專利名稱：防溫度過沖的溫控電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種溫控電路，尤其是一種溫度過沖較小的溫控電路。
背景技術：
如附圖1所示，現(xiàn)有的用于電子設備中的溫控電路多采用測溫橋路、電壓比較器、 控制電路及加熱元件組成。測溫橋路測量溫度的變化，將溫度的變化轉(zhuǎn)化為電信號，輸出至電壓比較器進行比較處理，比較器將信號輸出至控制電路，控制電路控制加熱元件產(chǎn)生的熱量，從而維持被控溫設備的溫度的恒定。其控制方式相對簡單，溫度過沖大，控溫精度比較低。如在專利號為ZL200620010483. 4的專利中公開了一種直流溫控電路，如附圖2所示，其中也包含測溫橋路、比較器、驅(qū)動電路、加熱元件，但電路中比較器的輸出直接控制其驅(qū)動電路，控制方式簡單，工作電流變化大，溫度過沖大，控溫精度差。隨著電子器件集成度日益增大，被控溫設備溫度的穩(wěn)定性和精度越來越高，設計一種溫度過沖小、控溫精度高的溫控電路顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、溫度過沖小、溫度穩(wěn)定性好、精度高的溫控電路。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是
一種防溫度過沖的溫控電路，包括測溫單元、比較單元、加熱單元，所述的防溫度過沖的溫控電路還包括減法器，所述的減法器的輸入端與所述的測溫單元相連接；
所述的比較單元包括第一比較器電路、第二比較器電路；所述的第一比較器電路的輸入端分別與第一參考電壓、所述的減法器的輸出端相連接；所述的第二比較器電路的輸入端分別與第二參考電壓、所述的加法器的輸出端相連接；
所述的加熱單元包括大功率加熱模塊、小功率加熱模塊；所述的大功率加熱模塊包括與所述的第一比較器電路的輸出端相連接的第一驅(qū)動電路、與所述的第一驅(qū)動電路的輸出端相連接的大功率加熱元件，所述的第一驅(qū)動電路根據(jù)所述的第一比較器電路的輸出信號控制所述的大功率加熱元件；所述的小功率加熱模塊包括與所述的第二比較器電路的輸出端相連接的第二驅(qū)動電路、與所述的第二驅(qū)動電路的輸出端相連接的第二加熱元件，所述的第二驅(qū)動電路根據(jù)所述的第二比較器電路的輸出信號控制所述的小功率加熱元件。優(yōu)選的，其還包括鋸齒波振蕩器，所述的鋸齒波振蕩器與所述的第二比較器電路相連接，所述的鋸齒波振蕩器產(chǎn)生調(diào)制脈沖，為所述的第二比較器電路提供所述的第二參考電壓，所述的小功率加熱元件工作在脈沖調(diào)寬狀態(tài)下。優(yōu)選的，所述的測溫單元包括測溫橋路，所述的測溫橋路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、溫度傳感器；所述的第一電阻的一端與所述的第二電阻串聯(lián)后接地，所述的溫度傳感器的一端與所述的第三電阻串聯(lián)后接地，所述的第一電阻的另一端、所述的溫度傳感器的另一端接電壓基準，所述的電壓基準為所述的測溫橋路提供穩(wěn)定的參考電壓。優(yōu)選的，所述的減法器包括運算放大器、第四電阻、第五電阻、第一電容；所述的運算放大器的同相端與所述的第一電阻和所述的第二電阻的共同端通過所述的第四電阻相連接，所述的運算放大器的反相端與所述的溫度傳感器和所述的第三電阻的共同端相連接，所述的第五電阻與所述的第一電容并聯(lián)后連接在所述的運算放大器的反相端與輸出端之間。優(yōu)選的，所述的第一比較器電路包括第一比較器，所述的第一比較器的同相端與所述的第一參考電壓相連接，所述的第一比較器的反相端與所述的減法器的輸出端相連接。優(yōu)選的，所述的第二比較器電路包括第二比較器，所述的第二比較器的同相端與所述的第二參考電壓相連接，所述的第二比較器的反相端與所述的減法器的輸出端相連接。優(yōu)選的，所述的第一驅(qū)動電路包括第一 P溝道場效應管、第六電阻，所述的第一 P 溝道場效應管的柵極與所述的第一比較器電路的輸出端相連接，所述的第一 P溝道場效應管的漏極接地，所述的第六電阻連接在所述的第一 P溝道場效應管的柵極與源極之間。優(yōu)選的，所述的第二驅(qū)動電路包括第二 P溝道場效應管、第七電阻，所述的第二 P 溝道場效應管的柵極與所述的第二比較器電路的輸出端相連接，所述的第二 P溝道場效應管的漏極接地，所述的第七電阻連接在所述的第二 P溝道場效應管的柵極與源極之間。優(yōu)選的，所述的大功率加熱元件的一端與所述的第一 P溝道場效應管的源極相連接，另一端與電源相連接。優(yōu)選的，所述的小功率加熱元件的一端與所述的第二 P溝道場效應管的源極相連接，另一端與電源相連接。本發(fā)明工作原理是測溫橋路準確地將溫度的變化轉(zhuǎn)化為電信號，該電信號經(jīng)減法器電路后轉(zhuǎn)化為信號VT，電路中設置的第一參考電壓VREF和VT作為第一比較器電路的輸入。當VT大于VREF時，第一比較器電路輸出低電平，第一驅(qū)動電路中電子開關導通，大功率加熱元件開始工作，對被控溫裝置進行粗加熱；當VT小于等于VREF時，第一比較器電路輸出高電平，第一驅(qū)動電路中電子開關截至，大功率加熱元件停止加熱，同時，第二參考電壓和VT作為第二比較器電路的輸入，第二比較器電路產(chǎn)生的信號控制第二驅(qū)動電路中電子開關的導通與截至，從而控制小功率加熱元件產(chǎn)生的熱量，實現(xiàn)對溫度的微調(diào)。被控溫裝置的溫度越接近理想值T0，小功率加熱元件產(chǎn)生的熱量越少，最終達到動態(tài)的平衡，從而實現(xiàn)恒溫的目的。由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點1、本發(fā)明的溫控電路溫度過沖小，溫度穩(wěn)定性好；2、本發(fā)明的溫控電路啟動速度快，控溫精度高；3、本發(fā)明的溫控電路結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。


附圖1為現(xiàn)有技術的溫控電路的結(jié)構(gòu)方塊圖。附圖2為現(xiàn)有技術中溫控電路的電路圖。附圖3為本發(fā)明的防溫度過沖的溫控電路的結(jié)構(gòu)方塊圖。
附圖4為本發(fā)明的防溫度過沖的溫控電路的電路原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖所示的實施例對本發(fā)明作進一步描述。實施例一參見附圖3所示。一種防溫度過沖的溫控電路，包括測溫單元、減法器、鋸齒波振蕩器、比較單元、加熱單元。減法器的輸入端與測溫單元的輸出相連接。比較單元包括第一比較器電路、第二比較器電路。第一比較器電路的輸入端分別與第一參考電壓、減法器的輸出端相連接。第二比較器電路的輸入端分別與鋸齒波振蕩器的輸出端、加法器的輸出端相連接。鋸齒波振蕩器產(chǎn)生鋸齒波，為第二比較器電路提供第二參考電壓。加熱單元包括大功率加熱模塊、小功率加熱模塊。大功率加熱模塊包括與第一比較器電路的輸出端相連接的第一驅(qū)動電路、與第一驅(qū)動電路的輸出端相連接的大功率加熱元件JR1，第一驅(qū)動電路根據(jù)第一比較器電路的輸出信號控制大功率加熱元件JR1。小功率加熱模塊包括與第二比較器電路的輸出端相連接的第二驅(qū)動電路、與第二驅(qū)動電路的輸出端相連接的第二加熱元件，第二驅(qū)動電路根據(jù)第二比較器電路輸出的脈沖信號控制小功率加熱元件JR2，小功率加熱元件JR2工作在脈沖調(diào)寬狀態(tài)下。參見附圖4所示。測溫單元包括測溫橋路，測溫橋路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、溫度傳感器。第一電阻Rl的一端與第二電阻R2串聯(lián)后接地，溫度傳感器的一端與第三電阻 R3串聯(lián)后接地，第一電阻Rl的另一端、溫度傳感器的另一端接電壓基準，電壓基準為測溫橋路提供穩(wěn)定的參考電壓。減法器包括運算放大電路Ni、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容Cl。運算放大電路m的同相端與第一電阻Rl和第二電阻R2的共同端通過第四電阻R4相連接，運算放大電路W的反相端與溫度傳感器和第三電阻R3的共同端相連接，第五電阻R5與第一電容 Cl并聯(lián)后連接在運算放大電路m的反相端與輸出端之間。第一比較器電路包括第一比較器N2，第一比較器N2的同相端與第一參考電壓相連接，第一比較器N2的反相端與減法器的輸出端相連接。第二比較器電路包括第二比較器N3，第二比較器N3的同相端與第二參考電壓相連接，第二比較器N3的反相端與減法器的輸出端相連接。第一驅(qū)動電路包括第一 P溝道場效應管Q1、第六電阻R6。第一 P溝道場效應管Ql 的柵極與第一比較器N2的輸出端相連接，第一 P溝道場效應管Ql的漏極接地，第六電阻R6 連接在第一 P溝道場效應管Ql的柵極與源極之間。第二驅(qū)動電路包括第二 P溝道場效應管Q2、第七電阻R7。第二 P溝道場效應管Q2 的柵極與第二比較器N3的輸出端相連接，第二 P溝道場效應管Q2的漏極接地，第七電阻R7 連接在第二 P溝道場效應管Q2的柵極與源極之間。大功率加熱元件JRl的一端與第一 P溝道場效應管Ql的源極相連接，另一端與電源VDDl相連接。
小功率加熱元件JR2的一端與第二 P溝道場效應管Q2的源極相連接，另一端與電源VDD2相連接。電壓基準為測溫橋路提供穩(wěn)定的參考電壓，測溫橋路準確地將溫度的變化轉(zhuǎn)化為電信號，該電信號經(jīng)減法器后轉(zhuǎn)化為信號VT，電路中設置的第一參考電壓VREF和VT作為第一比較器N2的輸入。當VT大于VREF時，第一比較器N2輸出低電平，第一驅(qū)動電路中電子開關導通，大功率加熱元件JRl開始工作，對被控溫裝置進行粗加熱；當VT小于等于VREF時， 第一比較器N2電路輸出高電平，第一驅(qū)動電路中電子開關截至，大功率加熱元件JRl停止加熱，同時，鋸齒波發(fā)生器產(chǎn)生的鋸齒波和VT作為第二比較器N3的輸入，第二比較器N3產(chǎn)生的脈沖信號控制第二驅(qū)動電路中電子開關的導通與截至，從而控制小功率加熱元件JR2 產(chǎn)生的熱量，實現(xiàn)對溫度的微調(diào)。被控溫裝置的溫度越接近理想值T0，該脈沖信號的脈寬越寬，小功率加熱元件JR2產(chǎn)生的熱量越少，最終達到動態(tài)的平衡，從而實現(xiàn)恒溫的目的。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防溫度過沖的溫控電路，包括測溫單元、比較單元、加熱單元，其特征在于所述的防溫度過沖的溫控電路還包括減法器，所述的減法器的輸入端與所述的測溫單元相連接；所述的比較單元包括第一比較器電路、第二比較器電路；所述的第一比較器電路的輸入端分別與第一參考電壓、所述的減法器的輸出端相連接；所述的第二比較器電路的輸入端分別與第二參考電壓、所述的減法器的輸出端相連接；所述的加熱單元包括大功率加熱模塊、小功率加熱模塊；所述的大功率加熱模塊包括與所述的第一比較器電路的輸出端相連接的第一驅(qū)動電路、與所述的第一驅(qū)動電路的輸出端相連接的大功率加熱元件，所述的第一驅(qū)動電路根據(jù)所述的第一比較器電路的輸出信號控制所述的大功率加熱元件；所述的小功率加熱模塊包括與所述的第二比較器電路的輸出端相連接的第二驅(qū)動電路、與所述的第二驅(qū)動電路的輸出端相連接的第二加熱元件，所述的第二驅(qū)動電路根據(jù)所述的第二比較器電路的輸出信號控制所述的小功率加熱元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防溫度過沖的溫控電路，其特征在于其還包括鋸齒波振蕩器，所述的鋸齒波振蕩器與所述的第二比較器電路相連接，所述的鋸齒波振蕩器產(chǎn)生調(diào)制脈沖，為所述的第二比較器電路提供所述的第二參考電壓，所述的小功率加熱元件工作在脈沖調(diào)寬狀態(tài)下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防溫度過沖的溫控電路，其特征在于所述的測溫單元包括測溫橋路，所述的測溫橋路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、溫度傳感器；所述的第一電阻的一端與所述的第二電阻串聯(lián)后接地，所述的溫度傳感器的一端與所述的第三電阻串聯(lián)后接地，所述的第一電阻的另一端、所述的溫度傳感器的另一端接電壓基準，所述的電壓基準為所述的測溫橋路提供穩(wěn)定的參考電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防溫度過沖的溫控電路，其特征在于所述的減法器包括運算放大器、第四電阻、第五電阻、第一電容；所述的運算放大器的同相端與所述的第一電阻和所述的第二電阻的共同端通過所述的第四電阻相連接，所述的運算放大器的反相端與所述的溫度傳感器和所述的第三電阻的共同端相連接，所述的第五電阻與所述的第一電容并聯(lián)后連接在所述的運算放大器的反相端與輸出端之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防溫度過沖的溫控電路，其特征在于所述的第一比較器電路包括第一比較器，所述的第一比較器的同相端與所述的第一參考電壓相連接，所述的第一比較器的反相端與所述的減法器的輸出端相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防溫度過沖的溫控電路，其特征在于所述的第二比較器電路包括第二比較器，所述的第二比較器的同相端與所述的第二參考電壓相連接，所述的第二比較器的反相端與所述的減法器的輸出端相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防溫度過沖的溫控電路，其特征在于所述的第一驅(qū)動電路包括第一P溝道場效應管、第六電阻，所述的第一P溝道場效應管的柵極與所述的第一比較器電路的輸出端相連接，所述的第一 P溝道場效應管的漏極接地，所述的第六電阻連接在所述的第一 P溝道場效應管的柵極與源極之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防溫度過沖的溫控電路，其特征在于所述的第二驅(qū)動電路包括第二P溝道場效應管、第七電阻，所述的第二P溝道場效應管的柵極與所述的第二比較器電路的輸出端相連接，所述的第二 P溝道場效應管的漏極接地，所述的第七電阻連接在所述的第二 P溝道場效應管的柵極與源極之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防溫度過沖的溫控電路，其特征在于所述的大功率加熱元件的一端與所述的第一 P溝道場效應管的源極相連接，另一端與電源相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防溫度過沖的溫控電路，其特征在于所述的小功率加熱元件的一端與所述的第二 P溝道場效應管的源極相連接，另一端與電源相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防溫度過沖的溫控電路，包括測溫單元、比較單元、加熱單元、減法器；減法器的輸入端與測溫單元相連接；比較單元包括輸入端分別與第一參考電壓和減法器相連接的第一比較器電路、輸入端分別與第二參考電壓和加法器相連接第二比較器電路；加熱單元包括大功率加熱模塊、小功率加熱模塊；大功率加熱單元包括與第一比較器電路相連接的第一驅(qū)動電路、與第一驅(qū)動電路相連接的大功率加熱元件；小功率加熱模塊包括與第二比較器電路相連接的第二驅(qū)動電路、與第二驅(qū)動電路相連接的第二加熱元件。本發(fā)明的溫控電路溫度過沖小，溫度穩(wěn)定性好，控溫精度高，電路結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號G05D23/20GK102411382SQ20111029610
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者李建和, 謝年生 申請人:中國兵器工業(yè)集團第二一四研究所蘇州研發(fā)中心