一种基于功率管的加热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于功率管的加热装置，其特征在于，包括N个串联的用作加热器件的功率管，N≥2，N个功率管中的任意一个功率管连接信号处理及控制电路，信号处理及控制电路与温度传感器相连，其余N‑1个功率管分别与各自的稳压电路相连。本实用新型专利技术采用多个晶体管串联加热后，功率分配灵活、应用区域大，省去了其他加热元件，具有如下特点：多个功率管串联加热，可以同时加热多个区域；每个功率管的加热功率可以灵活分配；内置温度传感器保护电路，可以实时更换温度传感器。

A heating device based on power tube

【技术实现步骤摘要】
一种基于功率管的加热装置
本技术涉及一种加热装置。
技术介绍
现有的加热装置大多采用机械或电子开关通断电加热元件进行加热：机械开关电气寿命较短，若为了延长使用年限而减少开关频次，又会导致控制精度降低；使用电子开关，其自身开关损耗的能量未能利用。有少部分采用晶体管自身产生的热能进行加热的电路，但仅仅是单一晶体管的利用，加热区域有限。
技术实现思路
本技术的目的是：提供一次采用多个晶体管串联加热的加热装置。为了达到上述目的，本技术的技术方案是提供了一种基于功率管的加热装置，其特征在于，包括N个串联的用作加热器件的功率管，N≥2，N个功率管中的任意一个功率管连接信号处理及控制电路，信号处理及控制电路与温度传感器相连，其余N-1个功率管分别与各自的稳压电路相连。优选地，还包括加热电流采样电路，加热电流采样电路的一端与N个功率管中与信号处理及控制电路相连的功率管相连，另一端连接信号处理及控制电路。优选地，所述温度传感器采用热敏电阻RT1。优选地，所述信号处理及控制电路包括比较放大器一及比较放大器二：比较放大器一的同相输入端分别连接电阻R2的一端及所述热敏电阻RT1的一端，热敏电阻RT1的另一端接地，电阻R2的另一端连接参考电压Vref；比较放大器一的反相输入端连接电阻R5的一端及电阻R3的一端，电阻R5的另一端接地，电阻R3的另一端连接参考电压Vref；比较放大器一的反相输入端经由电阻R6分别连接二极管D1的阳极及比较放大器二的同相输入端，二极管D1的阴极接地；比较放大器一的输出端经由电阻R9连接比较放大器二的同相输入端；比较放大器二的反相输入端经由电阻R7接地；比较放大器二的输出端连接与所述信号处理及控制电路相连的功率管的基极，该功率管的发射极经由电阻R7接地，该功率管的集电极连接相连功率管的发射极。优选地，所述稳压电路包括电阻及稳压二极管，功率管的基极经由电阻连接工作电压，同时，同一功率管的基极连接稳压二极管的阴极，稳压二极管的阳极接地。本技术采用多个晶体管串联加热后，功率分配灵活、应用区域大，省去了其他加热元件，具有如下特点：多个功率管串联加热，可以同时加热多个区域；每个功率管的加热功率可以灵活分配；内置温度传感器保护电路，可以实时更换温度传感器。附图说明图1为本技术的原理图；图2为本技术的电路图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。结合图1，本技术提供的一种基于功率管的加热装置包括加热器件、稳压电路，温度传感器、信号处理及控制电路、加热电流采样电路。本技术采用的加热器件为功率晶体管，功率晶体管可根据需要增加，多个功率晶体管通过串联工作，并通过稳压电路控制每个功率管加热功率的大小。稳压电路可以是有源及无源器件构成的电路，稳压电路输出电压为递减排列，例如稳压电路1输出电压U1，稳压电路2输出电压U2，则有U1>U2。温度传感器用于采样环境温度并将温度信号转化为电信号。信号处理及控制电路包含了对温度传感器转化的电信号及加热电流采样信号进行放大处理，异常温度信号保护，对功率管的驱动等功能；加热电流采样电路是对加热电流采样及反馈控制。图2为图1所示电路的一个具体实施方案，下面结合图2对本方案进行详细地描述。本技术采用功率管加热主要是利用功率管的电流放大作用，功率管自身作为发热源，通过热传递直接作用于需要加热的器件；本例中功率管为Q1～Qn，通过串联形式连接，多个功率管串联使用可以提高加热功率，且适用于大范围加热。稳压电路采用电阻(例如图2所示电阻R1、R8)和稳压管(例如图2所示稳压管T1、T2)构成，实现控制功率管加热功率大小，每个功率管所分配的电压如下：VQ1＝VCC-T1+0.7，VQ2＝T1-T2...VQn-1＝Tn-2-Tn-1，VQn＝Tn-1-0.7；通过热敏电阻RT1进行温度采样，温度的变化会引起A点的电压变化；通过A点和B点电压差进行放大，确定C点的电压，C点电压为加热电流的基准值；加热电流的基准值和加热电流采样值进行误差放大控制功率管的驱动电流或电压。因此可以在此处根据想要保持的温度选择相应的热敏电阻阻值和热敏电阻的温度系数。具体而言本实施例中的信号处理及控制电路包括比较放大器一及比较放大器二。比较放大器一的同相输入端分别连接电阻R2的一端及所述热敏电阻RT1的一端，热敏电阻RT1的另一端接地，电阻R2的另一端连接参考电压Vref；比较放大器一的反相输入端连接电阻R5的一端及电阻R3的一端，电阻R5的另一端接地，电阻R3的另一端连接参考电压Vref；比较放大器一的反相输入端经由电阻R6分别连接二极管D1的阳极及比较放大器二的同相输入端，二极管D1的阴极接地；比较放大器一的输出端经由电阻R9连接比较放大器二的同相输入端；比较放大器二的反相输入端经由电阻R7接地；比较放大器二的输出端连接与所述信号处理及控制电路相连的功率管的基极，该功率管的发射极经由电阻R7接地，该功率管的集电极连接相连功率管的发射极。D1为加热限流二极管，很多温度传感器是外置的，当温度传感器损坏或带电更换时会产生异常温度信号，此时加热限流二极管D1可以将C点电压限制为一个定值，这就是给予一个最大加热电流，防止异常温度信号导致加热电流过大损坏电路器件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于功率管的加热装置，其特征在于，包括N个串联的用作加热器件的功率管，N≥2，N个功率管中的任意一个功率管连接信号处理及控制电路，信号处理及控制电路与温度传感器相连，其余N-1个功率管分别与各自的稳压电路相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于功率管的加热装置，其特征在于，包括N个串联的用作加热器件的功率管，N≥2，N个功率管中的任意一个功率管连接信号处理及控制电路，信号处理及控制电路与温度传感器相连，其余N-1个功率管分别与各自的稳压电路相连。


2.如权利要求1所述的一种基于功率管的加热装置，其特征在于，还包括加热电流采样电路，加热电流采样电路的一端与N个功率管中与信号处理及控制电路相连的功率管相连，另一端连接信号处理及控制电路。


3.如权利要求2所述的一种基于功率管的加热装置，其特征在于，所述温度传感器采用热敏电阻RT1。


4.如权利要求3所述的一种基于功率管的加热装置，其特征在于，所述信号处理及控制电路包括比较放大器一及比较放大器二：
比较放大器一的同相输入端分别连接电阻R2的一端及所述热敏电阻RT1的一端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张中伟，董德福，杨卿鑫，周文平，
申请(专利权)人：上海致远绿色能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31