專利名稱：電熱毯恒溫調控電子開關的制作方法
技術領域：
目前市售電熱毯多都采用半導體二極管降壓組成兩檔調溫開關。由于不能隨意調節溫度，使用時間越長越熱，既不舒服，也浪費電能。特別是電熱毯使用久了常發生斷線，接觸不良，造成打火現象。輕者燒毀被褥，重者造成火災。
該實用新型為解決上述問題而設計制做的結構簡單，成本低，便于工業化生產的電熱毯恒溫調控電子開關，用本開關裝制的電熱毯，毯溫可在10℃-50℃同隨意調節，設定后的溫度誤差±1℃。
本電熱毯用恒溫調控電子開關，是運用電子元器件組成的電子電路。其中雙向可控硅SCR2做交流主回路中的電子開關，其陽極接輸出端，陰極接共用地，觸發極和發光二級管LED2、二極管D7組成的觸發電路連接，發光二極管LED2兼做觸發指示燈。用雙運算放大器集成塊組成恒溫調控電路，其中運放IC2組成觸發信號放大電路；電路中的電阻R6、R7串接在交流電源與共用地之間，電阻R6和電阻R7的接點與IC2的正向輸入端5相接，取交流同步信號；IC2的反向輸入端6與IC1的輛出端1相接為控制端；IC2輸出端7經隔直流電容器與觸發電路相連，構成雙向可控硅SCR2的觸發極回路。由運放IC1組成比較器電路，電路中的電阻R2、電位器RP、電阻R3串連，連接在直流電源與共用地之間，電阻R2和電位器的接點與IC1的正向輸入端3相接，建立參考電壓。設定溫度可調節電位器RP、改變參考電壓。電阻R8、R2、熱傳感器RT串聯，也連接在直流電源與共同用地之間，電阻R4和溫度傳感器RT的接點與IC1的反向輸入端2相接，為控制端。當電熱毯溫度高于設定溫度時，溫度傳感器RT阻值下降，IC1反向輸入端2的電壓降低，當低于正向輸入端3參考電壓時，IC1輸出端1高電位，IC2的輸出端7無觸發信號輸出，SCR2關斷，停止向電熱毯供電。反之，電熱毯溫度低于設定溫度時，IC1反向輸入端2電壓升高，當高于參考電壓時，IC1的輸出端1又變為低電位，IC2反向輸入端6低電位，IC2輸出端7又有觸發信號輸出。SCR2重新導通，又向電熱毯供電。直流電源電路為電阻降壓，半波整流方式。本恒溫調控電子開關所用的溫度傳感器RT是用熱敏電組上繞電熱毯電熱絲做成。而其電熱絲兩端串接在交流回路中，所以熱敏電阻的溫度變化等于電熱毯上電熱絲溫度變化。因此溫度傳感器裝在本開關盒內，也能調控電熱毯溫度。并設有電熱毯斷絲，接觸不良保護電路。電路中的整流管D6、電阻R10穩壓管D5串聯、連接在雙向可控硅，SCR2的陽極(交流輸出端)與其用地之間，為負電壓支路。整流管D3、電阻R9、R10、穩壓管D5串聯，接在交流電源與共用地之間，為正電壓支路。二極管D4，電阻R10串聯，連接在電阻R10和穩壓管D5的接點A與單向可控硅SCR1的觸發極之間，構成觸發回路。濾波電容C3并接在結點A與共用地之間。單向可控硅的陽極接發光二極管LED1，LED1的另一端接在電阻R6和電阻R4的接點上，取直流電壓，陰極接供用地。正常時結點A受負電壓支路控制，為負電位，當電熱毯絲接觸不良電流瞬間中斷時，D3、R9支路正電壓使結點A跳變為正電位。經二級管D4、電阻R11觸發單向可控硅SCR1，SCR1導通后自鎖，告警燈CED1亮，傍路了電阻R4，溫度傳感器RT支路，使控制電路中的運算放大器LC1反向輸入端2電位變低，IC1輸出端1長期高電位IC2反向輸入端6長期高電位而截止，輸出端7無觸發信號輸出。雙向可控硅不再導通，停止向電熱毯供電。
說明書附

圖1是該實用新型的電路圖。下面結合圖1，對該實用新型進行詳細說明如下該圖中的整流管D1、電阻R1、穩壓管D2、電容C1構成直流穩壓電路。采取電阻降壓、半波整流方式，其目的是降低成本，減小本恒溫調控電子開關的體積。該圖中的運放IC1、電阻R2、R3、R4、R5、R6、溫度傳感器RT，電位器RP構成比較器，用來調控溫度。其中電位器RP、電阻R2、R3串接在直流電源與共用地之間，RP和R2的接點與IC1的正向輸入端3相接，調節電位器RP可改變正向輸入端3參考電壓，按所需設定溫度。
溫度傳感器RT是用負溫系數、熱敏電阻上繞與電熱毯相同型號的電熱絲制做，其電熱絲串接在交流主回路中，這樣的連接是為了使溫度傳感器同其他原器件一同裝在一個印刷電路板上。而減少恒溫調控電子開關至電熱毯的連線。使之能方便的替換普通的二檔電熱毯開關。
溫度傳感器RT、電阻R8、R4串接在直流電源與共用地之間，電阻R4和溫度傳感器RT的接點與IC1的反向輸入端相連，IC1的反向輸端電位因RP阻值變化而變化。圖中的IC2、電阻R6、R7構成觸發信號放大器。電阻R6、R7串接在交流電源與共用地間，其R6和R7的接點與IC2的正向輸入端6相連，為IC2提供觸發信號源。IC2的反相入輸端5與IC1的輸出端1相連，所以IC2的導通截止受IC1控制。電路中的電容C2為隔直流電容。發光二極管LED2和二極管D7反向連接組成雙向可控硅SCR2的觸發回路。雙向可控硅SCR2為電熱毯的電子開關。
本實用新型恒溫調控過程是電熱毯加電后，毯溫逐漸升高，當高于設定溫度時，連接溫度傳感器的IC1的反相輸入端電位隨之降到低于IC1的正向輸入端設定的參考電位時，IC1由截止狀態跳變為導通狀態，輸出端1變高電位，IC2的反向輸入端6也隨之高電位而截止。IC2的輸出端7無觸發信號輸出，雙向可控關斷，停止向電熱毯供電。反之，當電熱毯溫度下降，IC1反相輸入端2電位升高，當高于IC1正向輸入端3電位時，IC1由導通狀態又跳變為截止狀態，IC2的輸出端7又有觸發信號輸出。觸發信號經隔直流電容器C2、LED2、D7再次觸發雙向可控硅SCR2。SCR2重新給電熱毯供電，周而復始，實現了恒溫調控。當有觸發信號通過發光二極管LED2時，LED2亮，顯示在給電熱毯供電。
斷絲，接觸不良保護及告警顯示電路，是由可控硅SCR1，發光二極管LED1、電阻R9、R10、R11、二極管D3、D6、D4、穩壓管D5、濾波電容C3構成。其中，交流電源至電熱毯電熱絲，D6、R10，結點A，D5，共用地為負電壓支路，交流電源至D3、R9、R10，結點A，D5共用地為正電壓支路，正常時，因R9阻值很大，結點A為負電位0.7V左右，可控硅SCR5處在截止狀態。當電熱毯斷絲或接觸不良時，A點瞬間跳變為正電位，穩壓管D5為穩壓狀態，正電壓經二極管D4，電阻R11觸發可控硅SCR1，SCR1導通后自鎖，LED1亮，顯示電熱毯斷絲或接觸不良，由于SCR1導通自鎖，使R8、R4接點B的電位很低，迫使IC2反向輸入端2常期處在低電位，相關的IC2停止工作不再有觸發信號輸出，雙向可控硅SCR2關斷，不再給電熱毯供電。電路中的開關K為直流電源開關。
上述電路中的所有原器件均裝在30mm×90mm的電路板上，配以相應外殼及輸入、輸出電源線，組裝成本電熱毯恒溫調控電子開關。
權利要求1.一種電熱毯用恒溫調控電子開關，是運用電子元器件組成的電子電路，其中雙向可控硅(SCR2)做交流主回路中的電子開關，其陽極接輸出端，陰極接共用地，觸發極和發光二級管(LED2)、二極管(D7)組成的觸發電路連接，發光二極管(LED2)兼做觸發指示燈；用雙運算放大器集成塊組成恒溫調控電路，其中運放(IC2)組成觸發信號放大電路；電路中的電阻(R6)、(R7)串聯接在交流電源與共用地之間，電阻(R6)和電阻(R7)的接點與(IC2)的正向輸入端(5)相接，取交流同步信號；(IC2)的反向輸入端(6)與(IC1)的輸出端(1)相接為控制端；(IC2)輸出端(7)經隔直流電容器與觸發電路相連，構成雙向可控硅(SCR2)的觸發極回路，由運放(IC1)組成比較器電路，電路中的電阻(R2)、電位器(R1)、電阻(R3)串聯，連接在直流電源與共用地之間，電阻(R2)和電位器的接點與(IC1)的正向輸入端(3)相接，建立參考電壓；設定溫度可調節電位器(RP)、改變參考電壓；電阻(R8)、(R2)、熱傳感器(RT)串聯，也連接在直流電源與共用地之間，電阻(R4)和溫度傳感器(RT)的接點與(IC1)的反向輸入端(2)相接，為控制端；當電熱毯溫度高于設定溫度時，溫度傳感器(RT)阻值下降，(IC1)反向輸入端(2)電壓下降，當低于正向輸入端(3)的參考電壓時，(IC1)輸出端(1)高電位，(IC2)的輸出端(7)無觸發信號輸出，(SCR2)關斷，停止向電熱毯供電，反之，電熱毯溫度低于設定溫度時，(IC1)反向輸入端(2)電壓升高，當高于參考電壓時，(IC1)的輸出端(1)又變為低電位，(IC2)反向輸入端(6)低電位，(IC2)輸出端(7)又有觸發信號輸出；(SCR2)重新導通，又向電熱毯供電；直流電源電路為電阻降壓，半波整流方式；本恒溫調控電子開關，其特征在于溫度傳感器(RT)是用熱敏電組上繞電熱毯電熱絲做成，而其電熱絲兩端串接在交流回路中，所以熱敏電阻的溫度變化等于電熱毯上電熱絲溫度變化，所以溫度傳感器裝在本開關盒內，也能調控電熱毯溫度，并設有電熱毯斷絲，接觸不良保護電路；電路中的整流管(D6)、電阻(R10)穩壓管(D5)串聯、連接在雙向可控硅(SCR2)的陽極(交流輸出端)與共用地之間，為負電壓支路；整流管(D3)、電阻(R9)、(R10)、穩壓管(D5)串聯，接在交流電源與共用地之間，為正電壓支路，二極管(D4)，電阻(R10)串聯，連接在電阻(R10)和穩壓管(D5)的接點(A)與單向可控硅(SCR1)的觸發極之間，構成觸發回路，濾波電容(C3)并接在結點(A)與共用地之間，單向可控硅的陽極接發光二極管(LED1)，(LED1)的另一端接在電阻(R6)和電阻(R4)的接點上，取直流電壓，陰極接供用地；正常時結點(A)受負電壓支路控制，為負電位，當電熱毯斷絲、接觸不良電流瞬間中斷時，(D3)、(R9)支路正電壓使結點(A)跳變為正電位，經二級管(D4)、電阻(R11)觸發單向可控硅(SCR1)，(SCR1)導通后自鎖，告警燈(LED1)亮，傍路了電阻(R4)、溫度傳感器(RT)支路，使控制電路中的運算放大器(IC1)反向輸入端(2)電位變低，(IC1)輸出端(1)長期高電位(IC2)反向輸入端(6)長期高電位而截止，輸出端(7)無觸發信號輸出，雙向可控硅不再導通，停止向電熱毯供電。
2.根據權利要求1所述的恒溫調控電子開關，其特征在于溫度傳感器是用熱敏電阻繞上于電熱毯相同型號的電熱絲做成并和其它元器同裝在一個印刷線路板上。
專利摘要本實用新型具有10℃—50℃恒溫控制范圍,±1℃恒溫精度。具有電熱毯斷線和接觸不良時電源自動關斷和告警顯示功能。其特點是溫度傳感器是用電熱毯電熱絲繞在熱敏電阻上制成。其電熱絲串接在電路板上的交流輸出回路上。減去了開關至電熱毯溫度傳感器連線。溫度控制電路采用運放集成塊,電子開關電路采用雙向可控硅,利用可控硅自鎖,穩壓管正向導通,反向穩壓特性設計的保護及告警顯示電路。上述電路均裝在30×90mm印制電路板上,體積小,成本低,通用性強,便于市場開發。
文檔編號H03K17/00GK2369414SQ98203948
公開日2000年3月15日 申請日期1998年4月28日 優先權日1998年4月28日
發明者張雨田 申請人:張雨田