[實(shí)用新型]一種家用柔性取暖器發(fā)熱絲斷絲保護(hù)控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220546563.7
• 申請(qǐng)日: 2012-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN202973352U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鵬;巫松波;黎義強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都彩虹電器(集團(tuán))股份有限公司
• 主分類號(hào): F24D19/10
• 分類號(hào): F24D19/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：?

一種家用柔性取暖器發(fā)熱絲斷絲保護(hù)控制器，屬于應(yīng)用家電領(lǐng)域。

背景技術(shù)：?

當(dāng)前供人們家用取暖的柔性電加熱器相當(dāng)多，比如：電熱毯、電熱墊、暖手暖腳寶、電熱敷、電熱披風(fēng)等。無一例外，這些柔性取暖器基本上都采用的是單層、雙層或三層螺旋發(fā)熱線制成，發(fā)熱線的最大缺點(diǎn)就是在高溫或外力作用下很容易出現(xiàn)斷絲情況，斷絲后又極易發(fā)生拉電弧產(chǎn)生火花，輕者燒壞柔性電取暖器，重者引發(fā)火災(zāi)，造成危害人們?nèi)松碡?cái)產(chǎn)安全的嚴(yán)重事故。

發(fā)明內(nèi)容：?

本實(shí)用新型的目的是向人們提供一種家用柔性取暖器發(fā)熱絲斷絲保護(hù)控制器，在出現(xiàn)意外斷絲情況時(shí)具有立即斷開施加在發(fā)熱絲兩端的電壓，同時(shí)發(fā)出斷絲報(bào)警信號(hào)，提醒人們發(fā)熱絲出現(xiàn)斷絲，可避免因斷絲不斷電對(duì)人們?cè)斐梢馔鈧Φ氖鹿拾l(fā)生。

本實(shí)用新型包括輸入工作電源交流220V，電源控制、直流電壓源、單片機(jī)、溫度設(shè)定輸入、LED燈組、蜂鳴報(bào)警器、光電耦合器、執(zhí)行電路、感溫元件、發(fā)熱絲。?

本實(shí)用新型工作原理為：輸入工作電源AC220V?50Hz把電源輸出給電源控制，電源控制通過降壓、限流后輸出給直流電壓源、直流電壓源通過整流、限幅、穩(wěn)壓給單片機(jī)工作所需要的直流電源DC4.7V，電源控制輸出電壓給執(zhí)行電路，執(zhí)行電路再把交流電壓施加給發(fā)熱絲進(jìn)行發(fā)熱，發(fā)熱絲出現(xiàn)斷絲情況時(shí)，光電耦合器開關(guān)作用處于關(guān)斷狀態(tài)，單片機(jī)得到光耦開關(guān)關(guān)斷的反饋信號(hào)后經(jīng)過設(shè)定程序的比較、運(yùn)算后作出斷絲的判斷，隨即通過輸出腳斷開電源控制的觸發(fā)電流，使得交流電壓不再通過電源控制施加在發(fā)熱絲上。同時(shí)單片機(jī)作出斷絲判斷后，通過設(shè)定程序輸出信號(hào)使LED燈組和蜂鳴器處于斷絲工作狀態(tài)，這樣LED燈組和蜂鳴器就發(fā)出報(bào)警警示。?

本實(shí)用新型提供了一種使用簡(jiǎn)單，方便，可靠檢測(cè)發(fā)熱絲斷絲并報(bào)警，并能精確設(shè)定、控制、測(cè)量家用柔性取暖器發(fā)熱絲的溫升。?

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。?

附圖說明?圖1為本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖，?

圖2為本實(shí)用新型控制器的控制電路原理圖。

具體實(shí)施方式

參見附圖1、圖2，本實(shí)用新型包括輸入工作電源交流220V，電源控制3、直流電壓源4、單片機(jī)5、溫度設(shè)定輸入6、LED燈組7、蜂鳴報(bào)警器8、光電耦合器9、執(zhí)行電路10、感溫元件11、發(fā)熱絲12（如圖1所示）。?

圖2中電路連接實(shí)施方式如下：交流電源AC220V一端連接有電流熔斷器FU、交流電源兩端分別串聯(lián)雙極電源開關(guān)SA的一端，LED4、電阻R1和二極管VD2串聯(lián)后分別連接上電源兩端構(gòu)成電源指示燈回路。可控硅SCR1陰極和二極管VD3、VD4、發(fā)熱絲H1H2串聯(lián)后通過可控硅SCR1陽(yáng)極連接電源一端，發(fā)熱線H1H2連接電源地端組成發(fā)熱絲控制電路；可控硅SCR1的控制極g與二極管VD8、電阻R6串聯(lián)后與單片機(jī)輸出端11腳相連，通過單片機(jī)輸出信號(hào)來控制可控硅的導(dǎo)通狀態(tài)；可控硅SCR1的控制極g與電阻R5、二極管VD6串聯(lián)后與電源地端相連，VD3的正極與R5相連再與R4串聯(lián)后與光電耦合器U的輸入端1相連，VD4的負(fù)極與光電耦合器U的輸入端2相連，這樣VD3和VD4上的電壓直接給光電耦合器U提供輸入工作電壓，光電耦合器U的輸出端3與電阻R7串聯(lián)后與單片機(jī)IC輸入端14腳相連組成斷絲檢測(cè)的信號(hào)回路，光電耦合器U的4腳和單片機(jī)IC的10腳、12腳、4腳、6腳全部接VW4.7V的正端。交流電源一端通過電阻R2限流后，與電阻R3和電容C1的并聯(lián)電路串聯(lián)再與二極管VD5、VD7、電容C2、穩(wěn)壓管VW的并聯(lián)電路串聯(lián)回電源地端，組成交流電源降壓、整流、穩(wěn)壓的控制回路，這樣穩(wěn)壓管VW輸出穩(wěn)定的DC4.7V給單片機(jī)及蜂鳴器DL、光電耦合器U。溫度傳感器Rt與電阻R9串聯(lián)后與穩(wěn)壓管VW正端相連，Rt與電容C4并聯(lián)后與單片機(jī)13腳相連，溫度傳感器Rt的阻值跟隨發(fā)熱絲發(fā)熱量而變化，相應(yīng)Rt上的電壓也會(huì)跟隨阻值發(fā)生變化，并把變化值傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)通過A/D轉(zhuǎn)換和一系列運(yùn)算后，由單片機(jī)IC進(jìn)行控制輸出幅度來控制可控硅的開關(guān)時(shí)間以達(dá)到控溫的目的。單片機(jī)IC7、8、9腳輸出分別接3只LED燈，作為正常工作或故障報(bào)警指示用，LED燈串聯(lián)的電阻R10、R11、R12起限流作用；溫度設(shè)定輸入通過輕觸按鈕SB與電阻R13串聯(lián)后與單片機(jī)IC2腳相連而成，電阻R14與電容C5并聯(lián)后一端接穩(wěn)壓管VW?DC4.7V另一端接蜂鳴器DL，蜂鳴器再與單片機(jī)IC?1腳相連組成蜂鳴報(bào)警回路。?

其工作原理是當(dāng)電源開關(guān)SA接通時(shí)，AC?22零V?5零Hz交流電壓即施加于可控硅SCR和發(fā)熱絲H1H2的串聯(lián)電路上，這時(shí)，單片機(jī)IC?11腳并無觸發(fā)電壓輸出，所以可控硅未導(dǎo)通。同時(shí)AC?22零V?5零Hz也施加給了電阻R2、電阻R3和電容C1組成的限流降壓電路上，R2的作用是濾波電容C1端電壓未建立起來時(shí)起限制峰值電流的作用。R3和C1并聯(lián)降壓后再經(jīng)過VD5、VD7、C2、VW整流、限幅、穩(wěn)壓后輸入穩(wěn)定的直流電壓DC4.7V作為基本電路的直流電壓源。當(dāng)DC4.7施加給單片機(jī)IC啟動(dòng)工作后，單片機(jī)IC11腳作為輸出端?把電流施加給可控硅SCR1觸發(fā)其控制極g，可控硅導(dǎo)通，交流電壓通過可控硅陽(yáng)極陰極導(dǎo)通施加給發(fā)熱絲H1H2，發(fā)熱絲開始發(fā)熱，可控硅SCR1陰極與發(fā)熱絲H1H2之間串聯(lián)有兩只二極管VD3、VD4，交流電壓通過VD3和VD4時(shí)，其上的導(dǎo)通電壓為1.4V直接施加給光電耦合器U，觸發(fā)光電耦合器工作并打開光電耦合器開關(guān)，這時(shí)光耦輸出端3腳有電壓輸出，光耦輸出電壓相對(duì)于單片機(jī)IC為高電平信號(hào)，單片機(jī)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換和一系列設(shè)定程序比較、運(yùn)算后，作出判處發(fā)熱絲處于正常導(dǎo)通發(fā)熱工作中，以此，單片機(jī)連續(xù)輸出觸發(fā)可控硅SCR1導(dǎo)通工作；相反，如果發(fā)熱絲H1H2出現(xiàn)斷絲時(shí)，這時(shí)發(fā)熱絲控制回路處于斷路狀態(tài)，二極管VD3和VD4上電壓消失，導(dǎo)致給光電耦合器U工作電壓為零，光電耦合器U無法工作，光耦輸出端3腳輸出電壓也變?yōu)榱悖?單片機(jī)IC檢測(cè)到輸入為低電平后，再通過A/D轉(zhuǎn)換和一系列設(shè)定程序比較、運(yùn)算后，作出發(fā)熱絲斷絲判斷，并按設(shè)定程序通過11腳輸出斷開可控硅SCR1控制極的觸發(fā)電流，可控硅SCR1斷開導(dǎo)通，就阻止了交流電壓施加給發(fā)熱絲H1H2，發(fā)熱絲H1H2上無電壓施加，在發(fā)熱絲斷絲處也就不會(huì)發(fā)生拉弧產(chǎn)生電火花現(xiàn)象，進(jìn)一步避免意外事故的發(fā)生；同時(shí)單片機(jī)IC作出斷絲判斷后，通過設(shè)定程序7、8、9腳間斷輸出高電平給LED燈與電源地端形成回路，使LED燈不斷持續(xù)閃爍以示斷絲報(bào)警信號(hào)，同時(shí)單片機(jī)IC?1腳輸出從高電平變?yōu)榈碗娖剑绷麟妷涸碫W正極輸出電壓施加在蜂鳴器報(bào)警回路上并與單片機(jī)IC?1腳形成回路，蜂鳴器開始持續(xù)鳴響與LED燈組一起發(fā)出斷絲報(bào)警信號(hào)，直到使用者發(fā)現(xiàn)并斷開電源SA后或單片機(jī)IC設(shè)定的定時(shí)結(jié)束，才停止工作和報(bào)警。?