一種簡(jiǎn)易小功率可控加熱電路的制作方法
【專利摘要】一種簡(jiǎn)易小功率可控加熱電路，所述可控加熱電路由兩部分組成：發(fā)熱電路和控制電路；所述發(fā)熱電路包括可控功率MOS管及相應(yīng)的調(diào)節(jié)三極管，帶有狀態(tài)反饋功能，高電平表示關(guān)閉，其他電平表示正常工作；所述控制電路是發(fā)熱電路的參數(shù)調(diào)節(jié)單元，有使能、功率控制兩種信號(hào)，其中使用使能信號(hào)時(shí)，高電平使能加熱，低電平關(guān)閉加熱；而所述功率控制信號(hào)是PWM波信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)PWM波的占空比，可以改變電路發(fā)熱量大小，從而達(dá)到智能控制發(fā)熱的目的。本發(fā)明是一種功率可控的加熱電路，配合控制單元，可實(shí)現(xiàn)完全智能化，無(wú)需手工干預(yù)，且電路簡(jiǎn)單，成本低廉，靈活操作，通常用于加熱電路板，芯片IC等。
【專利說(shuō)明】—種簡(jiǎn)易小功率可控加熱電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明適用于所有需加熱的電子設(shè)備，如監(jiān)控?cái)z像頭，矩陣，數(shù)字(網(wǎng)絡(luò))硬盤刻錄機(jī)，通訊基站，室外交換機(jī)，大型路由器等，可廣泛應(yīng)用于安防，電子電工，機(jī)械機(jī)電等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]室外電子設(shè)備，尤其是安防監(jiān)控設(shè)備，往往由于溫度過(guò)低而無(wú)法啟動(dòng)，此時(shí)，需要對(duì)整套電路系統(tǒng)加熱提升溫度。
[0003]傳統(tǒng)的加熱電路:傳統(tǒng)加熱電路如圖1所示，主要由加熱電阻和控制開(kāi)關(guān)組成。MOS管用作加熱控制開(kāi)關(guān)，控制發(fā)熱電阻導(dǎo)通工作，通過(guò)控制發(fā)熱電阻阻值可以控制加熱功率。缺點(diǎn)是需手動(dòng)調(diào)節(jié)，缺乏智能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明是一種功率可控的加熱電路，配合控制單元，可實(shí)現(xiàn)完全智能化，無(wú)需手工干預(yù)，且電路簡(jiǎn)單，成本低廉，靈活操作，通常用于加熱電路板，芯片IC等。
[0005]本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)易小功率可控加熱電路，所述可控加熱電路由兩部分組成:發(fā)熱電路和控制電路；
[0006]所述發(fā)熱電路包括可控功率MOS管及相應(yīng)的調(diào)節(jié)三極管，帶有狀態(tài)反饋功能，高電平表不關(guān)閉，其他電平表不正常工作；
[0007]所述控制電路是發(fā)熱電路的參數(shù)調(diào)節(jié)單元，有使能、功率控制兩種信號(hào)，其中使用使能信號(hào)時(shí)，高電平使能加熱，低電平關(guān)閉加熱；而所述功率控制信號(hào)是PWM波信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)PWM波的占空比，可以改變電路發(fā)熱量大小，從而達(dá)到智能控制發(fā)熱的目的。
[0008]進(jìn)一步地，所述加熱電路中，電阻R1、R2、PM0S管Q1、Q2B、電阻R5以負(fù)反饋方式在R1、Q1支路上形成恒流源；Q1是主要的發(fā)熱元件，與Rl串聯(lián)形成恒流源，調(diào)節(jié)Rl阻值可調(diào)節(jié)最大發(fā)熱功率，Rl—般0.5-2 Ω ;Q2B、R2、R5組成與Q1、R1成負(fù)反饋的調(diào)節(jié)電路，使Ql的電流穩(wěn)定，達(dá)到發(fā)熱的目的；R3與R4電阻分壓，輸出電路工作狀態(tài)。
[0009]進(jìn)一步地，所述控制電路中，二極管D24、電阻R7、R9串聯(lián)組成使能電路，并且R、R9的連接點(diǎn)連接使能信號(hào)；電阻R8、R10、電容C3組成功率調(diào)節(jié)電路；R10連接功率控制信號(hào)；
[0010]在R2與Q2B基極端，并入一三極管Q2A ；當(dāng)所述使能信號(hào)為高電平時(shí)，Q2A截止，發(fā)熱電路工作；相反，低電平時(shí)，發(fā)熱器不工作。
[0011]進(jìn)一步地，所述可控加熱電路與MCU的連接方式為:MCU作為控制單元，用兩個(gè)GPIO做輸出，連接使能和功率控制端口，一個(gè)ADC 口作輸入采集工作狀態(tài)信號(hào)，使能信號(hào)由低變高，加熱器工作，調(diào)節(jié)功率控制信號(hào)PWM波的占空比，可以調(diào)節(jié)電路的發(fā)熱效率；從ADC端口采集電路的工作狀態(tài)，了解電路是否正常工作。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0012]通過(guò)參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的以上和其它方面及優(yōu)點(diǎn)將變得更加易于清楚，在附圖中:
[0013]圖1為傳統(tǒng)加熱器電路圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的一種功率可控的加熱電路的可控加熱電路邏輯圖；
[0015]圖3為本發(fā)明的一種功率可控的加熱電路的電路原理圖；
[0016]圖4為本發(fā)明是一種功率可控的加熱電路的應(yīng)用電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]在下文中，現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了各種實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)施，且不應(yīng)該解釋為局限于在此闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)將是徹底和完全的，并將本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0018]在下文中，將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0019]電路邏輯結(jié)構(gòu)如圖2所示，可由兩部分組成:發(fā)熱電路，控制電路。
[0020]發(fā)熱電路:發(fā)熱電路主要由可控功率MOS管及相應(yīng)的調(diào)節(jié)三極管組成，帶有狀態(tài)反饋功能，高電平表示關(guān)閉，其他電平表示正常工作。用戶能隨時(shí)知道發(fā)熱電路是否正常工作。
[0021]控制電路:控制電路是發(fā)熱電路的參數(shù)調(diào)節(jié)單元，有使能、功率控制兩種。使能信號(hào)一高電平使能加熱，低電平關(guān)閉加熱；功率控制信號(hào)一功率控制信號(hào)是PWM波信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)PWM波的占空比，可以改變電路發(fā)熱量大小，從而達(dá)到智能控制發(fā)熱的目的。
[0022]電路原理如圖3所示，最大的發(fā)熱功率由VCC，Rl決定，最大發(fā)熱功率由式I決定，
⑴
[0023]式中，Pniax為最大發(fā)熱功率，Vbe為Q2B的BE極導(dǎo)通電壓，Vcc為電源電壓。如Vbe=0.7V，Vcc= 12V, R1=0.75 Ω，則 Pmax=I0.5W。通過(guò)控制輸入 “Heater_Control ” 的 PWM 波占空比，可控制發(fā)熱功率從0-10.5W變化，實(shí)現(xiàn)可控加熱。
[0024]如圖3所示，電路上半部分為加熱電路，下半部分為控制電路。
[0025]加熱電路:
[0026]R1、R2、Q1、Q2B、R5以負(fù)反饋方式在R1、Q1支路上形成恒流源。PMOS管Ql工作在線性區(qū)域，等效于可變電阻，電流流過(guò)Ql發(fā)熱，發(fā)熱功率
【權(quán)利要求】
1.一種簡(jiǎn)易小功率可控加熱電路，其特征在于: 所述可控加熱電路由兩部分組成:發(fā)熱電路和控制電路； 所述發(fā)熱電路包括可控功率MOS管及相應(yīng)的調(diào)節(jié)三極管，帶有狀態(tài)反饋功能，高電平表示關(guān)閉，其他電平表示正常工作； 所述控制電路是發(fā)熱電路的參數(shù)調(diào)節(jié)單元，有使能、功率控制兩種信號(hào)，其中使用使能信號(hào)時(shí)，高電平使能加熱，低電平關(guān)閉加熱；而所述功率控制信號(hào)是PWM波信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)PWM波的占空比，可以改變電路發(fā)熱量大小，從而達(dá)到智能控制發(fā)熱的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)易小功率可控加熱電路，其特征在于: 所述加熱電路中，電阻Rl、R2、PMOS管Ql、Q2B、電阻R5以負(fù)反饋方式在Rl、Ql支路上形成恒流源；Q1是主要的發(fā)熱元件，與Rl串聯(lián)形成恒流源，調(diào)節(jié)Rl阻值可調(diào)節(jié)最大發(fā)熱功率，Rl —般0.5-2 Ω ;Q2B、R2、R5組成與Q1、R1成負(fù)反饋的調(diào)節(jié)電路，使Ql的電流穩(wěn)定，達(dá)到發(fā)熱的目的；R3與R4電阻分壓，輸出電路工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種簡(jiǎn)易小功率可控加熱電路，其特征在于: 所述控制電路中，二極管D24、電阻R7、R9串聯(lián)組成使能電路，并且R、R9的連接點(diǎn)連接使能信號(hào)；電阻R8、R10、電容C3組成功率調(diào)節(jié)電路；R10連接功率控制信號(hào)； 在R2與Q2B基極端，并入一三極管Q2A ；當(dāng)所述使能信號(hào)為高電平時(shí)，Q2A截止，發(fā)熱電路工作；相反，低電平時(shí)，發(fā)熱器不工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種簡(jiǎn)易小功率可控加熱電路，其特征在于: 所述可控加熱電路與MCU的連接方式為:MCU作為控制單元，用兩個(gè)GPIO做輸出，連接使能和功率控制端口，一個(gè)ADC 口作輸入采集工作狀態(tài)信號(hào)，使能信號(hào)由低變高，加熱器工作，調(diào)節(jié)功率控制信號(hào)PWM波的占空比，可以調(diào)節(jié)電路的發(fā)熱效率；從ADC端口采集電路的工作狀態(tài)，了解電路是否正常工作。
【文檔編號(hào)】H05B1/02GK103702460SQ201310711042
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】宋志超 申請(qǐng)人:深圳英飛拓科技股份有限公司