一种适用于低温环境下的芯片加热电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种适用于低温环境下的芯片加热电路，属于电力电子技术，该加热电路包括开关电路、电源电路、控制电路、温度检测电路和加热电路，其中：开关电路用于向芯片电路供电，开关电路的导通或断开由控制电路控制，电源电路用于将外部电源转换成各电路所需的电源，控制电路基于当前温度与预设阈值的关系、驱动控制开关电路和加热电路工作，加热电路的加热执行元件包括加热电阻和/或陶瓷加热片。与现有技术相比，加热电路能够实时检测芯片的工作温度，在实时工作温度低于预设阈值时，自动断开开关电路、并驱动电源电路和加热电路，主动提高芯片的工作温度，提升整个系统的低温工作可靠性，避免芯片工作温度过低。避免芯片工作温度过低。避免芯片工作温度过低。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于低温环境下的芯片加热电路


[0001]本技术属于电力电子技术，尤其涉及一种适用于低温环境下的芯片加热电路。

技术介绍

[0002]目前，多数元器件和芯片的稳定工作温度不低于
‑
40℃，低温工作时，元器件和芯片的工作稳定性急剧下降，个别元器件和芯片在
‑
40℃的低温环境无法工作。如何在低温环境下，提升系统和芯片的工作稳定性成为该领域的技术难题，多数技术人员采用了被动的保温方案，通过加厚壳体或增加保温泡沫的方式，避免温度过低。但是，上述方案不能主动加热工作环境，在长时间的低温环境中，无法可靠保证系统的工作稳定性。

技术实现思路

[0003]本技术提出的一种适用于低温环境下的芯片加热电路，该加热电路能够实时检测芯片的工作温度，在实时工作温度低于预设阈值时，自动断开开关电路、并驱动电源电路和加热电路，主动提高芯片的工作温度，提升整个系统的低温工作可靠性，避免芯片工作温度过低。
[0004]为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：
[0005]一种适用于低温环境下的芯片加热电路，包括开关电路、电源电路、控制电路、温度检测电路和加热电路，其中：所述开关电路用于接通或断开待加热芯片电路的电源，开关电路的输入端连接电源电路的输出端，开关电路的输出端连接待加热芯片电路的输入端，开关电路的控制端连接控制电路的输出端，开关电路的导通或断开由控制电路控制；所述电源电路用于将外部电源转换成各电路所需的电源，电源电路的输出端分别连接控制电路、温度检测电路和加热电路；所述控制电路的输入端连接所述温度检测电路的输出端，控制电路基于当前温度与预设阈值的关系、驱动控制开关电路和加热电路工作；所述加热电路的控制端连接控制电路的输出端，加热电路的加热执行元件包括加热电阻和/或陶瓷加热片，多个所述加热电阻和/或陶瓷加热片设置在待加热的芯片的壳体内。
[0006]优选的，所述控制电路包括MCU、ARM、FPGA或PLC控制芯片，所述控制芯片的工作温度应满足
‑
60℃至
‑
20℃。
[0007]优选的，所述开关电路包括第一开关管和第一放大管以及接头，所述接头用于连接芯片电路的电源，第一开关管设置在接头和电源电路之间，第一放大管接收控制电路的控制信号、并驱动第一开关管工作。
[0008]优选的，所述电源电路用于将外部电源转成+12V、+5V和+3.3V电源，电源电路包括SY8205FCC电源芯片、SY8113ADC电源芯片和SGM2036电源芯片。
[0009]优选的，所述温度检测电路采用SDNT1005X103F3950FTF型热敏电阻采集温度变化信息。
[0010]优选的，所述加热电路包括第二开关管和第二放大管，所述第二开关管设置在加
热电阻与+5V电源之间，第二放大管接收控制电路的控制信号、并驱动第二开关管工作。
[0011]本技术的一种适用于低温环境下的芯片加热电路具有以下有益效果：
[0012]该加热电路包括开关电路、电源电路、控制电路、温度检测电路和加热电路，其中：开关电路用于向芯片电路供电，开关电路的导通或断开由控制电路控制，电源电路用于将外部电源转换成各电路所需的电源，控制电路基于当前温度与预设阈值的关系、驱动控制开关电路和加热电路工作，加热电路的加热执行元件包括加热电阻和/或陶瓷加热片，加热电路能够实时检测芯片的工作温度，在实时工作温度低于预设阈值时，自动断开开关电路、并驱动电源电路和加热电路，主动提高芯片的工作温度，提升整个系统的低温工作可靠性，避免芯片工作温度过低。解决了被动保护方案的弊端，能够使电子元器件和芯片长时间、可靠的工作在低温环境下。
附图说明
[0013]图1为本技术的整体原理示意图；
[0014]图2为本技术的控制电路示意图；
[0015]图3为本技术的开关电路示意图；
[0016]图4为本技术的电源电路第一示意图；
[0017]图5为本技术的电源电路第二示意图；
[0018]图6为本技术的电源电路第三示意图；
[0019]图7为本技术的温度检测电路示意图；
[0020]图8为本技术的加热电路示意图；
[0021]图9为本技术的加热电路第一安装示意图；
[0022]图10为本技术的加热电路第二安装示意图；
[0023]图11为本技术的加热电路第三安装示意图。
具体实施方式
[0024]根据附图所示，对本技术进行进一步说明：
[0025]如图1
‑
图9所示，该适用于低温环境下的芯片加热电路包括开关电路、电源电路、控制电路、温度检测电路和加热电路，图中，控制电路包含了主控单元，主控单元可以是MCU、ARM、FPGA或PLC控制芯片，控制芯片的工作温度应满足
‑
60℃至
‑
20℃，本实施例采用了STM32F103C8T6型MCU，主控单元获取温度检测电路的温度信息并控制加热电路开启和关闭，温度检测电路用于检测元器件周边温度，可以设置于元器件的壳体上，主控单元包括了ADC接口和IO接口。
[0026]本实施例中，开关电路用于接通或断开待加热芯片电路的电源，开关电路的输入端连接电源电路的输出端，开关电路的输出端连接待加热芯片电路的输入端，开关电路的控制端连接控制电路的输出端，开关电路的导通或断开由控制电路控制，如图所示，+12V电源通过开关电路向芯片电路供电。需要说明的是，控制电路在确保芯片电路的工作温度处于
‑
20℃及以上时，驱动开关电路导通，当芯片电路的工作温度低于
‑
20℃时，驱动开关电路断开，确保待加热的芯片电路处于合理的工作温度下。具体的，开关电路包括第一开关管Q1和第一放大管Q2以及接头P1，接头P1用于连接芯片电路的电源，第一开关管Q1设置在接头
P1和电源电路之间，第一放大管Q2接收控制电路的控制信号、并驱动第一开关管Q1工作。
[0027]本实施例中，电源电路用于将外部电源转换成各电路所需的电源，电源电路的输出端分别连接控制电路、温度检测电路和加热电路；具体的，电源电路用于将外部电源转成+12V、+5V和+3.3V电源，电源电路包括SY8205FCC电源芯片、SY8113ADC电源芯片和SGM2036电源芯片，需要说明的是，SY8205FCC电源芯片能够将外部电源转化成为+12V，SY8113ADC电源芯片能够将+12V电源转化成+5V电源，SGM2036电源芯片能够将+5V电源转化成+3.3V电源。
[0028]本实施例中，控制电路的输入端连接温度检测电路的输出端，控制电路基于当前温度与预设阈值的关系、驱动控制开关电路和加热电路工作，温度检测电路采用SDNT1005X103F3950FTF型热敏电阻采集温度变化信息，具体的，预设阈值可以是
‑
20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于低温环境下的芯片加热电路，其特征在于，包括开关电路、电源电路、控制电路、温度检测电路和加热电路，其中：所述开关电路用于接通或断开待加热芯片电路的电源，开关电路的输入端连接电源电路的输出端，开关电路的输出端连接待加热芯片电路的输入端，开关电路的控制端连接控制电路的输出端，开关电路的导通或断开由控制电路控制；所述电源电路用于将外部电源转换成各电路所需的电源，电源电路的输出端分别连接控制电路、温度检测电路和加热电路；所述控制电路的输入端连接所述温度检测电路的输出端，控制电路基于当前温度与预设阈值的关系、驱动控制开关电路和加热电路工作；所述加热电路的控制端连接控制电路的输出端，加热电路的加热执行元件包括加热电阻和/或陶瓷加热片，多个所述加热电阻和/或陶瓷加热片设置在待加热的芯片的壳体内。2.根据权利要求1所述的适用于低温环境下的芯片加热电路，其特征在于，所述控制电路包括MCU、ARM、FPGA或PLC控制芯片，所述控制芯片的工作温度应满足
‑
60℃至
‑
20℃。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：单江，谢国鹏，
申请(专利权)人：西安甘鑫电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：