The invention relates to a PWM type temperature controller with protection function, including the central control unit to output PWM signal generator according to the output resistance film heating time of the central control unit T, generating a pulse width modulated signal, and output to the protection circuit, the output signal of the input protection circuit and protection circuit of the drive outlet. The export drive and protection circuit of output signal is output to the output control circuit, the control signal of the control output circuit output voltage control, heating resistor film the on-off signal, a temperature measuring element detected and then enter the central control unit, temperature control. The controller circuit is controlled by pulse width modulation, and the protection circuit is adopted in the hardware design to ensure that the output of the circuit is low and the resistance film is heated when the fault occurs. The circuit design is simple, small size, safe and reliable, especially for aerospace and other fields can not directly interfere with the experimental control system.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有保护功能的PWM温度控制器,用于微重力流体试验,也可以应用于航空航天领域内的需要具有保护功能的温度控制电路。
技术介绍
温度是各类工业控制生产中常见的、而又十分重要的控制参数。脉宽调制(以下简称PWM)技术的基础是正弦波PWM(SPWM),其思想是用正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲代替正弦波,即调制波。脉宽调制(PWM)的应用研究一直受到关注,首要是PWM的数字化实现技术。随着微电子技术和电力电子技术的发展,控制系统的数字化已经得到广泛认同的必然趋势。目前已经研制出各种针对不同控制对象的温度控制系统,但在硬件设计尤其是功率控制部分中存在着一些缺点硬件结构复杂、分离元件比较多、结构比较封闭、出现故障时往往需要人为参与等,在空间任务中的温度控制系统中,这些缺点更加突出。在《光学与光电技术》2004年4月第二卷第二期“一种微型高精度PWM温度控制器”中做了介绍,其温度控制器由温度传感器驱动及信号变换电路、信号放大和PID调节回路、热电制冷器TEC驱动电路等组成,除采用了放大器OPA2340、由Burr-Brown公司(现已经被TI收购)生产的专门用于TEC温度控制的精密前端放大器INA330、和一个单声道BTL模式的D类音频功率放大器,另外还使用了大量的阻容器件,如图1所示。一方面,有的器件没有军级以上等级的器件,无法在空间任务中应用,另一方面,该控制器没有保护功能,无法满足空间任务的特殊需求。微重力流体科学实验研究是载人空间活动的主要项目之一,意义重大。被控对象为进行微重力流体科学实验的液池,控制元件电阻膜安装在实验液池上端,液 ...
【技术保护点】
一种具有保护功能的脉宽调制式温度控制器,包括:脉宽调制信号发生器2、温度测量元件6;其特征在于,还包括:中央控制单元1,根据被控对象的设定温度和实际温度之差,和PID控制算法计算出在一个脉宽调制周期T内电路需要输出电阻膜加热的高电平 时间t;保护电路3,设计输出脉冲的宽度T↓[w],使其大于脉宽调制信号周期的n倍,即T↓[w]>nT,用于保证发生故障时输出为低电平,停止电阻膜加热;驱动和出口保护电路4,使输出信号具有一定的驱动能力,并具有出口保护的作用; 控制量输出模块5,将脉宽调制信号输出,以控制电阻膜加热电压的通断;所述的脉宽调制信号发生器2,根据中央控制单元1输出的电阻膜加热时间t,产生脉宽调制信号,脉宽调制信号发生器2的上电初始状态为低电平,为电阻膜不加热的安全态; 所述的温度测量元件6,采集被控对象电阻膜的温度,送入中央控制单元1;其中中央控制单元1输出给脉宽调制信号发生器2,根据中央控制单元1的输出电阻膜加热时间t,产生脉宽调制信号,并输出给保护电路3,经保护电路3后的输出则为具有保护 ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:姜秀杰,陈小敏,
申请(专利权)人:中国科学院空间科学与应用研究中心,
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]
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