CN2909762Y - 恒温电热控制电路 - Google Patents

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本实用新型涉及到一种电热控制电路，尤其是指一种具有恒温功能的电热控制电路，其包括一电源、一运算放大器和一电热元件，该运算放大器设有U2脚、U3脚、U4脚、U6脚及U7脚，其中U2脚连接一定值分压电路，U3脚连接一变值分压电路，其与所述的定值分压电路相并联，U6脚与稳压二极管ZD1的输入端相连，该稳压二极管ZD1的输出端与一场效应管的栅极相接，场效应管与所述电热元件相连接。本实用新型恒温电热控制电路的有益效果是：只需接上电源就能使电热元件加热到设定温度值上，并且在使用的过程中不会产生杂音，本实用新型恒温电热控制电路适用于各种加热装置，如电热毯和汽车电热座垫等。

Description

恒温电热控制电路
技术领域
本实用新型涉及到一种电热控制电路，尤其是指一种具有恒温功能的电热控制电路，其适用于各种需要保持在一定温度的电热装置，如电热毯、电热座垫或汽车电热座垫等。
背景技术
目前随着人们生活水平的提高，如电热毯和电热座垫等装置已成为人们的日常用品，这些电热装置的一般都是利用热保护器的特性，将其串联在电源与电热元件之间以达到控制温度范围的作用。如图1所示，其为中国专利ZL 200420072623.1的专利文件所公开的一种加热型汽车坐垫，该坐垫是通过电热丝7和电源插头4之间所串接的热保护器6来控制垫体8的温度，然而利用热保护器6只能将垫体的温度控制在某个比较大的范围值内，而不能使垫体温度持续在某一温度值上，即不能使垫体恒定在某一温度值上(简称恒温)。为了解决上述存在的问题，目前市场出现了一种利用热敏电阻和继电器的组合来控制温度值的电路，但是其虽然可以使温度持续在某一温度值上，但是该电路工作的时候继电器会在断开或闭合时会产生‘哒哒哒’的声音，因此设计一种控制温度精确度高并且没有杂声的恒温电热控制电路已是大势所趋。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术的不足，主要目的在于提供一种具有恒温功能的电热控制电路，其可以控制电热元件的在某一温度值上，并且在使用的过程中不会产生杂音。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种恒温电热控制电路，其包括一电源、一运算放大器和一电热元件，运算放大器包括有U2脚、U3脚、U4脚、U6脚及U7脚，其通过U2和U3脚之间的电压比较产生高电平或低电平，由U6脚输出；U4脚和U7脚接入电源用于为运算放大器提供工作电压；U2脚连接一定值分压电路，该定值分压电路由相串联的R2和R3组成，其用于为运算放大器的U2脚提供一个固定的电压；U3脚连接一变值分压电路，其与所述的定值分压电路相串联，该变值分压电路由一调温电路和一负温热敏电阻RT串联而成，其根据负温热敏电阻RT的阻值变化为运算放大器的U3脚提供一变值电压；U6脚与一稳压二极管ZD1的输入端相连，该稳压二极管的输出端与一场效应管的栅极相连，场效应管与所述电热元件相连接，当U3脚电压低于U2脚电压时U6脚输出低电平，此时稳压二极管ZD1处于电路切断状态，场效应管无栅极电流，电热元件没有通电不工作，当U3脚电压高于U2脚电压时U6脚输出高电平，此时稳压二极管ZD1被击穿后处于电路接通状态，场效应管有栅极电流，电热元件通电工作。由运算放大器U2脚和U3脚的电压比较实现对电热元件的通断电控制，其精确度高，并且不会产生杂音。
所述的稳压二极管ZD1的输出端与运算放大器的U3脚之间连接有一NTC(负温热敏电阻)断路检测及保护电路，该NTC断路检测及保护电路由稳压二极管ZD2、电阻R5和放大三极管Q1依次串接而成。
所述的稳压二极管ZD1输出端连接一LED指示电路，其由一LED和一电阻串接而成，其可指示电路是否处于工作状态。
所述的变值分压电路还并联一抗干扰电路，该抗干扰电路由电容C1和电容C2串联而成。
所述的调温电路由一开关和一可调电阻组串联而成，该可调电阻组可以为一个可调电阻，也可以由可以高低档调节的两个可调电阻组成，此时当开关与低档可调电阻接通就可以进行相对低温范围内的设定温度调节，当开关与高档可调电阻接通就可以进行相对高温范围内的设定温度调节。
所述的电热元件包括电热丝、电热膜、电热箔或其他一些电加热元件。
本实用新型恒温电热控制电路的有益效果是：只需接上电源就能使电热元件加热到设定温度值上，并且在使用的过程中不会产生杂音，本实用新型恒温电热控制电路适用于各种加热装置，如电热毯和汽车电热座垫等。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是现有技术的结构示意图。
图2是本实用新型的电路原理图。
图3是本实用新型应用于电热毯的结构示意图。
图4是本实用新型应用于汽车电热座垫的结构示意图。
附图标号说明：
10、电源          20、运算放大器        30、电热元件
40、定值分压电路  41、调温电路          50、变值分压电路
51、调温电路      511、可调电阻组       52、负温热敏电阻RT
60、NTC断路检测及保护电路               70、LED指示电路
80、抗干扰电路                          90、场效应管
1、电源盒         2、恒温控制盒         3、毯体
4、电源插头       5、座垫体             6、热保护器
7、电热丝         8、垫体
具体实施方式
如图2至图4所示，本实用新型是这样实施的：
在图2的恒温电热控制电路原理图中，运算放大器(20)的型号为LM741，场效应管(90)的型号为IRF2703，电热元件(30)为电热丝RL，该电路工作原理如下所述：
24V直流电源(10)经电容C3滤波后进入运算放大器(20)的U7脚和U4脚为运算放大器(20)提供稳定的工作电压，该运算放大器(20)通过U2脚和U3脚之间的电压比较从而在U6脚上输出高电平或低电平；U2脚连接一由电阻R2和电阻R3串联而成的定值分压电路(40)，在本实施例中电阻R2和电阻R3的阻值相同，其U2脚的定值电压为电源(10)电压的一半；U3脚连接一变值分压电路(50)，其与所述的定值分压电路(40)相并联，该变值分压电路(50)由一调温电路(51)和一负温热敏电阻RT(52)串联而成，于调温电路(51)与负温热敏电阻RT(52)之间设有一电阻R7，负温热敏电阻RT(52)并接一保护电阻R1，调温电路(51)由一开关S和一可调电阻组(511)串联而成，在本实施例中可调电阻组(511)由可以进行高低档温度调节的可调电阻RP1和RP2组成，另外变值分压电路(50)还并联一抗干扰电路(80)，该抗干扰电路(80)由电容C1和电容C2串联而成；U6脚与稳压二极管ZD1的输入端a相连，该稳压二极管ZD1的输出端与场效应管(90)的栅极相接，场效应管(90)与所述电热元件(30)相连接；当U3脚电压低于U2脚电压时，U6脚输出为低电平，场效应管(90)不导通，因此电热元件(30)没有通电不工作，当U3脚电压高于U2脚电压时，其U6脚输出高电平击穿ZD1到场效应管(90)的栅极并使场效应管(90)的栅极导通，此时电热元件(30)通电加热，当电热元件(30)温度上升到由可调电阻组(511)设定的温度时，负温热敏电阻RT(52)的阻值变小，使U3脚电压又低于U2脚，U6脚输出低电平，此时场效应管(90)的栅极不导通，因此电热元件(30)没有通电不工作，电热元件(30)温度会慢慢下降，负温热敏电阻RT(52)的阻值会随着温度的下降而慢慢上升，当其上升到使U3脚的变值电压高于U2脚的定值电压时，电路会再次导通，电热元件(30)会再次通电加热，通过运算放大器(20)使电热元件(30)在通电状态与不通电状态间循环切换，使电热元件(30)温度精确地稳定在设定的温度范围内，以达到恒温的作用，不会发出象继电器断开和闭合时的杂音。
在稳压二极管ZD1的输出端b与运算放大器(20)的U3脚之间连接有一NTC断路检测及保护电路(60)，其由稳压二极管ZD2、电阻R5和放大三极管Q1依次串联而成。当没有设置该NTC断路检测及保护电路(60)时，如果负温热敏电阻RT(52)损坏断开，U3脚的电压会一直高于2脚，此时电路处于工作区，电热元件(30)温度会一直上升，容易发生意外；当在电路中设置该NTC断路检测及保护电路(60)时，如果负温热敏电阻RT(52)损坏断开，U3脚电压值会击穿稳压二极管ZD2，U3脚电压依次经稳压二极管ZD2、电阻R5到放大三极管Q1的基极，使Q1导通，继而使运算放大器(20)的U6脚经稳压二极管ZD1短路接地，此时场效应管(90)也就没有了驱动电压而截止，电压元件没有回路电流，从而保护电热元件(30)不会继续加热而使其温度过高。
在稳压二极管ZD1输出端b还连接有一LED指示电路(70)，其由一LED和一电阻R4串联而成，在电热元件(30)通电工作时可以作为指示作用。
图3是将本恒温电热控制电路应用在电热毯上的结构图，其中电热元件(30)和负温热敏电阻RT(52)置于电热毯的毯体内，电热元件(30)通过内置有本恒温电热控制电路的恒温控制盒(2)与电源盒(1)相连接。
图4是将本恒温电热控制电路应用在汽车电热座垫的结构图，其电热元件(30)和负温热敏电阻RT(52)设在座垫体内，电热元件(30)通过内置有本恒温电热控制电路的恒温控制盒(2)与电源插头(4)相连接，当电源插头(4)接入汽车的电源插座时，就可以通过恒温控制盒(2)控制电热元件(30)的工作状态。另外本实用新型恒温电热控制电路还可应用于如汽车电热毯等电热装置。
以上所述，仅是本实用新型恒温电热控制电路的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的任何细微修改、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 (6)

1、一种恒温电热控制电路，其特征在于：包括一电源(10)、一运算放大器(20)和一电热元件(30)，其中运算放大器(20)设有U2脚、U3脚、U4脚、U6脚及U7脚，其通过U2和U3脚之间的电压比较从而产生高电平或低电平，由U6脚输出；U4脚和U7脚接入电源(10)用于为运算放大器(20)提供工作电压；
U2脚连接一定值分压电路(40)，该定值分压电路(40)由相串联的R2和R3组成；
U3脚连接一变值分压电路(50)，其与所述的定值分压电路(40)相并联，该变值分压电路(50)由一调温电路(51)和一负温热敏电阻RT(52)串联而成，于调温电路(51)与负温热敏电阻RT(52)之间设有一电阻R7，该负温热敏电阻RT(52)还并接一保护电阻R1；
U6脚与一稳压二极管ZD1的输入端相连，该稳压二极管ZD1的输出端与一场效应管(90)的栅极相接，场效应管(90)与所述电热元件(30)相连接。
2、根据权利要求1所述的恒温电热控制电路，其特征在于所述的稳压二极管ZD1的输出端与运算放大器(20)的U3脚之间连接有一NTC断路检测及保护电路(60)，其由稳压二极管ZD2、电阻R5和放大三极管Q1依次串联而成。
3、根据权利要求1所述的恒温电热控制电路，其特征在于所述的稳压二极管ZD1输出端连接一LED指示电路(70)，其由一LED和一电阻R4串联而成。
4、根据权利要求1所述的恒温电热控制电路，其特征在于所述的变值分压电路(50)并联一抗干扰电路(80)，该抗干扰电路(80)由电容C1和电容C2串联而成。
5、根据权利要求1所述的恒温电热控制电路，其特征在于所述的调温电路(51)由一开关S和一可调电阻组(511)串联而成。
6、根据权利要求1所述的恒温电热控制电路，其特征在于所述的电热元件(30)包括电热丝、电热膜或电热箔。
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