加熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子裝置，尤其涉及一種加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的快速發(fā)展，各種電子裝置已充斥于人類日常生活或工作中。一般來(lái)說(shuō)，使用電子裝置時(shí)所要求環(huán)境溫度符合大多數(shù)人的居住環(huán)境溫度，而不須特別進(jìn)行溫度控制，頂多只須加裝風(fēng)扇等散熱裝置即可使電子裝置正常運(yùn)作。然在一些特別的地區(qū)或工作環(huán)境下，溫度可能非常低(例如在-40°C以下)而導(dǎo)致無(wú)法正常地啟動(dòng)電子裝置，因此須先對(duì)電子裝置加熱到達(dá)一定溫度后，再啟動(dòng)電子裝置，以確保電子裝置可正常開(kāi)機(jī)運(yùn)作。
[0003]—般來(lái)說(shuō)，電子裝置加熱裝置是以微控制器或中央處理單元來(lái)控制，然而微控制器或中央處理單元在低溫酷寒的環(huán)境下，可能出現(xiàn)無(wú)法正常運(yùn)作的情形。業(yè)界中，通常利用加熱板(heater board)進(jìn)行加熱，但是加熱板(heater board)具有成本高的缺點(diǎn)，此也為需要改進(jìn)的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種加熱裝置，可降低加熱裝置的生產(chǎn)成本。
[0005]本發(fā)明的加熱裝置，其特征在于，包括加熱晶體管單元、溫度感測(cè)單元以及驅(qū)動(dòng)單元。其中溫度感測(cè)單元用以感測(cè)環(huán)境溫度，并據(jù)以輸出溫度感測(cè)電壓。驅(qū)動(dòng)單元耦接加熱晶體管單元與溫度感測(cè)單元，用以依據(jù)溫度感測(cè)電壓驅(qū)動(dòng)加熱晶體管單元進(jìn)行加熱。
[0006]基于上述，本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元來(lái)依據(jù)溫度感測(cè)電壓驅(qū)動(dòng)加熱晶體管單元進(jìn)行加熱，利用加熱晶體管單元進(jìn)行加熱可有效降低加熱裝置的生產(chǎn)成本。在其他實(shí)例中，加熱裝置還可具有啟動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元依據(jù)溫度感測(cè)電壓驅(qū)動(dòng)加熱晶體管單元進(jìn)行加熱而使印制電路板(以下簡(jiǎn)稱PCB板)上溫度上升至預(yù)設(shè)溫度時(shí)，啟動(dòng)單元可依據(jù)溫度感測(cè)電壓輸出啟動(dòng)信號(hào)。由于驅(qū)動(dòng)單元對(duì)低溫的耐受度高于微控制器或中央處理單元，因此可確保加熱裝置在極低溫的環(huán)境下正常地發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)。
[0007]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是依照本發(fā)明的實(shí)施例的一種加熱裝置的示意圖；
[0009]圖2是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的加熱裝置的示意圖；
[0010]圖3是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的加熱裝置的示意圖；
[0011]圖4是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的加熱裝置的示意圖；
[0012]圖5是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的加熱裝置的示意圖。
[0013]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0014]100、200、300、400、500:加熱裝置；
[0015]102:加熱晶體管單元；
[0016]104:溫度感測(cè)單元；
[0017]106:驅(qū)動(dòng)單元；
[0018]302:遲滯單元；
[0019]304:反饋單元；
[0020]402:啟動(dòng)單元；
[0021]502:或門；
[0022]Al:比較器；
[0023]NTCU NTC2:負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻；
[0024]Ql:NPN雙極性晶體管；
[0025]Q2?Q5 =PNP雙極性晶體管；
[0026]R1、R2、R3、R4、R5:電阻;
[0027]VCC:操作電壓；
[0028]VrefU Vref2:參考電壓；
[0029]Ml:金氧半場(chǎng)效晶體管；
[0030]S1:啟動(dòng)信號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1是依照本發(fā)明的實(shí)施例的一種加熱裝置的示意圖，請(qǐng)參照?qǐng)D1。加熱裝置100包括加熱晶體管單元102、溫度感測(cè)單元104以及驅(qū)動(dòng)單元106，驅(qū)動(dòng)單元106親接加熱晶體管單元102與溫度感測(cè)單元104。其中溫度感測(cè)單元104用以感測(cè)溫度，并依據(jù)感測(cè)結(jié)果輸出溫度感測(cè)電壓，而驅(qū)動(dòng)單元106則用以依據(jù)溫度感測(cè)電壓驅(qū)動(dòng)加熱晶體管單元102進(jìn)行加熱。其中加熱晶體管單元102可例如以雙極性晶體管來(lái)實(shí)施，如PNP雙極性晶體管，如此通過(guò)加熱晶體管單元102來(lái)代替加熱板(heater board)做為加熱元件可大幅地降低生產(chǎn)成本，并減少印刷電路板的布局(layout)空間。
[0032]圖2是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的加熱裝置的示意圖，請(qǐng)參照?qǐng)D2。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，上述加熱晶體管單元102、溫度感測(cè)單元104以及驅(qū)動(dòng)單元106的實(shí)施方式可如圖2所示，在圖2實(shí)施例的加熱裝置200中，溫度感測(cè)單元104為以負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl來(lái)實(shí)施，其耦接于驅(qū)動(dòng)單元106與接地之間。驅(qū)動(dòng)單元106在本實(shí)施例中包括NPN雙極性晶體管Ql、電阻Rl以及電阻R2，其中電阻Rl以及電阻R2串聯(lián)于操作電壓VCC與NPN雙極性晶體管Ql的基極之間，且電阻Rl以及電阻R2的共同接點(diǎn)耦接NPN雙極性晶體管Ql的集極，NPN雙極性晶體管Ql的射極則耦接至接地。另外，加熱晶體管單元102在本實(shí)施例中包括串接于操作電壓VCC與接地之間的三個(gè)PNP雙極性晶體管Q2?Q4，其中PNP雙極性晶體管Q2的基極耦接NPN雙極性晶體管Ql的集極，PNP雙極性晶體管Q2、Q3的基極接分別耦接其集極。
[0033]當(dāng)環(huán)境溫度越低時(shí)，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl的電阻值將越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl上的電壓也越大。通過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)電阻R1、電阻R2以及負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl的電阻值，可在環(huán)境溫度低至預(yù)設(shè)值(例如-40°C )時(shí)，使負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl上的電壓導(dǎo)通NPN雙極性晶體管Q1，而提高NPN雙極性晶體管Ql的基極電壓，進(jìn)而拉低PNP雙極性晶體管Q2的基極電壓，導(dǎo)通PNP雙極性晶體管Q2?Q4。被導(dǎo)通的PNP雙極性晶體管Q2?Q4可開(kāi)始產(chǎn)生熱，以提高印制電路板(PCB板)溫度。隨著PNP雙極性晶體管Q2?Q4漸漸提高PCB板溫度，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTCl的電阻值以及NPN雙極性晶體管Ql的基極電壓也慢慢下降，最終使得NPN雙極性晶體管Ql被關(guān)閉，進(jìn)而連帶關(guān)閉PNP雙極性晶體管Q2?Q4，以避免加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致溫度過(guò)高或浪費(fèi)不必要的電源。
[0034]本實(shí)施例的加熱晶體管單元102包括三個(gè)PNP雙極性晶體管Q2?Q4，其可分別配置于不同的需要加熱的位置，以提高加熱效果。例如當(dāng)加熱裝置200應(yīng)用在電子裝置上時(shí)，可將PNP雙極性晶體管Q2?Q4分別配置到電子裝置中對(duì)低溫耐受度較差的元件的位置，以確保電子裝置可正常地開(kāi)機(jī)或運(yùn)作。此外，由于作為加熱元件的PNP雙極性晶體管可直接耦接至接地(如PNP雙極性晶體管Q4)，加熱元件的PNP雙極性晶體管可通過(guò)接地線路將熱能傳導(dǎo)至PCB接地面上，更有效地進(jìn)行加熱。此外，在本實(shí)施例中雖以三個(gè)PNP雙極性晶體管Q2?Q4為例進(jìn)行說(shuō)明，然實(shí)際應(yīng)用上并不以此為限，使用者可依實(shí)際情形所需設(shè)定PNP雙極性晶體管的個(gè)數(shù)。
[0035]圖3是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的加熱裝置的示意圖，請(qǐng)參照?qǐng)D3。相較于圖1的加熱裝置100，本實(shí)施例的加熱裝置300中可還包括遲滯單元302，其耦接于溫度感測(cè)單元104與驅(qū)動(dòng)單元106之間。遲滯單元302可用以延遲溫度感測(cè)單元104所輸出的溫度感測(cè)電壓的電壓電平切換時(shí)間，以避免溫度在致能驅(qū)動(dòng)單元106的臨界溫度附近擺蕩時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元106依據(jù)溫度感測(cè)電壓頻繁地切換其狀態(tài)。遲滯單元302可例如在溫度上升至第一溫度時(shí)依據(jù)溫度感測(cè)電壓輸出第一電壓而致能驅(qū)動(dòng)單元106，并于溫度下降至第二溫度時(shí)依據(jù)溫度感測(cè)電壓輸出第二電壓而禁能驅(qū)動(dòng)單元106，其中第一溫度高于第二溫度。
[0036]舉例來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例的溫度感測(cè)單元104可例如包括負(fù)系數(shù)熱敏電阻NTC2以及電阻R3，其中負(fù)系數(shù)熱敏電阻NTC2的一端耦接操作電壓VCC，電阻R3則耦接于負(fù)系數(shù)熱敏電阻NTC2的另一端與接地之間。遲滯單元302可包括比較器Al以及反饋單元304，比較器Al的正輸入端耦接參考電壓Vref I，負(fù)輸入端耦接負(fù)系數(shù)熱敏電阻NTC2與電阻R3的共同接點(diǎn)，反饋單元304則親接于比較器Al的輸出端與正輸入端之間，其用以依據(jù)比較器Al的輸出端上的電壓產(chǎn)生反饋電壓至比較器Al的正輸入端。在本實(shí)施例中反饋單元304為以電阻R4來(lái)實(shí)施，然不以此為限。
[0037]驅(qū)動(dòng)單元106在本實(shí)施例中包括金氧半場(chǎng)效晶體管Ml，其耦接于加熱晶體管單元102與接地之間，金氧半場(chǎng)效晶體管Ml的柵極則耦接至比較器Al的輸出端。另外，本實(shí)施例的加熱晶體管單元102包括PNP雙極性晶體管Q5，其射極耦接操作電壓VCC，PNP雙極性晶體管Q5的集極耦接接地，PNP雙極性晶體管Q5的基極則耦接金氧半場(chǎng)效晶體管Ml的漏極。值得注意的是，本實(shí)施例的加熱晶體管單元102雖僅以一個(gè)PNP雙極性晶體管來(lái)實(shí)施，然并不以此為限。
[0038]在本實(shí)施例中，環(huán)境溫度越低，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC2的電阻值越大，而使得比較器Al的負(fù)輸入端的電壓越小。當(dāng)比較器Al的負(fù)輸入端的電壓小于正輸入端的參考電壓Vrefl時(shí)，比較器Al將輸出高電壓而導(dǎo)通金氧半場(chǎng)效晶體管Ml。導(dǎo)通的金氧半場(chǎng)效晶體管Ml可拉低PNP雙極性晶體管Q5的基極電壓，而導(dǎo)通PNP雙極性晶體管Q5，使PNP雙極性晶體管Q5開(kāi)始產(chǎn)生熱，進(jìn)而提高PCB板溫度。而隨著PNP雙極性