用于PTC/NTC發(fā)熱線的溫度精控及保護(hù)裝置的制作方法

本發(fā)明涉及一種電加熱的溫度控制技術(shù),特別是一種用于ptc/ntc發(fā)熱線的溫度精控及保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
：ptc材料是一種具有正溫度系數(shù)的半導(dǎo)體電阻，超過居里溫度時，其電阻值隨著溫度的升高而顯著增大。ntc材料是一種具有負(fù)溫度系數(shù)的半導(dǎo)體電阻，超過居里溫度時，其電阻值隨著溫度的升高而顯著減小。ptc/ntc發(fā)熱線，則是在pvc絕緣層外殼內(nèi)設(shè)置一層檢測線、一層ptc加熱線，并在檢測線和ptc發(fā)熱線之間填充一層ntc絕緣材料?，F(xiàn)有的發(fā)熱毯、電熱毯、寵物墊、發(fā)熱靴、按摩發(fā)熱墊、人體局部發(fā)熱產(chǎn)品，暖胎墊、餐盤加熱墊及其它物品保溫、加熱系列產(chǎn)品中的發(fā)熱元件經(jīng)常采用ptc/ntc發(fā)熱線。但是，目前國內(nèi)外的傳統(tǒng)發(fā)熱墊、電熱毯等電熱產(chǎn)品，采用普通發(fā)熱線加熱、溫控器控溫，其控溫精度誤差較大，恢復(fù)時間較長，溫度平穩(wěn)度不好，在不同的使用環(huán)境下發(fā)熱效果相差明顯，在環(huán)境溫度很低的時候使用者會感覺不夠熱，舒適度不佳，且這些產(chǎn)品非正常使用時，無任何安全保護(hù)功能。而對于采用單純ptc加熱線或單純ptc測溫的溫度控制產(chǎn)品在安全方面也不能對產(chǎn)品局部或單點(diǎn)過溫、過熱進(jìn)行保護(hù)，非正常使用仍有安全隱患，產(chǎn)品失效可能對使用者產(chǎn)生危害。而另有一類電熱產(chǎn)品，盡管采用ptc/ntc發(fā)熱線，具有利用ntc特性對產(chǎn)品局部或單點(diǎn)過溫過熱進(jìn)行保護(hù)的功能，但其利用ntc特性對產(chǎn)品局部或單點(diǎn)過溫過熱進(jìn)行保護(hù)的原理卻是通過判斷ntc絕緣材料因局部高溫形成較大漏電流在取樣電阻上產(chǎn)生的壓降是否達(dá)到主控芯片（或單片機(jī)或微控制器）的輸入高電平的方式來實(shí)現(xiàn)的，而高電平的數(shù)值卻會因主控芯片之間的差異一般可達(dá)±10%的直流供電電壓、主控芯片的直流供電電壓的差異一般可達(dá)±0.5v等因素，導(dǎo)致對產(chǎn)品局部或單點(diǎn)過溫過熱進(jìn)行保護(hù)的溫度點(diǎn)相差懸殊一般可達(dá)±10℃，不足之處顯而易見。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，而提供控溫精度高、溫度平穩(wěn)度好、非正常使用安全保護(hù)功能齊全、并能對產(chǎn)品局部或單點(diǎn)過溫過熱進(jìn)行精確保護(hù)的一種用于ptc/ntc發(fā)熱線的溫度精控及保護(hù)裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：用于ptc/ntc發(fā)熱線的溫度精控及保護(hù)裝置，該裝置包括與ptc/ntc發(fā)熱線中的ntc絕緣層和檢測線一起組成一種電阻串聯(lián)分壓電路構(gòu)成ntc及斷線檢測模塊的第三分壓電阻、第四分壓電阻和第五分壓電阻以及與ptc/ntc發(fā)熱線中的ptc加熱線一起串聯(lián)組成加熱模塊的兩個無觸點(diǎn)、小電流可控的功率開關(guān)元件；兩個功率開關(guān)元件分別為第一雙向可控硅和第二雙向可控硅；第三分壓電阻、第四分壓電阻、第五分壓電阻、第一雙向可控硅和第二雙向可控硅均集成在一塊印刷線路板上，并且該印刷線路板上還集成有短路保護(hù)模塊、emc模塊、直流穩(wěn)壓模塊、同步模塊、主控芯片模塊、檔位指示模塊、操作模塊、電壓檢測模塊、電流檢測模塊和觸發(fā)模塊；印刷線路板固定安裝在一個帶有按鍵帽的塑膠外殼內(nèi)與該塑膠外殼一起共同形成一個設(shè)置于ptc/ntc發(fā)熱線之前的、完整的能對ptc/ntc發(fā)熱線進(jìn)行實(shí)時溫度控制和保護(hù)的控制裝置；塑膠外殼引出有能與交流電源插配連接用于為裝置引入交流市電的交流輸入模塊，交流輸入模塊為帶有電源插頭的電源線，該電源線內(nèi)的兩根芯線中的一根與印刷線路板的火線端焊接相連接，電源線內(nèi)的兩根芯線中的另一根與印刷線路板的零線端焊接相連接。為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的措施還包括：上述的主控芯片模塊為裝置中對溫度精控及保護(hù)起數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理功能的代號稱為u1的主控芯片，主控芯片具有與ntc及斷線檢測模塊相連用于接收ntc及斷線檢測模塊生成的斷線檢測信號和ntc檢測信號的第6腳以及用于信號控制加熱模塊工作的第9腳，第9腳連接觸發(fā)模塊并通過觸發(fā)模塊向第一雙向可控硅和第二雙向可控硅發(fā)送觸發(fā)控制脈沖信號控制加熱模塊工作。上述的短路保護(hù)模塊為能在裝置的電路中出現(xiàn)異常大電流時迅速熔斷防止高溫乃至火災(zāi)或爆炸事故發(fā)生的熔斷器，熔斷器的輸入端連接于火線端；emc模塊由壓敏電阻、x電容和第一電阻并聯(lián)而成，并聯(lián)后形成的emc模塊的第一端與熔斷器的輸出端相連接，并聯(lián)后形成的emc模塊的第二端與印刷線路板的零線端相連接。上述的直流穩(wěn)壓模塊為由降壓電容、第二電阻、第一整流二極管、第二整流二極管、電解電容、瓷片電容、第三電阻和穩(wěn)壓二極管組成的具有阻容降壓、整流、穩(wěn)壓和濾波功能的電路，該直流穩(wěn)壓模塊將市交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的5v直流電源為使用低壓用電的模塊提供低壓供電；降壓電容的第一端連接emc模塊的第一端，降壓電容的第二端連接第二電阻的第一端，第二電阻的第二端連接第一整流二極管的陽極和第二整流二極管的陰極，第二整流二極管的陽極連接印刷線路板的零線端，第一整流二極管的陰極連接穩(wěn)壓二極管的陰極、電解電容的正極、瓷片電容的第一端、第三電阻的第一端，穩(wěn)壓二極管的陽極、電解電容的正極、瓷片電容的第一端和第三電阻的第一端；所述穩(wěn)壓二極管的陽極、電解電容的負(fù)極、瓷片電容的第二端和第三電阻的第二端均連接于印刷線路板的零線端。上述的ntc及斷線檢測模塊在觸發(fā)模塊關(guān)閉加熱模塊后能形成檢測回路；第三分壓電阻的第一端連接熔斷器的輸出端，該第三分壓電阻的第二端與ptc/ntc發(fā)熱線中檢測線的第一端和檢測線的第二端以及第四分壓電阻的第一端連接在一起，第四分壓電阻的第二端連接主控芯片的第6腳和第五分壓電阻的第一端，第五分壓電阻的第二端連接零線端；組成熱模塊的ptc加熱線的第一端與熔斷器的輸出端相連接，ptc加熱線的第二端接于第一雙向可控硅的第二主電極，第一雙向可控硅的第一主電極連接第二雙向可控硅的第二主電極，第二雙向可控硅的第一主電極與電流檢測模塊相連接。上述的觸發(fā)模塊采用電阻限流、電容耦合的方式發(fā)送觸發(fā)控制脈沖信號；該觸發(fā)模塊為由第一限流電阻、第二限流電阻、第一耦合電容、第二耦合電容和抗干擾電阻組成的電路；第一限流電阻和第二限流電阻并聯(lián)后的第一端連接主控芯片的第9腳，第一限流電阻和第二限流電阻并聯(lián)后的第二端連接第一耦合電容的第一端和第二耦合電容的第一端，第一耦合電容的第二端與第一雙向可控硅的門極相連接，第二耦合電容的第二端連接第二雙向可控硅的門極，抗干擾電阻跨接于第二雙向可控硅的門極與第一主電極之間。上述的電流檢測模塊為由取樣電阻和隔離電阻組成的一種小阻值電阻取樣電路，第二雙向可控硅的第一主電極與電流檢測模塊中取樣電阻的第一端和隔離電阻的第一端相連接，取樣電阻的第二端連接零線端；主控芯片具有用于輸入加熱模塊檢測電流的第7腳，隔離電阻的第二端與主控芯片的第7腳相連接。上述的主控芯片具有輸入與交流電源相位相反且電壓幅值最大為+5v同步信號的第15腳；同步模塊由第四電阻和穩(wěn)壓管構(gòu)成的取樣電路以及由整形npn型三極管構(gòu)成的整形電路組成；第四電阻的第一端連接熔斷器的輸出端，第四電阻的第二端連接穩(wěn)壓管的陰極和npn型三極管的基極，穩(wěn)壓管的陽極和npn型三極管的發(fā)射極均接零線端，npn型三極管的集電極連接上拉電阻的第二端和主控芯片的第15腳，上拉電阻的第一端連接直流穩(wěn)壓模塊的+5v輸出端。上述的主控芯片具有輸入電壓采樣值的第14腳；電壓檢測模塊為包含第一分壓電阻和第二分壓電阻構(gòu)成的一種電阻串聯(lián)分壓電路，第一分壓電阻的第一端連接熔斷器的輸出端，該第一分壓電阻的第二端與第二分壓電阻的第一端以及主控芯片的第14腳相連接，第二分壓電阻第二端連接零線端；操作模塊為將按壓與釋放的按鍵操作轉(zhuǎn)換為電平信號供主控芯片檢測的一個輕觸按鍵，該輕觸按鍵的一端連接主控芯片的第8腳，另一端接零線端；主控芯片具有與直流穩(wěn)壓模塊的+5v輸出端相連的第16腳和與零線端相連的第1腳以及懸空不用的第2腳、第3腳、第4腳、第5腳和第10腳。上述的檔位指示模塊由高檔led顯示電路、中檔led顯示電路和低檔led顯示電路組成；高檔led顯示電路由第三限流電阻和紅色發(fā)光二極管組成，第三限流電阻的第一端連接直流穩(wěn)壓模塊的+5v輸出端，第三限流電阻的第二端連接紅色發(fā)光二極管的陽極，紅色發(fā)光二極管的陰極連接主控芯片的第11腳；中檔led顯示電路由第四限流電阻和黃色發(fā)光二極管組成，第四限流電阻的第一端連接直流穩(wěn)壓模塊的+5v輸出端，第四限流電阻的第二端連接黃色發(fā)光二極管的陽極，黃色發(fā)光二極管的陰極連接主控芯片的第12腳；低檔led顯示電路由第五限流電阻和綠色發(fā)光二極管組成，第五限流電阻的第一端連接直流穩(wěn)壓模塊的+5v輸出端，第五限流電阻的第二端連接綠色發(fā)光二極管的陽極，綠色發(fā)光二極管的陰極連接主控芯片的第13腳。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種用于ptc/ntc發(fā)熱線的溫度精控及保護(hù)裝置，由于采用ptc控溫，所以溫度控制精確，誤差小于±3攝氏度，避免了機(jī)械溫控器回滯溫度區(qū)間大的弊端，具有控溫精度高、平穩(wěn)度好的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明在產(chǎn)品局部或單點(diǎn)過溫過熱保護(hù)方面，因主控芯片為采用12bits模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，使產(chǎn)品局部或單點(diǎn)過溫過熱而在ntc絕緣層中生成的漏電流經(jīng)ntc取樣電阻轉(zhuǎn)換而成的漏電壓降的分辨率可達(dá)819級/伏，所以能對產(chǎn)品局部或單點(diǎn)過溫過熱進(jìn)行精確保護(hù)，誤差同樣也小于±3攝氏度，并可以實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)、抗干擾能力強(qiáng)、騷擾度小、電網(wǎng)浪涌抑制、斷線保護(hù)、防雙向可控硅誤觸發(fā)、防單個雙向可控硅短路、防主控芯片失效或觸發(fā)引腳損壞、防用戶程序跑飛等安全保護(hù)功能。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電路原理示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的同步及觸發(fā)波形示意圖；圖4為ntc及斷線檢測功能原理示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1至圖4為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中的附圖標(biāo)記為：火線端l、零線端n、交流輸入模塊1、短路保護(hù)模塊2、熔斷器f1、emc模塊3、第一電阻r1、壓敏電阻rv1、x電容c1、直流穩(wěn)壓模塊4、降壓電容c2、第二電阻r2、第三電阻r3、第一整流二極管d1、第二整流二極管d2、穩(wěn)壓二極管zd1、電解電容c3、瓷片電容c4、同步模塊5、第四電阻r4、上拉電阻r5、穩(wěn)壓管zd2、npn型三極管q1、主控芯片模塊6、檔位指示模塊7、第三限流電阻r15、第四限流電阻r16、第五限流電阻r17、紅色發(fā)光二極管ds1、黃色發(fā)光二極管ds2、綠色發(fā)光二極管ds3、操作模塊8、電壓檢測模塊9、第一分壓電阻r6、第二分壓電阻r7、電流檢測模塊10、取樣電阻r8、隔離電阻r9、ntc及斷線檢測模塊11、第三分壓電阻rx1、第四分壓電阻r10、第五分壓電阻r11、觸發(fā)模塊12、第一限流電阻r12、第二限流電阻r13、抗干擾電阻r14、第一耦合電容c5、第二耦合電容c6、加熱模塊13、第一雙向可控硅t1、第二雙向可控硅t2。如圖1至圖4所示，本發(fā)明的用于ptc/ntc發(fā)熱線的溫度精控及保護(hù)裝置，其裝置為對發(fā)熱體進(jìn)行精確的溫度控制和保護(hù)的一種控制器或者說控制裝置，這里所說的發(fā)熱體即是ptc/ntc發(fā)熱線。ptc/ntc發(fā)熱線是在pvc絕緣層外殼內(nèi)設(shè)置一層檢測線、一層ptc加熱線，并在檢測線和ptc發(fā)熱線之間填充一層ntc絕緣材料的一種發(fā)熱體。本發(fā)明圖2中左上角部分即為發(fā)熱體的組成部分，其余即為本發(fā)明的裝置。本發(fā)明的裝置包括與ptc/ntc發(fā)熱線中的ntc絕緣層和檢測線一起組成一種電阻串聯(lián)分壓電路構(gòu)成ntc及斷線檢測模塊11的第三分壓電阻rx1、第四分壓電阻r10和第五分壓電阻r11以及與ptc/ntc發(fā)熱線中的ptc加熱線一起串聯(lián)組成加熱模塊13的兩個無觸點(diǎn)、小電流可控的功率開關(guān)元件；兩個功率開關(guān)元件分別為第一雙向可控硅t1和第二雙向可控硅t2；第三分壓電阻rx1、第四分壓電阻r10、第五分壓電阻r11、第一雙向可控硅t1和第二雙向可控硅t2均集成在一塊印刷線路板上，并且該印刷線路板上還集成有短路保護(hù)模塊2、emc模塊3、直流穩(wěn)壓模塊4、同步模塊5、主控芯片模塊6、檔位指示模塊7、操作模塊8、電壓檢測模塊9、電流檢測模塊10和觸發(fā)模塊12；印刷線路板固定安裝在一個帶有按鍵帽的塑膠外殼內(nèi)與該塑膠外殼一起共同形成一個設(shè)置于ptc/ntc發(fā)熱線之前的、完整的能對ptc/ntc發(fā)熱線進(jìn)行實(shí)時溫度控制和保護(hù)的控制裝置；塑膠外殼引出有能與交流電源插配連接用于為裝置引入交流市電的交流輸入模塊，交流輸入模塊為帶有電源插頭的電源線，該電源線內(nèi)的兩根芯線中的一根與印刷線路板的火線端l焊接相連接，電源線內(nèi)的兩根芯線中的另一根與印刷線路板的零線端n焊接相連接。本發(fā)明的塑膠外殼由底殼和上蓋組成，按鍵帽設(shè)置在上蓋上通過按壓控制操作模塊8，上蓋上還設(shè)有三個透明的用于透出檔位指示模塊7提供的不同檔位工作狀態(tài)可示性顯示光的顯示罩。本發(fā)明的短路保護(hù)模塊2為能在裝置的電路中出現(xiàn)異常大電流時迅速熔斷防止高溫乃至火災(zāi)或爆炸事故發(fā)生的熔斷器f1，熔斷器f1能確保產(chǎn)品的使用安全。該熔斷器f1的輸入端即第一端連接于印刷線路板的火線端l。本發(fā)明的emc模塊3由壓敏電阻rv1、x電容c1和第一電阻r1并聯(lián)而成，并聯(lián)后形成的emc模塊3的第一端與熔斷器f1的輸出端即第二端相連接，并聯(lián)后形成的emc模塊3的第二端與印刷線路板的零線端n相連接。x電容c1和電阻r1的作用是既要提高裝置自身的抗干擾能力以達(dá)到安規(guī)認(rèn)證的要求，又要降低裝置對電網(wǎng)的騷擾度也達(dá)到安規(guī)認(rèn)證的要求，壓敏電阻rv1的作用是抑制交流電源的浪涌電壓對該ptc/ntc發(fā)熱線的溫度控制及保護(hù)裝置的沖擊。也就是說，本裝置所需的交流電源通過交流輸入模塊1的電源線引入，經(jīng)過接于印刷線路板的火線端l的具有短路保護(hù)功能的熔斷器f1后，交由emc模塊3進(jìn)行裝置抗擾能力的提升、裝置騷擾度的降低和交流電源浪涌電壓的抑制處理，使交流電源的質(zhì)量變得純凈，再供直流穩(wěn)壓模塊4、同步模塊5、電壓檢測模塊9、ntc及斷線檢測模塊11、加熱模塊13使用。本發(fā)明的主控芯片模塊6為裝置中對溫度精控及保護(hù)起數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理功能的代號稱為u1的主控芯片，主控芯片模塊6采用的是一款sop16封裝、2k*14bitsflashrom、208bytesram、12*12bitsadc、8m/4m內(nèi)振、3個內(nèi)部+2個外部中斷源、8級堆棧、內(nèi)置wdt定時器的高性價比的微控制器，代號u1。主控芯片具有與ntc及斷線檢測模塊11相連用于接收ntc及斷線檢測模塊11生成的斷線檢測信號和ntc檢測信號的第6腳以及用于信號控制加熱模塊13工作的第9腳，第9腳連接觸發(fā)模塊12并通過觸發(fā)模塊12向所述第一雙向可控硅t1和第二雙向可控硅t2發(fā)送觸發(fā)控制脈沖信號控制加熱模塊13工作。本發(fā)明的直流穩(wěn)壓模塊4為由降壓電容c2、第二電阻r2、第一整流二極管d1、第二整流二極管d2、電解電容c3、瓷片電容c4、第三電阻r3和穩(wěn)壓二極管zd1組成的具有阻容降壓、整流、穩(wěn)壓和濾波功能的電路，該直流穩(wěn)壓模塊4將市交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的5v直流電源為使用低壓用電的模塊提供低壓供電；即直流穩(wěn)壓模塊4提供+5v的直流電輸出給主控芯片模塊6、同步模塊5、檔位指示模塊7使用。降壓電容c2的第一端連接emc模塊3的第一端，降壓電容c2的第二端連接第二電阻r2的第一端，第二電阻r2的第二端連接第一整流二極管d1的陽極和第二整流二極管d2的陰極，第二整流二極管d2的陽極連接印刷線路板的零線端n，第一整流二極管d1的陰極連接穩(wěn)壓二極管zd1的陰極、電解電容c3的正極、瓷片電容c4的第一端、第三電阻r3的第一端，穩(wěn)壓二極管zd1的陽極、電解電容c3的正極、瓷片電容c4的第一端和第三電阻r3的第一端；穩(wěn)壓二極管zd1的陽極、電解電容c3的負(fù)極、瓷片電容c4的第二端和第三電阻r3的第二端均連接于印刷線路板的零線端n。本發(fā)明在交流市電源負(fù)半周期間，電能經(jīng)過零線端n、第二整流二極管d2、第二電阻r2、降壓電容c2、熔斷器f1回到火線端l，將正半周期間降壓電容c2的儲存電能放掉。交流電源正半周期間，電能經(jīng)過火線端l、熔斷器f1、降壓電容c2、第二電阻r2、第一整流二極管d1、穩(wěn)壓二極管zd1、電解電容c3、瓷片電容c4、第三電阻r3回到零線端n，給降壓電容c2充電的同時，在穩(wěn)壓二極管zd1、電解電容c3、瓷片電容c4、第三電阻r3并聯(lián)的兩端得到穩(wěn)定的5v直流電源，極性為與零線端n相連的一端為gnd，與電解電容c3正極相連的一端為+5v，即直流穩(wěn)壓模塊4的+5v輸出端。本發(fā)明的ntc及斷線檢測模塊11在觸發(fā)模塊12關(guān)閉加熱模塊13后能形成檢測回路；第三分壓電阻rx1的第一端連接熔斷器f1的輸出端，該第三分壓電阻rx1的第二端與ptc/ntc發(fā)熱線中檢測線的第一端和檢測線的第二端以及第四分壓電阻r10的第一端連接在一起，第四分壓電阻r10的第二端連接主控芯片的第6腳和第五分壓電阻r11的第一端，第五分壓電阻r11的第二端連接零線端n；組成加熱模塊13的ptc加熱線的第一端與熔斷器f1的輸出端相連接，ptc加熱線的第二端接于第一雙向可控硅t1的第二主電極，第一雙向可控硅t1的第一主電極連接第二雙向可控硅t2的第二主電極，第二雙向可控硅t2的第一主電極與電流檢測模塊10相連接。本發(fā)明加熱模塊13的作用是在交流電源過零點(diǎn)且接受觸發(fā)脈沖后，功率開關(guān)元件導(dǎo)通，ptc加熱線兩端得到交流電源而產(chǎn)生熱量，而沒有觸發(fā)脈沖時，功率開關(guān)元件關(guān)斷，ptc加熱線兩端得不到交流電源而停止加熱。加熱模塊13中，由于采用兩個功率元件的串聯(lián)，避免了采用單一功率元件時因功率元件的短路損壞而導(dǎo)致的發(fā)熱主體非正常發(fā)熱，從而確保產(chǎn)品安全。觸發(fā)模塊12采用電阻限流、電容耦合的方式發(fā)送觸發(fā)控制脈沖信號至雙向可控硅即兩個功率開關(guān)元件；該觸發(fā)模塊12為由第一限流電阻r12、第二限流電阻r13、第一耦合電容c5、第二耦合電容c6和抗干擾電阻r14組成的電路；第一限流電阻r12和第二限流電阻r13并聯(lián)后的第一端連接主控芯片的第9腳，第一限流電阻r12和第二限流電阻r13并聯(lián)后的第二端連接第一耦合電容c5的第一端和第二耦合電容c6的第一端，第一耦合電容c5的第二端與第一雙向可控硅t1的門極相連接，第二耦合電容c6的第二端連接第二雙向可控硅t2的門極，抗干擾電阻r14跨接于第二雙向可控硅t2的門極與第一主電極之間。觸發(fā)模塊12簡單可靠，一方面抗干擾電阻r14可防止第一雙向可控硅t1和第二雙向可控硅t2的誤觸發(fā)，另外，即使主控芯片失效或其觸發(fā)脈沖輸出口損壞，一直保持高電平或低電平，都會因電容的隔直通交作用被第一耦合電容c5和第二耦合電容c6所隔斷，第一雙向可控硅t1和第二雙向可控硅t2得不到觸發(fā)脈沖電流而無法導(dǎo)通，避免發(fā)熱主體非正常發(fā)熱，從而確保產(chǎn)品安全。本發(fā)明的電流檢測模塊10為由取樣電阻r8和隔離電阻r9組成的一種小阻值電阻取樣電路，上述的第二雙向可控硅t2的第一主電極與電流檢測模塊10中取樣電阻r8的第一端和隔離電阻r9的第一端相連接，取樣電阻r8的第二端連接零線端n；主控芯片具有用于輸入加熱模塊13檢測電流的第7腳，隔離電阻r9的第二端與主控芯片的第7腳相連接。電流檢測模塊10的作用是在加熱模塊13中的第一雙向可控硅t1和第二雙向可控硅t2均開通后，交流電源將在火線端l、熔斷器f1、ptc加熱線、第一雙向可控硅t1、第二雙向可控硅t2、取樣電阻r8、零線端n的回路中產(chǎn)生加熱電流ih，此加熱電流ih流過取樣電阻r8，即得到一個對應(yīng)的電壓，大小等于ih與取樣電阻r8阻值的乘積，此電壓經(jīng)隔離電阻r9供給主控芯片的第7腳，進(jìn)行模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后電流采樣值作為溫度判斷的依據(jù)之一。本發(fā)明的主控芯片具有輸入與交流電源相位相反且電壓幅值最大為+5v同步信號的第15腳；同步模塊5由第四電阻r4和穩(wěn)壓管zd2構(gòu)成的取樣電路以及由整形npn型三極管q1構(gòu)成的整形電路組成；第四電阻r4的第一端連接熔斷器f1的輸出端，第四電阻r4的第二端連接穩(wěn)壓管zd2的陰極和npn型三極管q1的基極，穩(wěn)壓管zd2的陽極和npn型三極管q1的發(fā)射極均接零線端n，npn型三極管q1的集電極連接上拉電阻r5的第二端和主控芯片的第15腳，上拉電阻r5的第一端連接直流穩(wěn)壓模塊4的+5v輸出端。正半周時，交流電源的正弦波電壓經(jīng)火線端l、熔斷器f1、第四電阻r4、穩(wěn)壓管zd2和npn型三極管q1的be結(jié)至gnd即零線端n，npn型三極管q1的be結(jié)由于正向偏置而導(dǎo)通，其集電極，也就是主控芯片的第15腳始終為0。負(fù)半周時，交流電源的正弦波電壓經(jīng)gnd、穩(wěn)壓管zd2、第四電阻r4、熔斷器f1、火線端l，npn型三極管q1的be結(jié)由于反向偏置而截止，npn型三極管q1的集電極，也就是主控芯片的第15腳始終為1，如圖3所示。本發(fā)明的主控芯片具有輸入電壓采樣值的第14腳；電壓檢測模塊9為包含第一分壓電阻r6和第二分壓電阻r7構(gòu)成的一種電阻串聯(lián)分壓電路，第一分壓電阻r6的第一端連接熔斷器f1的輸出端，該第一分壓電阻r6的第二端與第二分壓電阻r7的第一端以及主控芯片的第14腳相連接，第二分壓電阻r7第二端連接零線端n；電壓檢測模塊9的作用是從熔斷器f1的輸出端與零線端n之間獲取交流電源，將幅值很高的交流電壓以線性關(guān)系降低為幅值5v以內(nèi)的交流電壓，供給主控芯片的第14腳，進(jìn)行模擬與數(shù)字轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電壓采樣值作為溫度判斷的又一依據(jù)。操作模塊8為將按壓與釋放的按鍵操作轉(zhuǎn)換為電平信號供主控芯片檢測的一個輕觸按鍵，該輕觸按鍵的一端連接主控芯片的第8腳，另一端接零線端n；操作模塊8作用是將按壓與釋放的按鍵操作轉(zhuǎn)換為分別對應(yīng)主控芯片的第8腳上的0即低電平，對應(yīng)0v與1即高電平，對應(yīng)+5v的電平信號，供主控芯片檢測。本裝置的工作狀態(tài)只能由該輕觸按鍵設(shè)定，根據(jù)輕觸按鍵的操作次數(shù)，可以設(shè)定裝置的待機(jī)狀態(tài)及低檔、中檔或高檔工作狀態(tài)。輕觸按鍵操作次數(shù)與裝置工作狀態(tài)對應(yīng)關(guān)系為：按鍵操作次數(shù)裝置工作狀態(tài)0（上電未操作）待機(jī)1low檔2med檔3high檔≥4如上循環(huán)主控芯片具有與直流穩(wěn)壓模塊4的+5v輸出端相連的第16腳和與零線端n相連的第1腳以及懸空不用的第2腳、第3腳、第4腳、第5腳和第10腳。本發(fā)明的主控芯片共具有16個腳，也就是連線引腳，主控芯片的引腳配置如下：第1腳連接gnd；第16腳連接+5v；第2、3、4、5腳配置為推挽輸出口，懸空不用；第6腳配置為模擬輸入口，接收ntc及斷線檢測信號；第7腳配置為模擬輸入口，接收電流檢測信號；第8腳配置為帶內(nèi)部上拉電阻的輸入口，連接操作按鍵；第9腳配置為推挽輸出口，連接可控硅觸發(fā)電路；第10腳配置為推挽輸出口，懸空不用；第11腳配置為推挽輸出口，連接高檔led指示燈；第12腳配置為推挽輸出口，連接中檔led指示燈；第13腳配置為推挽輸出口，連接低檔led指示燈；第14腳配置為模擬輸入口，接收電壓檢測信號；第15腳配置為外部中斷輸入口，接收同步信號。本發(fā)明的檔位指示模塊7由高檔led顯示電路、中檔led顯示電路和低檔led顯示電路組成；高檔led顯示電路由第三限流電阻r15和紅色發(fā)光二極管ds1即高檔led指示燈組成，第三限流電阻r15的第一端連接直流穩(wěn)壓模塊4的+5v輸出端，第三限流電阻r15的第二端連接紅色發(fā)光二極管ds1的陽極，紅色發(fā)光二極管ds1的陰極連接主控芯片的第11腳；中檔led顯示電路由第四限流電阻r16和黃色發(fā)光二極管ds2即中檔led指示燈組成，第四限流電阻r16的第一端連接直流穩(wěn)壓模塊4的+5v輸出端，第四限流電阻r16的第二端連接黃色發(fā)光二極管ds2的陽極，黃色發(fā)光二極管ds2的陰極連接主控芯片的第12腳；低檔led顯示電路由第五限流電阻r17和綠色發(fā)光二極管ds3即低檔led指示燈組成，第五限流電阻r17的第一端連接直流穩(wěn)壓模塊4的+5v輸出端，第五限流電阻r17的第二端連接綠色發(fā)光二極管ds3的陽極，綠色發(fā)光二極管ds3的陰極連接主控芯片的第13腳。檔位指示模塊7的作用是指示所述裝置的當(dāng)前工作檔位或工作狀態(tài)。其工作原理是，主控芯片的檔位指示驅(qū)動腳第11、12或13腳輸出電平如為1，則對應(yīng)led熄滅，輸出電平如為0，則對應(yīng)led點(diǎn)亮。本發(fā)明ntc及斷線檢測模塊11的作用是生成斷線檢測信號和ntc檢測信號，通過主控芯片的6腳，供主控芯片的模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器采集。ntc及斷線檢測模塊11的工作原理是，在交流電源的每17個周期的第一個周期的正半周，關(guān)斷加熱模塊13的第一雙向可控硅t1和第二雙向可控硅t2，交流電源首先將在火線端l、熔斷器f1、第三分壓電阻rx1、第四分壓電阻r10、第五分壓電阻r11、零線端n的回路中產(chǎn)生一個恒定的斷線檢測電流ib，如圖4所示，除非該回路斷線開路，其次在火線端l、熔斷器f1、ptc加熱線、ntc絕緣層、檢測線、第四分壓電阻r10、第五分壓電阻r11、零線端n的回路中產(chǎn)生一個隨發(fā)熱線溫度變化而同向變化的ntc檢測電流in。恒定的斷線檢測電流ib和隨發(fā)熱線溫度變化而同向變化的ntc檢測電流in共同作用，在第五分壓電阻r11上將產(chǎn)生電壓降，通過主控芯片的第6腳，進(jìn)入主控芯片的模擬與數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)稱為斷線及ntc采樣值，作為斷線保護(hù)和發(fā)熱主體局部過熱的判斷依據(jù)。當(dāng)該回路斷線開路時，在第五分壓電阻r11上產(chǎn)生的電壓降會低于主控芯片內(nèi)程序中固化的斷線保護(hù)判斷基準(zhǔn)值，主控芯片將關(guān)斷加熱模塊13的第一雙向可控硅t1和第二雙向可控硅t2，同時黃色led指示燈閃爍，避免發(fā)熱主體非正常發(fā)熱，從而確保產(chǎn)品安全。當(dāng)該回路未斷線開路且發(fā)熱線溫度較低時，ntc檢測電流in極小，只有斷線檢測電流ib在第五分壓電阻r11上產(chǎn)生電壓降，此電壓降會高于主控芯片內(nèi)程序中固化的斷線保護(hù)判斷基準(zhǔn)值，但低于主控芯片內(nèi)程序中固化的發(fā)熱主體局部過熱的判斷基準(zhǔn)值，斷線保護(hù)功能和發(fā)熱主體局部過熱保護(hù)功能均不起作用，整個裝置將按設(shè)定檔位正常工作，黃色led指示燈也不會閃爍。當(dāng)該回路未斷線開路且發(fā)熱線局部溫度過熱時，ntc檢測電流in較大，此時斷線檢測電流ib和隨發(fā)熱線溫度變化而同向變化的ntc檢測電流in共同作用，在第五分壓電阻r11上產(chǎn)生的電壓降既高于主控芯片內(nèi)程序中固化的斷線保護(hù)判斷基準(zhǔn)值，又高于主控芯片內(nèi)程序中固化的發(fā)熱主體局部過熱的判斷基準(zhǔn)值，斷線保護(hù)功能不起作用，黃色led指示燈不閃爍，但發(fā)熱主體局部過熱保護(hù)功能生效，主控芯片將關(guān)斷加熱模塊13的第一雙向可控硅t1和第二雙向可控硅t2，避免發(fā)熱主體非正常發(fā)熱，從而確保產(chǎn)品安全。本發(fā)明的主控芯片模塊6由直流穩(wěn)壓模塊4輸出的+5v供電，完成初始化后，即循環(huán)運(yùn)行用戶程序的主程序。主控芯片模塊6的主控芯片在運(yùn)行用戶程序的主程序過程中，通過第8腳接收操作模塊8的按鍵信號，根據(jù)按鍵指令輸出檔位指示信號，點(diǎn)亮對應(yīng)的檔位led指示燈。主控芯片模塊6中主控芯片在運(yùn)行用戶程序的主程序過程中，通過第15腳還接收同步模塊5的同步信號。一旦該同步信號出現(xiàn)從“0”到“1”的上升沿或從“1”到“0”的下降沿，主控芯片立即中斷主程序的運(yùn)行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行中斷服務(wù)程序。在中斷程序內(nèi)，主控芯片根據(jù)該裝置目前的工作狀態(tài)和檢測的實(shí)時溫度，控制加熱模塊13中第一雙向可控硅t1和第二雙向可控硅t2的開通與關(guān)斷，同時啟動對應(yīng)交流電源過零點(diǎn)至波峰點(diǎn)的4.167ms或5ms的定時子程序，為下次溫度檢測或ntc及斷線檢測做準(zhǔn)備。主控芯片模塊6的主控芯片在運(yùn)行用戶程序的主程序過程中，一旦上述已啟動的對應(yīng)交流電源過零點(diǎn)至波峰點(diǎn)的4.167ms或5ms的定時子程序執(zhí)行完畢，立即對當(dāng)前通過第14腳和第7腳接收的電壓檢測模塊9的電壓信號和電流檢測模塊10的電流信號進(jìn)行采集和模擬與數(shù)字轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后，將電壓數(shù)據(jù)除以電流數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律算出對應(yīng)ptc發(fā)熱線的當(dāng)前阻值，也就對應(yīng)ptc發(fā)熱線的當(dāng)前實(shí)時溫度，此結(jié)果即參與對加熱模塊13中第一雙向可控硅t1和第二雙向可控硅t2的開通與關(guān)斷的控制。對應(yīng)ptc發(fā)熱線的當(dāng)前阻值越大，說明當(dāng)前溫度越高，一旦高于檔位設(shè)定的阻值時，主控芯片會關(guān)斷第一雙向可控硅t1和第二雙向可控硅t2，斷開發(fā)熱線的供電電源。延時一段時間后，重新接通發(fā)熱線的供電電源，再次檢測ptc發(fā)熱線的阻值，重新判斷ptc發(fā)熱線的阻值是否降低到檔位設(shè)定的阻值范圍內(nèi)，是則說明溫度降低了，需要加熱。如果ptc發(fā)熱線的阻值仍然高于檔位設(shè)定的阻值，則繼續(xù)斷開發(fā)熱線的供電電源。如此循環(huán)檢測、判斷和控制，即可達(dá)到溫度自動精確控制的目的。主控芯片模塊6的主控芯片在運(yùn)行用戶程序的主程序過程中，通過第6腳還接收ntc及斷線檢測模塊11的ntc及斷線檢測信號。一旦上述已啟動的對應(yīng)交流電源過零點(diǎn)至波峰點(diǎn)的4.167ms或5ms的定時子程序執(zhí)行完畢，立即對當(dāng)前通過6腳接收的ntc及斷線檢測模塊11的ntc及斷線檢測信號進(jìn)行采集和模擬與數(shù)字轉(zhuǎn)換，依據(jù)模擬與數(shù)字轉(zhuǎn)換的結(jié)果，判斷發(fā)熱主體當(dāng)前狀態(tài)是正常狀態(tài)，還是斷線狀態(tài)、或發(fā)熱主體局部過熱狀態(tài)，進(jìn)而分別執(zhí)行正常加熱或停熱功能、斷線保護(hù)功能和發(fā)熱主體局部過熱保護(hù)功能。本發(fā)明的最佳實(shí)施例已闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型都不會脫離本發(fā)明的范圍。當(dāng)前第1頁12