一種ptc/ntc電熱體的溫度控制裝置的製作方法

2023-09-17 20:36:35

專利名稱：一種ptc/ntc電熱體的溫度控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置。
背景技術：
PTC是Positive Temperature Coefficient的縮寫，意思是正的溫度係數，泛指正溫 度係數很大的半導體材料，通常我們提到的PTC是指正溫度係數熱敏電阻，簡稱PTC 熱敏電阻或PTC電熱體。PTC電熱體是一種典型具有溫度敏感性的半導體電阻，超過 一定的溫度(居裡溫度)時，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高，PTC電熱體按 照溫度係數的不同分為正溫度係數熱敏電阻(簡稱PTC電熱體)和負溫度係數熱敏電阻 (簡稱NTC電熱體)，其中NTC是Negative Temperature Coefficient的縮寫，意思是負的 溫度係數，泛指負溫度係數很大的半導體材料或元器件，所謂NTC電熱體就是負溫度 係數電熱體。
而PTC/NTC電熱體，在PVC絕緣層外殼內一般設有PTC傳感線、和設置在PTC 傳感線和發熱線之間的NTC絕緣層。現有的發熱毯、電熱毯、寵物墊、發熱靴、按摩 發熱墊、人體局部發熱產品，暖胎墊、餐盤加熱墊及其他物品保溫、加熱系列產品中的 發熱元件經常採用帶有PTC特性的電熱體。
但是，目前國際國內市場的傳統發熱墊，電熱毯等電熱產品在溫度控制精度上誤差 較大，在不同的使用環境下影響發熱效果很明顯，在環境溫度很低的時候使用者會感覺 溫度不夠熱，而且在使用過程中，溫度平穩度不好，當溫控器跳開時恢復時間較長，使 用舒適度不是很好；並且如果這些產品非正常使用(例如供電電源的插頭插錯電壓了)， 沒有任何非正常使用時的安全保護功能；而對於使用PTC發熱線或使用PTC傳感恆溫 控制的產品在安全方面也不能對產品局部或單點過溫過熱進行保護，非正常使用仍然有 安全隱患，產品失效可能對使用者產生危險傷害。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種具有非正常使用的安全 保護功能、並能對產品局部或單點過溫過熱進行保護、安全性較好的PTC/NTC電熱體 的溫度控制裝置。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為該PTC/NTC電熱體的溫度控制裝 置，連接在供電電源與PTC/NTC電熱體之間對PTC/NTC電熱體的溫度進行實時控制，所述PTC/NTC電熱體包括一 PTC傳感線、 一發熱線、 一設置在PTC傳感線和發熱線之 間的NTC絕緣層，其特徵在於包括有
電源轉換模塊，電源轉換模塊連接在供電電源的火線與零線之間，用於將供電電源 提供的交流電轉換成穩定的第一直流電和第二直流電；
PTC/NTC電熱體溫度檢測模塊，由電源轉換模塊輸出的第二直流電供電，用於實 時檢測PTC傳感線的電流電阻和NTC絕緣層的漏電流；
第一開關模塊，由電源轉換模塊輸出的第一直流電供電，連接在供電電源的火線與 發熱線的第一端之間，用於接通或切斷髮熱線的供電電源；
第二開關模塊，由電源轉換模塊輸出的第二直流電供電，連接在供電電源的零線與 發熱線的第二端之間，用於接通或關斷髮熱線的供電電源；
主控制模塊，由電源轉換模塊輸出的第二直流電供電，PTC/NTC電熱體溫度檢測 模塊的輸出端與主控制模塊相連，主控制模塊根據PTC/NTC電熱體溫度檢測模塊實時 檢測PTC傳感線的電流電阻和NTC絕緣層的漏電流，輸出第一控制信號給所述第一開 關模塊，使其執行接通或切斷髮熱線的供電電源；並且輸出第二控制信號給所述第二開 關模塊，使其執行接通或切斷髮熱線的供電電源。
作為改進，本發明還包括一供電電源電壓頻率檢測模塊，該供電電源電壓頻率檢測 模塊的輸入端與供電電源的火線相連，該供電電源電壓頻率檢測模塊的輸出端與主控制 模塊相連，這樣不論供電電源的電壓、頻率是多少，本裝置均能自動識別供電電源的大 小。
較好的，所述供電電源電壓頻率檢測模塊包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第 一電容、第一穩壓管，其中第一電阻的第一端與供電電源的火線相連，第一電阻的第二 端與第二電阻的第一端相連，第二電阻的第二端接地；第一電容的兩端連接在第二電阻 的兩端上；第一電阻的第二端與主控制模塊的第一信號輸入端相連；第三電阻的第一端 與供電電源的火線相連，第三電阻的第二端與第一穩壓管的陰極相連，第一穩壓管的陽 極接地，第三電阻的第二端與主控制模塊的第二信號輸入端相連。
本發明中，所述PTC/NTC電熱體溫度檢測模塊包括第四電阻、第五電阻、第六電 阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第二電容、第一開關三極體、第一二極體，其中 PTC傳感線的第一端與第一二極體的陽極相連，第一二極體的陰極與發熱線的第二端相 連；PTC傳感線的第二端與第七電阻的第一端相連，第七電阻的第二端與第九電阻的第 一端相連，第九電阻的第二端與主控制模塊的第三信號輸入端相連，第七電阻的第二端 同時與第二電容的第一端相連，第二電容的第二端接地；第六電阻的第一端也與PTC 傳感線的第二端相連，第六電阻的第二端與第一開關三極體的集電極相連，第一開關三 極管的發射極連接到電源轉換模塊的第二直流電輸出端；第四電阻的兩端連接在第一開 關三極體的基極與發射極之間；第五電阻的第一端與第一開關三極體的基極相連，第五電阻的第二端與主控制模塊的第四信號輸入端相連；第八電阻的第一端與第二電容的第 一端相連，第八電阻的第二端與主控制模塊的第五信號輸入端相連。
所述第一開關模塊包括第一雙向可控矽、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第 一光電耦合器，其中第一雙向可控矽的第一端連接到電源轉換模塊第一直流電輸出端正 極，第一雙向可控矽的第二端與發熱線的第一端相連；第一雙向可控矽的控制端連接第 十一電阻後與第一光電耦合器受光器的輸入端相連；第十電阻的第一端也連接到電源轉
換模塊第一直流電輸出端正極，第十電阻的第二端連接到第一光電耦合器受光器的輸入 端，第一光電耦合器受光器的輸出端連接到電源轉換模塊第一直流電輸出端負極，第一 光電耦合器發光器負極接地，第一光電耦合器發光器的正極與第十二電阻的第一端相 連，第十二電阻的第二端與主控制模塊的第一控制信號輸出端相連。
所述第二開關模塊包括第二雙向可控矽、第十三電阻、第十四電阻、第三電容，其 中第二雙向可控矽的第一端與發熱線的第二端相連，第二雙向可控矽的第二端與供電電 源的零線相連，第二雙向可控矽的控制端與第十三電阻的第一端相連，第十三電阻的第 二端與第三電容的第一端相連，第三電容的第二端與主控制模塊的第二控制信號輸出端 相連；第十四電阻的第一端也與第二雙向可控矽的控制端相連，第十四電阻的第二端接 地。
所述主控制模塊為一具有18工作引腳的型號為PICI6C系列的單片機控制器，其中 單片機控制器的第4、 14引腳為電源引腳與電源轉換模塊的第二直流電輸出端相連，單 片機控制器的第11引腳為第一信號輸入端，單片機控制器的第12引腳為第二信號輸入 端，單片機控制器的第7引腳為第三信號輸入端，單片機控制器的第8引腳為第四信號 輸入端；單片機控制器的第6引腳為第五信號輸入端；單片機控制器的第10引腳為第 一控制信號輸出端，單片機控制器的第9引腳為第二控制信號輸出端。
最後，本發明還包括有一溫度設定模塊、定時設定模塊和功能顯示模塊，溫度設定 模塊、定時設定模塊和功能顯示模塊均與所述主控制模塊相連。
與現有技術相比，本發明的優點在於通過設置PTC/NTC電熱體溫度檢測模塊， 實時檢測PTC傳感線的電流電阻和NTC絕緣層的漏電流，通過在發熱線的第一端與供 電電源的火線之間設置第一開關模塊，在發熱線的第二端與供電電源的零線之間設置第 二開關模塊，當發熱線局部或單點溫度過高時通過主控制模塊控制輸出控制信號給第一 開關模塊和第二開關模塊關斷PTC/NTC電熱體的供電電源；另外，當本發明非正常使 用時，由於有第一開關模塊和第二開關模塊的設置，可以在火線和零線上立即關斷供電 電源，使用更加安全可靠。


圖1為本發明實施例的電路結構原理圖。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
如圖1所示的PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置，連接在供電電源與PTC/NTC電熱 體之間對PTC/NTC電熱體的溫度進行實時控制，PTC/NTC電熱體包括PTC傳感線Ll、 發熱線L2和設置在PTC傳感線LI和發熱線L2之間的NTC絕緣層301 。該溫度控制 裝置包括電源轉換模塊l、 PTC/NTC電熱體溫度檢測模塊2、主控制模塊3、第一開關 模塊4、第二開關模塊5、供電電源電壓頻率檢測模塊6、溫度設定模塊7、定時設定模 塊8、功能顯示模塊9。其中電源轉換模塊l連接在供電電源的火線與零線之間，用於 將供電電源提供的交流電轉換成穩定的第一直流電VT和第二直流電VCC; PTC/NTC 電熱體溫度檢測模塊2，由電源轉換模塊輸出的第二直流電VCC供電，用於實時檢測 PTC傳感線的電流電阻和NTC絕緣層的漏電流；第一開關模塊4，由電源轉換模塊輸 出的第一直流電VT供電，連接在供電電源的火線與發熱線L2的第一端之間，用於接 通或切斷髮熱線的供電電源；第二開關模塊5，由電源轉換模塊輸出的第二直流電VCC 供電，連接在供電電源的零線與發熱線L2的第二端之間，用於接通或關斷髮熱線的供 電電源；主控制模塊3，由電源轉換模塊輸出的第二直流電VCC供電，PTC/NTC電熱 體溫度檢測模塊2的輸出端與主控制模塊相連，主控制模塊根據PTC/NTC電熱體溫度 檢測模塊實時檢測PTC傳感線的電流電阻和NTC絕緣層的漏電流，輸出第一控制信號 給所述第一開關模塊4，使其執行接通或切斷髮熱線的供電電源；並且輸出第二控制信 號給所述第二開關模塊5，使其執行接通或切斷髮熱線的供電電源。
本實施例中，供電電源的輸入端連接雙刀開關SWl,並且供電電源的火線上連接有 溫度保險絲601，供電電源的零線上連接有電流保險電阻元件606，溫度保險絲601與 第十五電阻604固定在一起配合使用的，其中PTC傳感線的第二端連接第二穩壓管603 的陰極，第二穩壓管603的陽極與第十五電阻604的第一端相連，第十五電阻604的第 二端與第二二極體605的陽極相連，第二二極體605的陰極與PTC傳感線的第一端相 連，第三二極體602的陽極與第二二極體605的陽極相連，第三二極體602的陰極與 PTC發熱線的第一端相連。當第十五電阻604發熱後傳遞給溫度保險絲601的溫度超過 溫度保險絲601的動作溫度時，溫度保險絲601就會熔斷，從而切斷整個控制器交流 電源。如果NTC絕緣層301的絕緣阻抗降低到流過第十五電阻604使其發熱到足以熔 斷溫度保險絲601的溫度時，它們就可以切斷電源了，電路更有效的實現到了某一點的 絕緣阻抗接近短路的時刻起到保護，例如:如果是發熱線L2的內外層的上端某點出現故 障點，保護迴路是從溫度保險絲601—發熱線L2- NTC絕緣層301—PTC傳感線L1— 第二穩壓管603—第十五電阻604~第二二極體605—第二可控矽207—電流保險電阻元 件606;相反，如果故障點出現在下端某點，則保護迴路是從電流保險電阻元件606~ 發熱線L2— NTC絕緣層301—PTC傳感線Ll一第二穩壓管603—第十五電阻604~第三二極體602—溫度保險絲601，如果是中間端故障點，則以上兩種迴路都會出現，可以 防止發熱線的進一步破壞。而當發熱線L2內外層直接短路造成通過電流保險電阻元件 606的電流超過其允許值後，電流保險電阻元件606也被熔斷實現切斷電源，起到最終 安全保護的目的。
電源轉換模塊1包括第三穩壓管401、第十六電阻402、第四電容403、第八二極體 407、第十七電阻408、第五電容409、第十八電阻411、第九二極體412、第四穩壓管 413、第六二極體414、第十九電阻415、第七電容416,其中第三穩壓管401的陰極與 溫度保險絲601的輸出端相連，第三穩壓管401的陽極與第五電容409的第一端相連， 第五電容409的第二端與第四穩壓管413的陰極相連，第四穩壓管413的陽極與電流保 險電阻元件606的輸出端相連，第十七電阻408連接在第五電容409的兩端；第十六電 阻402的第一端與溫度保險絲601的輸出端相連，第十六電阻402的第二端與第八二極 管407的陽極相連,第八二極體407的陰極與第三穩壓管401的陽極相連，第四電容403 連接在第十六電阻402的兩端；第九二極體412的陽極與第四穩壓管413的陰極相連， 第九二極體412的陰極與第六二極體414的正極相連，第六二極體414的負極接地，第 十九電阻415連接在第六二極體414的兩端，第七電容416連接在第十九電阻415的兩 端。第十六電阻402的第一端為第一直流電VT的正極輸出端VT+，第十六電阻402的 第二端為第一直流電VT的負極輸出端VT-;第六二極體414的正極為第二直流電VCC 的輸出端。交流電源經過溫度保險絲601-第三穩壓管401穩壓-第五電容409-第十八 電阻411限流-第四穩壓管413穩壓--電流保險電阻元件606構成限流分壓交流迴路，從 第三穩壓管401和第四穩壓管413兩端獲得較低的交流穩定電壓，在第五電容409兩端 分擔較高的交流電壓，在交流電正半周時期，交流電經過第三穩壓管401穩壓，第八 二極體407整流，第十六電阻402、第四電容403濾波建立第一低壓直流電源VT，提 供給第一開關模塊使用;同時，交流電經過第四穩壓管413穩壓，第九二極體412整流， 第六二極體414、第十九電阻415、第七電容416組成的濾波電路，建立第二低壓直流 電VCC供給主控制模塊和第二開關模塊。
PTC/NTC電熱體溫度檢測模塊2包括第四電阻202、第五電阻203、第六電阻205、 第七電阻208、第八電阻210、第九電阻211、第二電容209、第一開關三極體204、第 一二極體206，其中PTC傳感線的第一端與第一二極體206的陽極相連，第一二極體 206的陰極與發熱線的第二端相連;PTC傳感線的第二端與第七電阻208的第一端相連， 第七電阻208的第二端與第九電阻211的第一端相連，第九電阻211的第二端與主控制 模塊的第三信號輸入端相連，第七電阻208的第二端同時與第二電容209的第一端相連， 第二電容209的第二端接地；第六電阻205的第一端也與PTC傳感線的第二端相連， 第六電阻205的第二端與第一開關三極體204的集電極相連，第一開關三極體204的發 射極連接到電源轉換模塊的第二直流電輸出端；第四電阻202的兩端連接在第一開關三極體204的基極與發射極之間；第五電阻203的第一端與第一開關三極體204的基極相 連，第五電阻203的第二端與主控制模塊的第四信號輸入端相連；第八電阻210的第一 端與第二電容209的第一端相連，第八電阻210的第二端與主控制模塊的第五信號輸入 端相連。
第一開關模塊4包括第一雙向可控矽201、第十電阻404、第十一電阻405、第十二 電阻501、第一光電耦合器406，其中第一雙向可控矽201的第一端連接到電源轉換模 塊第一直流電輸出端正極，第一雙向可控矽201的第二端與發熱線的第一端相連；第一 雙向可控矽201的控制端連接第十一電阻405後與第一光電耦合器406受光器的輸入端 相連；第十電阻404的第一端也連接到電源轉換模塊第一直流電輸出端正極，第十電阻 404的第二端連接到第一光電耦合器406受光器的輸入端，第一光電耦合器406受光器 的輸出端連接到電源轉換模塊第一直流電輸出端負極，第一光電耦合器406發光器負極 接地，第一光電耦合器406發光器的正極與第十二電阻501的第一端相連，第十二電阻 501的第二端與主控制模塊的第一控制信號輸出端相連。
第二開關模塊5包括第二雙向可控矽207、第十三電阻503、第十四電阻504、第三 電容502，其中第二雙向可控矽207的第一端與發熱線的第二端相連，第二雙向可控矽 207的第二端與供電電源的零線相連，第二雙向可控矽207的控制端與第十三電阻503 的第一端相連，第十三電阻503的第二端與第三電容502的第一端相連，第三電容502 的第二端與主控制模塊的第二控制信號輸出端相連；第十四電阻504的第一端也與第二 雙向可控矽207的控制端相連，第十四電阻504的第二端接地。
供電電源電壓頻率檢測模塊6包括第一電阻101、第三電阻102、第三電阻104、第 一電容103、第一穩壓管105，其中第一電阻101的第一端與供電電源的火線相連，第 一電阻101的第二端與第二電阻102的第一端相連，第二電阻102的第二端接地；第一 電容103的兩端連接在第二電阻102的兩端上；第一電阻101的第二端與主控制模塊的 第一信號輸入端相連；第三電阻104的第一端與供電電源的火線相連，第三電阻104的 第二端與第一穩壓管105的陰極相連，第一穩壓管105的陽極接地，第三電阻104的第 二端與主控制模塊的第二信號輸入端相連。
主控制模塊3採用18工作引腳的PICI16C54型號的單片機控制器，其中單片機控 制器的第4、 14引腳為電源引腳與電源轉換模塊的第二直流電輸出端相連，單片機控制 器的第11引腳為第一信號輸入端與第一電阻101的第二端相連，單片機控制器的第12 引腳為第二信號輸入端與第三電阻104的第二端相連，單片機控制器的第10引腳為第 一控制信號輸出端與第十二電阻501的第二端相連，單片機控制器的第9引腳為第二控 制信號輸出端與第三電容502的第二端相連，單片機控制器的第7引腳為第三信號輸入 端與第九電阻211的第二端相連，單片機控制器的第8引腳為第四信號輸入端與第五電 阻203的第二端相連；單片機控制器的第6引腳為第五信號輸入端與第八電阻210的第二端相連。
本實施例對發熱線進行恆溫控制的原理為在單片機控制器內設置第一溫度值，利 用PTC傳感線Ll的正溫度係數變化特性0.0044/°C ，通過檢査PTC傳感線LI的變化數 值來設定溫度點實現恆溫輸出功能，PTC/NTC電熱體溫度檢測模塊2採用對比RC計數 方式檢測PTC傳感線的變化率，檢測時先關閉第一可控矽201，通過單片機控制器的第 7引腳經過第九電阻211後對第二電容209進行放電，然後通過單片機控制器的第6引 腳經過第八電阻210後對第二電容209充電計數，然後再次對第二電容209進行放電， 在第一開關三極體204、第六電阻205、 PTC傳感線L1、第一二極體206、第二可控矽 207的迴路中由C點產生PTC傳感線Ll的分壓值經過第七電阻208對第二電容209充 電計數，將兩次計數進行相除，得到的結果與預設的第一溫度值比較，達到第一溫度值 時，在第一控制輸出端(第10引腳)和第二控制輸出端(第9引腳)輸出控制信號， 使第一開關模塊和第二開關模塊切斷髮熱線Ll的供電電源，停止加熱，直到下次檢査 溫度低於第一溫度值後，在第一控制輸出端(第10引腳)和第二控制輸出端(第9引 腳)輸出控制信號，使第一開關模塊和第二開關模塊接通發熱線Ll的供電電源，重新 加熱，以此循環達到恆溫控制的目的。同時，利用PTC傳感線進行定溫預熱控制，相 比同類產品定時預熱可靠性更高，溫度上升過程更快速，溫度平穩性更好。
本實施例NTC絕緣層301安全過溫保護原理為當產品非正常使用時，會出現局 部或者單點溫度過高，由於發熱線中間絕緣層是呈負溫度係數的NTC層絕緣材料，此 時的高溫將導致NTC層絕緣材料的絕緣阻抗降低，判斷電源在301層NTC絕緣材料上 的漏電流大小就可以判斷發熱體是否出現高溫現象了，首先關閉第二可控矽207，避免 其他幹擾信號或分流迴路影響檢查結果，其過程是電源端經過第一可控矽201-NTC層 絕層301—-第七電阻208—第九電阻211—單片機控制器的第四信號輸入端(第7引腳) 建立漏電流迴路，只要此漏電流在D點產生的電壓降足以達到單片機控制器的高電平門 檻電壓時，單片機控制器通過第八電阻210電阻判斷D點電壓己經為高電平了，即產 品出現的局部高溫，在第一控制輸出端(第10引腳)和第二控制輸出端(第9引腳) 輸出控制信號，使第一開關模塊和第二開關模塊接通發熱線Ll的供電電源停止加熱， 直到局部高溫點溫度將到安全範圍內，才在第一控制輸出端(第10引腳)和第二控制 輸出端(第9引腳)輸出控制信號，使第一開關模塊和第二開關模塊接通發熱線Ll的 供電電源，重新進行加熱，如此循環檢查控制達到過溫保護目的。
本實施例第一開關模塊和第二開關模塊的工作原理為當單片機控制器的第二信號 輸入端(12引腳)檢測到AC交流電源的零點信號後，單片機控制器的第一控制信號 輸出端(第10引腳)和第二控制信號輸出端(第9引腳)輸出與AC交流電源過零信 號同步的脈衝觸發信號驅動第一可控矽201和第二可控矽207的接通與關斷。由於發熱 線L2是強電輸入，電路採用了交流零線火線雙極開關控制， 一路驅動第一可控矽201的接通與關斷，由單片機控制器輸出的脈衝信號從F點經過第十二電阻501，第一光電 耦合器406,第十一電阻405，第十電阻404，通過第一光電耦合器406的光耦隔離脈衝 觸發第一可控矽201，這樣能對單片機控制器的第10引腳起到保護作用。而另一路驅動 第二可控矽207，則由單片機控制器輸出的脈衝信號從E點經第三電容502、第十三電 阻503、第十四電阻504、第二可控矽207，驅動電路採用電容耦合脈衝觸發信號，由於 第三電容502的通交流隔直流電的特性，即使片機控制器失效或E點輸出口損壞， 一直 輸出直流高電平或低電平，都會被第三電容502隔斷，致使第二可控矽207得不到觸發 電流而無法導通，確保了開關控制的可靠與穩定性。
另外，本實施例還包括溫度設定模塊7、定時設定模塊8、功能顯示模塊9，溫度設 定模塊7、定時設定模塊8、功能顯示模塊9均與單片機控制器相連，並且均採用常規 電路。
權利要求
1、一種PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置，連接在供電電源與PTC/NTC電熱體之間對PTC/NTC電熱體的溫度進行實時控制，所述PTC/NTC電熱體包括一PTC傳感線、一發熱線、一設置在PTC傳感線和發熱線之間的NTC絕緣層，其特徵在於包括有電源轉換模塊(1)，電源轉換模塊連接在供電電源的火線與零線之間，用於將供電電源提供的交流電轉換成穩定的第一直流電和第二直流電；PTC/NTC電熱體溫度檢測模塊(2)，由電源轉換模塊輸出的第二直流電供電，用於實時檢測PTC傳感線的電流電阻和NTC絕緣層的漏電流；第一開關模塊(4)，由電源轉換模塊輸出的第一直流電供電，連接在供電電源的火線與發熱線的第一端之間，用於接通或切斷髮熱線的供電電源；第二開關模塊(5)，由電源轉換模塊輸出的第二直流電供電，連接在供電電源的零線與發熱線的第二端之間(1)，用於接通或關斷髮熱線的供電電源；主控制模塊(3)，由電源轉換模塊輸出的第二直流電供電，PTC/NTC電熱體溫度檢測模塊的輸出端與主控制模塊相連，主控制模塊根據PTC/NTC電熱體溫度檢測模塊實時檢測PTC傳感線的電流電阻和NTC絕緣層的漏電流，輸出第一控制信號給所述第一開關模塊，使其執行接通或切斷髮熱線的供電電源；並且輸出第二控制信號給所述第二開關模塊，使其執行接通或切斷髮熱線的供電電源。
2、 根據權利要求1所述的PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置，其特徵在於還包 括一供電電源電壓頻率檢測模塊(6)，該供電電源電壓頻率檢測模塊的輸入端與供電電源 的火線相連，該供電電源電壓頻率檢測模塊的輸出端與主控制模塊相連。
3、 根據權利要求2所述的PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置，其特徵在於所述 供電電源電壓頻率檢測模塊包括第一電阻(IOI)、第二電阻(102)、第三電阻(104)、第一 電容(103)、第一穩壓管(105)，其中第一電阻(101)的第一端與供電電源的火線相連，第 一電阻(101)的第二端與第二電阻(102)的第一端相連，第二電阻(102)的第二端接地；第 一電容(103)的兩端連接在第二電阻(102)的兩端上；第一電阻(101)的第二端與主控制模 塊的第一信號輸入端相連；第三電阻(104)的第一端與供電電源的火線相連，第三電阻 (104)的第二端與第一穩壓管(105)的陰極相連，第一穩壓管(105)的陽極接地，第三電阻 (104)的第二端與主控制模塊的第二信號輸入端相連。
4、 根據權利要求1所述的PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置，其特徵在於所述 PTC/NTC電熱體溫度檢測模塊包括第四電阻(202)、第五電阻(203)、第六電阻(205)、第 七電阻(208)、第八電阻(210)、第九電阻(211)、第二電容(209)、第一開關三極體(204)、 第一二極體(206)，其中PTC傳感線的第一端與第一二極體(206)的陽極相連，第一二極體(206)的陰極與發熱線的第二端相連；PTC傳感線的第二端與第七電阻(208)的第一端 相連，第七電阻(208)的第二端與第九電阻(211)的第一端相連，第九電阻(211)的第二端 與主控制模塊的第三信號輸入端相連，第七電阻(208)的第二端同時與第二電容(209)的 第一端相連，第二電容(209)的第二端接地；第六電阻(205)的第一端也與PTC傳感線的 第二端相連，第六電阻(205)的第二端與第一開關三極體(204)的集電極相連，第一開關 三極體(204)的發射極連接到電源轉換模塊的第二直流電輸出端；第四電阻(202)的兩端 連接在第一開關三極體(204)的基極與發射極之間；第五電阻(203)的第一端與第一開關 三極體(204)的基極相連，第五電阻(203)的第二端與主控制模塊的第四信號輸入端相連； 第八電阻(210)的第一端與第二電容(209)的第一端相連，第八電阻(210)的第二端與主控 制模塊的第五信號輸入端相連。
5、 根據權利要求1所述的PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置，其特徵在於所述 第一開關模塊包括第一雙向可控矽(201)、第十電阻(404)、第十一電阻(405)、第十二電 阻(501)、第一光電耦合器(406)，其中第一雙向可控矽(201)的第一端連接到電源轉換模 塊第一直流電輸出端正極，第一雙向可控矽(201)的第二端與發熱線的第一端相連；第一 雙向可控矽(201)的控制端連接第十一電阻(405)後與第一光電耦合器(406)受光器的輸入 端相連；第十電阻(404)的第一端也連接到電源轉換模塊第一直流電輸出端正極，第十電 阻(404)的第二端連接到第一光電耦合器(406)受光器的輸入端，第一光電耦合器(406)受 光器的輸出端連接到電源轉換模塊第一直流電輸出端負極，第一光電耦合器(406)發光器 負極接地，第一光電耦合器(406)發光器的正極與第十二電阻(501)的第一端相連，第十 二電阻(501)的第二端與主控制模塊的第一控制信號輸出端相連。
6、 根據權利要求1所述的PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置，其特徵在於所述 第二開關模塊包括第二雙向可控矽(207)、第十三電阻(503)、第十四電阻(504)、第三電 容(502)，其中第二雙向可控矽(207)的第一端與發熱線的第二端相連，第二雙向可控矽 (207)的第二端與供電電源的零線相連，第二雙向可控矽(207)的控制端與第十三電阻(503) 的第一端相連，第十三電阻(503)的第二端與第三電容(502)的第一端相連，第三電容(502) 的第二端與主控制模塊的第二控制信號輸出端相連；第十四電阻(504)的第一端也與第二 雙向可控矽(207)的控制端相連，第十四電阻(504)的第二端接地。
7、 根據權利要求3 6中任一項權利要求所述的PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置， 其特徵在於所述主控制模塊為一具有18工作引腳的型號為PICI6C系列的單片機控制 器，其中單片機控制器的第4、 14引腳為電源引腳與電源轉換模塊的第二直流電輸出端 相連，單片機控制器的第11引腳為第一信號輸入端，單片機控制器的第12引腳為第二 信號輸入端，單片機控制器的第7引腳為第三信號輸入端，單片機控制器的第8引腳為 第四信號輸入端；單片機控制器的第6引腳為第五信號輸入端；單片機控制器的第10引腳為第一控制信號輸出端，單片機控制器的第9引腳為第二控制信號輸出端。
8、 根據權利要求1所述的PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置，其特徵在於還包 括有一溫度設定模塊(7)，該溫度設定模塊(7)與所述主控制模塊(3)相連。
9、 根據權利要求1所述的PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置，其特徵在於還包 括有一定時設定模塊(8)，該溫度設定模塊(8)與所述主控制模塊(3)相連。
10、 根據權利要求8或9所述的PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置，其特徵在於-還包括有一功能顯示模塊(9)，該功能顯示模塊(9)與所述主控制模塊(3)相連。
全文摘要
本發明涉及一種PTC/NTC電熱體的溫度控制裝置，連接在供電電源與PTC/NTC電熱體之間對PTC/NTC電熱體的溫度進行實時控制，所述PTC/NTC電熱體包括一PTC傳感線、一發熱線、一設置在PTC傳感線和發熱線之間的NTC絕緣層，其特徵在於包括有電源轉換模塊(1)、PTC/NTC電熱體溫度檢測模塊(2)，第一開關模塊(4)，連接在供電電源的火線與發熱線的第一端之間，用於接通或切斷髮熱線的供電電源；第二開關模塊(5)，由電源轉換模塊輸出的第二直流電供電，連接在供電電源的零線與發熱線的第二端之間(1)，用於接通或關斷髮熱線的供電電源；主控制模塊(3)，控制信號給所述第一開關模塊和所述第二開關，使其執行接通或切斷髮熱線的供電電源。
文檔編號H03K17/72GK101592962SQ20091009829
公開日2009年12月2日 申請日期2009年5月6日 優先權日2009年5月6日
發明者唐方勇, 沈紅軍 申請人:寧波錦春電器有限公司