一种用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及温度控制及保护装置，具体涉及一种用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置，包括装置壳体及设置在装置壳体内的控制电路，控制电路包括与交流电源相连的交流输入模块、与PTC/NTC发热线相连的加热模块及主控芯片模块，主控芯片模块包括用于控制加热模块工作的主控芯片，加热模块包括串联在加热支路中的双向可控硅；主控芯片具有发送控制信号的第24脚，第24脚连接有向双向可控硅发送触发控制脉冲的触发模块，主控芯片具有用于模数信号转换的第26脚，第26脚连接有用于生成断线检测信号和NTC检测信号的NTC及断线检测模块；本实用新型专利技术所提供的技术方案能够有效克服温度误差较大、平稳度较差、无法对产品局部或单点过温过热进行精确保护的缺陷。

A temperature control and protection device for PTC / NTC hot wire

【技术实现步骤摘要】
一种用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置
本技术涉及温度控制及保护装置，具体涉及一种用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置。
技术介绍
PTC材料是一种具有正温度系数的半导体电阻，超过居里温度时，其电阻值随着温度的升高而显著增大。NTC材料是一种具有负温度系数的半导体电阻，超过居里温度时，其电阻值随着温度的升高而显著减小。PTC/NTC发热线，则是在PVC绝缘层外壳内设置一层检测线、一层PTC加热线，并在检测线和PTC发热线之间填充一层NTC绝缘材料。现有的发热毯、电热毯、宠物垫、发热靴、按摩发热垫、人体局部发热产品，暖胎垫、餐盘加热垫及其它物品保温、加热系列产品中的发热元件经常采用PTC/NTC发热线。但是，目前国内外的传统发热垫、电热毯等电热产品，采用普通发热线加热、温控器控温，其控温精度误差较大，恢复时间较长，温度平稳度不好，在不同的使用环境下发热效果相差明显，在环境温度很低的时候使用者会感觉不够热，舒适度不佳，且这些产品非正常使用时，无任何安全保护功能。而对于采用单纯PTC加热线或单纯PTC测温的温度控制产品在安全方面也不能对产品局部或单点过温、过热进行保护，非正常使用仍有安全隐患，产品失效可能对使用者产生危害。而另有一类电热产品，尽管采用PTC/NTC发热线，具有利用NTC特性对产品局部或单点过温过热进行保护的功能，通过判断NTC绝缘材料因局部高温形成较大漏电流在取样电阻上产生的压降是否达到主控芯片的设定值的方式来决定是否关闭可控硅，实现保护目的。但如果可控硅击穿，则只能等到温度高到熔断发热线，利用很大的漏电流使电阻发热熔断温度保险丝才能实现保护目的，不足之处显而易见。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术所存在的上述缺点，本技术提供了一种用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置，能够有效克服现有技术所存在的温度误差较大、平稳度较差、无法对产品局部或单点过温过热进行精确保护的缺陷。(二)技术方案为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置，包括装置壳体及设置在所述装置壳体内的控制电路，所述控制电路包括与交流电源相连的交流输入模块、与PTC/NTC发热线相连的加热模块及主控芯片模块，所述主控芯片模块包括用于控制所述加热模块工作的主控芯片，所述加热模块包括串联在加热支路中的双向可控硅；所述主控芯片具有发送控制信号的第24脚，所述第24脚连接有向所述双向可控硅发送触发控制脉冲的触发模块，所述主控芯片具有用于模数信号转换的第26脚，所述第26脚连接有用于生成断线检测信号和NTC检测信号的NTC及断线检测模块，所述主控芯片具有用于输入所述加热模块检测电流的第25脚，所述第25脚连接有电流检测模块，所述主控芯片具有输入电压采样值的第22脚，所述第22脚连接有电压检测模块，所述主控芯片具有输入与交流电源相位相同且电压幅值最大为VCC+0.3V同步信号的第19脚，所述第19脚连接有取样同步信号的同步模块。优选地，所述NTC及断线检测模块包括能在触发模块关闭加热模块后形成检测回路的第一分压电阻R11、第二分压电阻R10和第三分压电阻R25；所述第一分压电阻R11的第一端连接电流熔断器F1的输出端，所述第一分压电阻R11的第二端与PTC/NTC发热线中的检测线相连，所述第二分压电阻R10和第三分压电阻R25串联后并接在温度熔断器TF1的第二端；所述主控芯片的第26脚连接在第二分压电阻R10与第三分压电阻R25之间。优选地，所述触发模块包括限流电阻R21、与所述双向可控硅TR1的门极G相连接的耦合电容C9和抗干扰电阻R22；所述限流电阻R21的第一端与主控芯片IC1的第24脚连接，所述限流电阻R21的第二端与耦合电容C9的第一端连接，所述抗干扰电阻R22跨接于双向可控硅TR1的门极G与主电极之间。优选地，所述电流检测模块包括取样电阻R17和隔离电阻R19；所述取样电阻R17的第一端和隔离电阻R19的第一端分别与双向可控硅TR1的主电极连接，所述隔离电阻R19的第二端与主控芯片IC1的第25脚连接。优选地，所述交流输入模块通过短路保护模块、漏电保护模块、EMC模块，所述交流输入模块经直流稳压模块转换为直流电后连接主控芯片的第21脚。优选地，所述短路保护模块包括与交流输入模块的火线端L串联的电流熔断器F1；所述EMC模块包括压敏电阻ZNR1、X电容C1和电阻R3构成的并联支路，所述并联支路的第一端与电流熔断器F1的输出端连接，所述并联支路的第二端与交流输入模块的温度熔断器TF1的第二端连接。优选地，所述漏电保护模块包括温度熔断器TF1、第一整流二极管D3和电阻R7串联、第二整流二极管D4和电阻R26串联，所述第一整流二极管D3阴极接电流熔断器F1，所述第二整流二极管D4阴极接温度熔断器TF1，所述温度熔断器TF1在PCB上位于电阻R7和电阻R26之间；所述漏电保护模块还包括双向可控硅TR2、触发电阻R23和抗干扰电阻R24，所述双向可控硅TR2电极T1、T2分别接第二整流二极管D4阴极、阳极，所述触发电阻R23的第一端与主控芯片的第28脚连接，所述触发电阻R23的第二端和双向可控硅TR2的门极G连接，所述抗干扰电阻R24跨接于双向可控硅TR2的门极G与电极T1之间，所述温度熔断器TF1在PCB板上位于R26、R7中间，所述温度熔断器TF1、R26、R7三个元件平行紧密接触，均涂有导热硅脂。优选地，所述直流稳压模块包括依次串联在熔断器输出端与温度熔断器TF1第二端之间的降压电容C3、电阻R1；所述降压电容C3的第二端连接第一整流二极管D1的阳极和第二整流二极管D2的阴极，所述第二整流二极管D2的阳极连接零线端N，所述第一整流二极管D1的阴极连接稳压二极管ZD1的阴极、电解电容C4的正极、瓷片电容C5的第一端和电阻R8的第一端，所述稳压二极管ZD1的阳极、电解电容C4的负极、瓷片电容C5的第二端和电阻R8的第二端连接温度熔断器TF1第二端。优选地，所述电压检测模块包括第一分压电阻R6和第二分压电阻R5串联的分压电路；所述第一分压电阻R6的第一端连接电流熔断器F1的输出端，所述第一分压电阻R6的第二端和第二分压电阻R5的第一端与主控芯片U1的第22脚连接，所述第二分压电阻R5的第二端连接GND。优选地，所述同步模块包括电阻R4和瓷片电容C6构成的串联支路；所述电阻R4的第一端连接电流熔断器F1的输出端，所述电阻R4的第二端和瓷片电容C6的第一端连接主控芯片IC1的第22脚，所述瓷片电容C6的第二端连接直流稳压模块的GND端。(三)有益效果与现有技术相比，本技术所提供的一种用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置具有以下技术效果：1、由于采用PTC控温，所以温度控制精确，误差小于±3摄氏度，避免了机械温控器的回滞温度区间大的弊端，具有平稳度较好的优点；2、在产品局部或单点过温过热保护方面，因主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置，其特征在于：包括装置壳体及设置在所述装置壳体内的控制电路，所述控制电路包括与交流电源相连的交流输入模块、与PTC/NTC发热线相连的加热模块及主控芯片模块，所述主控芯片模块包括用于控制所述加热模块工作的主控芯片，所述加热模块包括串联在加热支路中的双向可控硅；所述主控芯片具有发送控制信号的第24脚，所述第24脚连接有向所述双向可控硅发送触发控制脉冲的触发模块，所述主控芯片具有用于模数信号转换的第26脚，所述第26脚连接有用于生成断线检测信号和NTC检测信号的NTC及断线检测模块，所述主控芯片具有用于输入所述加热模块检测电流的第25脚，所述第25脚连接有电流检测模块，所述主控芯片具有输入电压采样值的第22脚，所述第22脚连接有电压检测模块，所述主控芯片具有输入与交流电源相位相同且电压幅值最大为VCC+0.3V同步信号的第19脚，所述第19脚连接有取样同步信号的同步模块。/n

【技术特征摘要】
20180824 CN 20182137499811.一种用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置，其特征在于：包括装置壳体及设置在所述装置壳体内的控制电路，所述控制电路包括与交流电源相连的交流输入模块、与PTC/NTC发热线相连的加热模块及主控芯片模块，所述主控芯片模块包括用于控制所述加热模块工作的主控芯片，所述加热模块包括串联在加热支路中的双向可控硅；所述主控芯片具有发送控制信号的第24脚，所述第24脚连接有向所述双向可控硅发送触发控制脉冲的触发模块，所述主控芯片具有用于模数信号转换的第26脚，所述第26脚连接有用于生成断线检测信号和NTC检测信号的NTC及断线检测模块，所述主控芯片具有用于输入所述加热模块检测电流的第25脚，所述第25脚连接有电流检测模块，所述主控芯片具有输入电压采样值的第22脚，所述第22脚连接有电压检测模块，所述主控芯片具有输入与交流电源相位相同且电压幅值最大为VCC+0.3V同步信号的第19脚，所述第19脚连接有取样同步信号的同步模块。


2.根据权利要求1所述的用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置，其特征在于：所述NTC及断线检测模块包括能在触发模块关闭加热模块后形成检测回路的第一分压电阻R11、第二分压电阻R10和第三分压电阻R25；所述第一分压电阻R11的第一端连接电流熔断器F1的输出端，所述第一分压电阻R11的第二端与PTC/NTC发热线中的检测线相连，所述第二分压电阻R10和第三分压电阻R25串联后并接在温度熔断器TF1的第二端；所述主控芯片的第26脚连接在第二分压电阻R10与第三分压电阻R25之间。


3.根据权利要求1所述的用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置，其特征在于：所述触发模块包括限流电阻R21、与所述双向可控硅TR1的门极G相连接的耦合电容C9和抗干扰电阻R22；所述限流电阻R21的第一端与主控芯片IC1的第24脚连接，所述限流电阻R21的第二端与耦合电容C9的第一端连接，所述抗干扰电阻R22跨接于双向可控硅TR1的门极G与主电极之间。


4.根据权利要求1所述的用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置，其特征在于：所述电流检测模块包括取样电阻R17和隔离电阻R19；所述取样电阻R17的第一端和隔离电阻R19的第一端分别与双向可控硅TR1的主电极连接，所述隔离电阻R19的第二端与主控芯片IC1的第25脚连接。


5.根据权利要求1所述的用于PTC/NTC发热线的温度控制及保护装置，其特征在于：所述交流输入模块通过短路保护模块、漏电保护模块、EMC模块，所述交流输入模块经直流稳压模块转换为直流电后连接主控芯片的第21脚。


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【专利技术属性】
技术研发人员：汪振中，
申请(专利权)人：上海旺山实业有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31