₆)、电阻(R₁₀)稳压管(D₅)串联、连接在双向可控硅(SCR₂)的阳极(交流输出端)与共用地之间，为负电压支路；整流管(D₃)、电阻(R₉)、(R₁₀)、稳压管(D₅)串联，接在交流电源与共用地之间，为正电压支路，二极管(D₄)，电阻(R₁₀)串联，连接在电阻(R₁₀)和稳压管(D₅)的接点(A)与单向可控硅(SCR₁)的触发极之间，构成触发回路，滤波电容(C₃)并接在结点(A)与共用地之间，单向可控硅的阳极接发光二极管(LED₁)，(LED₁)的另一端接在电阻(R₆)和电阻(R₄)的接点上，取直流电压，阴极接供用地；正常时：结点(A)受负电压支路控制，为负电位，当电热毯断丝、接触不良电流瞬间中断时，(D₃)、(R₉)支路正电压使结点(A)跳变为正电位，经二级管(D₄)、电阻(R₁₁)触发单向可控硅(SCR₁)，(SCR₁)导通后自锁，告警灯(LED₁)亮，傍路了电阻(R₄)、温度传感器(R_T)支路，使控制电路中的：运算放大器(IC₁)反向输入端(2)电位变低，(IC₁)输出端(1)长期高电位(IC₂)反向输入端(6)长期高电位而截止，输出端(7)无触发信号输出，双向可控硅不再导通，停止向电热毯供电。

2、根据权利要求1所述的恒温调控电子开关，其特征在于：温度传感器是用热敏电阻绕上于电热毯相同型号的电热丝做成并和其它元器同装在一个印刷线路板上。

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