数字式温度控制电路制造技术

数字式温度控制电路，属于电子技术领域，解决了现有温度控制电路在交流供电频率不稳定时出现的加热功率控制精度低的问题，它包括电源供电电路、数字微控电路、温度检测电路和功率控制电路，它还包括半周周波计数电路，电源供电电路电压输出端分别与数字微控电路、温度检测电路和半周周波计数电路的电压输入端相连，半周周波计数电路的计数控制输出端与数字微控电路的计数控制输入端相连，温度检测电路的温度控制输出端与数字微控电路的温度检测输入端相连，温度检测电路的故障控制输出端与数字微控电路的故障检测输入端相连，数字微控电路的功率控制输出端与功率控制电路的功率控制输入端相连。本发明专利技术实现了对温度的精确控制，用于温度控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种温度控制电路，属于电子

技术介绍
温度控制电路通常包括电源供电电路、数字微控电路、温度检测电路和功率控制 电路，实际应用中为满足特殊需要，还会加入数据显示和故障报警电路等辅助功能电路。 目前，温度控制电路广泛地采用了过零触发双向可控硅实现功率控制电路，然而 这种电路在计时控制模式下，交流供电频率的不稳定可能导致实际导通周期数存在偏差， 进而导致无法进行高精度的加热功率控制。
技术实现思路
为了克服现有温度控制电路在交流供电频率不稳定时出现的加热功率控制精度 低的问题，本专利技术提供一种数字式温度控制电路。 本专利技术是通过下述方案予以实现的数字式温度控制电路，它包括电源供电电路、 数字微控电路、温度检测电路和功率控制电路，它还包括半周周波计数电路，电源供电电路 的电压输出端分别与数字微控电路和温度检测电路的电压输入端相连，半周周波计数电路 由工频变压器、全桥整流电路、电阻Rl、电阻R2和一号光电耦合器组成，工频变压器的两个 输入端接交流市电的两个输出端，工频变压器的一个输出端与全桥整流电路的一个输入端 连接，工频变压器的另一个输出端与全桥整流电路的另一个输入端连接，全桥整流电路的 一个输出端与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与一号光电耦合器中发光二极管的输 入端相连，全桥整流电路的另一个输出端与一号光电耦合器中发光二极管的输出端相连，一号光电耦合器中光敏三极管的集电极分别与数字微控电路的计数控制输入端、电阻R2 的一端连接，电阻R2的另一端与电源供电电路的电压输出端相连，一号光电耦合器中光敏三极管的发射极接地，光敏三极管的基极悬空，温度检测电路的温度控制输出端与数字微 控电路的温度检测输入端相连，温度检测电路的故障控制输出端与数字微控电路的故障检 测输入端相连，数字微控电路的功率控制输出端与功率控制电路的功率控制输入端相连。 本专利技术在现有的温度控制电路的基础上，设计有半周周波计数电路，它利用变压 器将交流市电降压，并通过全桥整流电路得到频率为市电频率2倍的脉动直流，该脉动直 流输出通过限流电阻与光耦输入端相连，光耦输出端通过上拉电阻连接直流电源，同时连 接至数字微控电路的计数控制输入端。在需要功率输出时，数字微控电路使能双向可控硅 触发电路，同时计数器在输入出现第一个下降沿后对上升沿计数，当计数值达到设定值时， 关闭可控硅。因此，输出功率的最小调节步长为交流市电的半周期对应的输出功率。由于 计数过程不受触发使能时刻相对交流市电周期相对位置以及交流电频率波动的影响，因此 避免了使用输出导通时间控制方式时双向可控硅带来的实际导通半周数不准确的问题。 本专利技术在兼顾电路简单化和低成本的基础上，解决了双向可控硅在输出功率控制 中存在的问题，提高了温度控制的精度。基于本专利技术的电路，结合实际控温程序算法，能够4为多领域不同的控温要求提供极具实用价值的控制器方案，本专利技术具有电路结构简单、系 统稳定、适用范围广、便于推广实施的优点。附图说明 图l是具体实施方式一的示意图；图2是具体实施方式三的示意图；图3是具体实 施方式四的示意图；图4是具体实施方式五的示意图。具体实施例方式具体实施方式一 下面结合图1具体说明本实施方式。数字式温度控制电路，它包 括电源供电电路1、数字微控电路2、温度检测电路3和功率控制电路4，它还包括半周周波 计数电路5，电源供电电路1的电压输出端分别与数字微控电路2和温度检测电路3的电压 输入端相连，半周周波计数电路5由工频变压器B、全桥整流电路D、电阻Rl、电阻R2和一号 光电耦合器0C1组成，工频变压器B的两个输入端接交流市电的两个输出端，工频变压器B 的一个输出端与全桥整流电路D的一个输入端连接，工频变压器B的另一个输出端与全桥 整流电路D的另一个输入端连接，全桥整流电路D的一个输出端与电阻R1的一端相连，电 阻R1的另一端与一号光电耦合器0C1中发光二极管的输入端相连，全桥整流电路D的另一 个输出端与一号光电耦合器0C1中发光二极管的输出端相连，一号光电耦合器0C1中光敏 三极管的集电极分别与数字微控电路2的计数控制输入端、电阻R2的一端连接，电阻R2的 另一端与电源供电电路1的电压输出端相连，一号光电耦合器0C1中光敏三极管的发射极 接地，光敏三极管的基极悬空，温度检测电路3的温度控制输出端与数字微控电路2的温度 检测输入端相连，温度检测电路3的故障控制输出端与数字微控电路2的故障检测输入端 相连，数字微控电路2的功率控制输出端与功率控制电路4的功率控制输入端相连。 其工作步骤如下 1)电源供电电路1将交流市电变换为恒定直流电源，为各功能电路的芯片供电； 2)利用温度检测电路3，实现温度信号到模拟电信号的转换，再通过数字微控电 路2内部的A/D转换电路将模拟电信号转换为数字信号供数字微控电路2处理； 3)利用数字微控电路2内部的温度控制程序算法计算出输出功率调节量； 4)根据数字微控电路2输出的功率调节量，功率控制电路4通过控制流过加热器 的交流电半周周波数，实现对加热功率的调节。 本专利技术在现有的温度控制电路的基础上，设计有半周周波计数电路2，它利用工频 变压器B将交流市电降压，并通过全桥整流电路D得到频率为市电频率2倍的脉动直流，所 述的脉动直流输出通过起限流作用的电阻R1与一号光电耦合器0C1的输入端相连，一号光 电耦合器0C1的输出端通过起上拉作用的电阻R2连接直流电源，同时与数字微控电路2的 计数器输入端相连。在需要功率输出时，数字微控电路2使能双向可控硅触发电路，同时计 数器在输入出现第一个下降沿后对上升沿计数，当计数值达到设定值时，关闭双向可控硅。 因此，输出功率的最小调节步长为交流市电的半周期对应的输出功率。由于计数过程不受 触发使能时刻相对交流市电周期相对位置以及交流电频率波动的影响，因此避免了使用输 出导通时间控制方式时双向可控硅带来的实际导通半周数不准确的问题。 电阻Rl及电阻R2是高精度电阻，电阻误差小于其标准值的1%。，一号光电耦合器0C1的型号是TLP521。 所述的电源供电电路1将220V的交流市电通过工频变压器B进行降压，将降压后 的市电通过全桥整流电路调整为脉动直流，将整流后的脉动直流通过三端稳压器电路将其 变换为所需电压的直流电，为电路中芯片供电。 三端稳压器电路采用一块7815和一块7915三端稳压器对称连接的方式生成一组 对称恒定直流电压电源+VCC1及-VCCl，其电压值分别为—15V及-ISV，采用一块7805生成 一个恒定直流电压电源VCC，其电压值为+5V。 具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一的不同之处在于所述的数字微控电路2的微控制器的核心芯片采用型号为PIC16F系列单片机芯片。 当所采用的单片机芯片内带有A/D转换电路时不需外加其他芯片，当采用的单片机片内不带A/D转换电路或片内A/D转换电路位数不够时，需要外加A/D转换芯片。具体实施方式三下面结合图2具体说明本实施方式。本实施方式与具体实施方式一的不同之处在于所述的温度检测电路3由电压接入电路、电阻桥电路和信号放大电路组成， 所述的电压接入电路由电阻R3、电位器R4和运算放大器U1A组成，电阻R3的一端 接电源供电电路1的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
数字式温度控制电路，它包括电源供电电路（１）、数字微控电路（２）、温度检测电路（３）和功率控制电路（４），其特征是：它还包括半周周波计数电路（５），电源供电电路（１）的电压输出端分别与数字微控电路（２）和温度检测电路（３）的电压输入端相连，半周周波计数电路（５）由工频变压器（Ｂ）、全桥整流电路（Ｄ）、电阻Ｒ１、电阻Ｒ２和一号光电耦合器（ＯＣ１）组成，工频变压器（Ｂ）的两个输入端接交流市电的两个输出端，工频变压器（Ｂ）的一个输出端与全桥整流电路（Ｄ）的一个输入端连接，工频变压器（Ｂ）的另一个输出端与全桥整流电路（Ｄ）的另一个输入端连接，全桥整流电路（Ｄ）的一个输出端与电阻Ｒ１的一端相连，电阻Ｒ１的另一端与一号光电耦合器（ＯＣ１）中发光二极管的输入端相连，全桥整流电路（Ｄ）的另一个输出端与一号光电耦合器（ＯＣ１）中发光二极管的输出端相连，一号光电耦合器（ＯＣ１）中光敏三极管的集电极分别与数字微控电路（２）的计数控制输入端、电阻Ｒ２的一端连接，电阻Ｒ２的另一端与电源供电电路（１）的电压输出端相连，一号光电耦合器（ＯＣ１）中光敏三极管的发射极接地，光敏三极管的基极悬空，温度检测电路（３）的温度控制输出端与数字微控电路（２）的温度检测输入端相连，温度检测电路（３）的故障控制输出端与数字微控电路（２）的故障检测输入端相连，数字微控电路（２）的功率控制输出端与功率控制电路（４）的功率控制输入端相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张相军，徐殿国，程广欣，段建华，张金娜，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]