[發明專利]一種控溫電熱器具

有效

• 申請號: 201310472465.2
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103517466A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 李木水;李江江
• 申請（專利權）人: 九江市科瑞特控溫科技有限公司
• 主分類號: H05B3/00
• 分類號: H05B3/00;H05B3/02
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

????本發明涉及一種控溫電熱器具，特別是一種以線、薄膜或其他結構形式發熱的電熱器具的溫度控制裝置。

背景技術

已有的以線發熱（無論是發熱體和感溫體合二為一，還是發熱體和感溫體獨立分開的）控溫電熱器具在控溫技術方面采用的是從電網上取同步信號去控制同步電路輸出高電平提供比較器輸入設定參考電平的工作電壓，并與取樣支路的比較器輸入電平進行比較，決定比較器輸出電平狀態（高或低）從而決定執行元件（可控硅等）工作狀態（導通或關斷），使負載（發熱元件）獲電加熱或停止加熱達到控制且恒定溫度的目的。控溫器具由發熱載體、發熱元件和控制器組成，發熱元件安裝在發熱載體上，在發熱載體一端連接接點接口，經連接軟線連接接點接口和控制器，并經電源插頭接市電電源，控制器包括外殼以及安裝在其內的控制電路。其存在的不足之處在于，首先，比較器同相和反相的輸入端電平不是同取自電源電路穩壓電源的分電壓，即比較器同相輸入電平依賴同步跟隨電路的輸出高電平為供電電壓，比較器反相輸入電平取自電源電路的穩壓電源的分電壓，這樣，若控制裝置在環境溫度升高時（如覆蓋或靠近發熱元件）比較器的同相和反相輸入電平因溫度變化，使其線性不一致，導致控制的實際溫度偏差較大、控溫精度不高且易受干擾：其次，比較器的輸入設定電平端無產生死區電壓ΔU的電路，也就是控溫不工作區(這種工作方式很難加入死區電壓ΔU的產生和調整電路)，因此，器具控溫工作狀態是依靠取樣支路較大的電流變化導致電源穩壓電路電壓波動（靜態時取樣支路工作電流大，電源穩壓電路負載重，工作電壓略下降；動態時取樣支路工作電流小，電源穩壓電路負載輕，工作電壓略上升），這樣，就產生很微小的電壓變化且該微小變化的電壓是不可調節的，使得控制電路能控溫，但要求發熱元件的溫度變化系數相對大，而對于溫度變化系數較小的發熱元件卻難以實現控溫或者說實現起來有困難，且控溫精度低，不可調，應用范圍窄。三是，由于控制裝置覆蓋或靠近發熱元件，使得控制裝置內溫度升高時，器具的控制溫度也會隨著上升，結果，導致控溫精度下降，限制了使用場合。

發明內容

????本發明其目的就在于提供一種控溫電熱器具，解決了元器件多，控溫精度不高，要求發熱元件溫度變化系數大，制作復雜的問題。具有適用電壓范圍廣、控溫精度高且可調、抗干擾能力強、可靠性高、成本低、制作簡單的特點，可廣泛應用于各種電熱器具或加熱部件中的精準控溫，如電熱暖身毯、電熱被、孵化墊、各種電熱敷、各種電加熱產品及其他行業的溫度控制裝置等。

????實現上述目的而采取的技術方案，包括發熱載體、發熱元件和控制器，發熱元件安裝在發熱載體上，在發熱載體一端連接接點接口，經連接軟線連接接點接口和控制器，并經電源插頭接市電電源或移動電源或變壓裝置電源，控制器包括外殼以及安裝其內的控制電路，控制電路包括電源電路，所述控制電路還包括比較電路、取樣電路、緩沖器電路、保護電路和執行元件可控硅，所述緩沖器電路包括二極管Dz、Dx、等效容抗Zc、電阻Rz、比較器IC2和調節電位器RW，二極管Dz的正極為緩沖器電路輸入端②，二極管Dz的負極接Zc、Rz的各一腳，Zc的另一腳接工作地①，電阻Rz的另一腳經二極管Dx輸出，為緩沖器電路輸出端③，比較器IC2反向端接緩沖器電路輸出端③，比較器IC2同相端接二極管Dz的負極；所述電源電路連接比較電路和取樣電路，所述緩沖器電路的輸入端連接比較電路的輸出端，緩沖器電路的輸出端連接比較電路的運算放大器IC1同相輸入端，比較電路的運算放大器IC1的輸出端連接執行元件可控硅的控制極。

與現有的技術相比本發明具有以下優點。

1.????由于控制電路采用了緩沖器的設計而不是同步電路的設計，使器具或部件控溫精度高且可方便的調整，對發熱元件的溫度變化系數要求低，適用范圍廣；

2.????由于控制電路采用了緩沖器和比較器相結合的電路設計，可方便地制作帶有多項輔助控制功能的通用和專用芯片的集成塊（如帶有數字顯示、定時等功能），便于大批量生產各種控溫電熱器具和部件，功能性強大；

3.????由于控制電路采用了緩沖器和比較器相結合的電路設計，可方便的加入各種保護電路，消除火災隱患，尤其是控制裝置在溫度較高的環境工作時器具或部件控制溫度恒定且不變或下降（根據發熱場合的要求而定），使得器具安全性能高；

4.????若某些場合發熱元件的發熱體和感溫體(傳感器)需獨立分開,只需增加一個節點(連接軟線內增加一根信號線),其控制裝置的控制效果與發熱元件的發熱體和感溫體合二為一的控制裝置效果相同。