專利名稱：?jiǎn)螌影l(fā)熱線全線路控溫安全電熱毯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)領(lǐng)域：
單層發(fā)熱線全線路控溫安全電熱毯，屬電熱件。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)銷售電熱毯從發(fā)熱線看基本上是兩種一種是單層螺旋發(fā)熱線，另一種是雙層螺旋發(fā)熱線。用單層發(fā)熱線制造的電熱毯成本低，但不能實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的全線路自動(dòng)控溫(即恒溫)(所謂全線路是指對(duì)整根發(fā)熱線的溫度進(jìn)行檢測(cè)，也就是整個(gè)電熱毯的溫度進(jìn)行檢測(cè)而不是只對(duì)某一點(diǎn)或某幾個(gè)點(diǎn)的溫度檢測(cè))用單層發(fā)熱線制造的電熱毯不能經(jīng)受多層折疊長(zhǎng)時(shí)通電試驗(yàn)，若進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)，電熱毯將溫升過(guò)高以致燒壞，安全性較差。雙層螺旋線是在單層螺旋線上再繞一層，作為感溫線，它由電阻值具有正溫度系數(shù)的金屬絲燒成，其電阻值隨溫度升高而增大，將此感溫線作為溫度傳感器檢測(cè)其阻值變化，能實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的全線路自動(dòng)控制，用雙層螺旋發(fā)熱線制造的電熱毯能經(jīng)受多層折疊長(zhǎng)時(shí)通電試驗(yàn)，安全性高，但生產(chǎn)雙層線的設(shè)備投資高、工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，導(dǎo)致制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型就是解決上述單層發(fā)熱線不能實(shí)現(xiàn)閉環(huán)全線路自動(dòng)控溫安全性差，雙層發(fā)熱線制造成本高的問(wèn)題。其技術(shù)方案如下單層發(fā)熱線全線路控溫電熱毯，由電源插頭1、控制器2、面毯3、發(fā)熱線4組成，其特征是發(fā)熱線4采用具有正溫度系數(shù)電阻值材料制作的單層螺旋線；控制器2由可控硅S、隔離二級(jí)管D、單片機(jī)Q、直流電源電路2.1，分壓電路2.3組成或增設(shè)放大電路2.2組成；市電交流220V經(jīng)可控硅S整流后，接發(fā)熱線4兩端，以形成加熱電路；可控硅S由單片機(jī)Q控制，在可控硅和發(fā)熱線間的P1端接入隔離二級(jí)管D達(dá)P2端，它直接或經(jīng)放大電路2.2與單片機(jī)Q1連接，且P2端經(jīng)分壓電路2.3與電源電路2.1連接，以形成檢測(cè)控溫電路。
單片機(jī)Q可采用不帶AD轉(zhuǎn)換型或帶AD轉(zhuǎn)換型。帶AD轉(zhuǎn)換的單片機(jī)可附設(shè)數(shù)字顯示電路。放大電路2.2可采用含運(yùn)算放大器或三級(jí)管的放大電路。在市電交流220V供電路中接入快速熔斷器f，并將f貼放在可控硅S散熱片上。一旦可控硅失控，不能關(guān)斷，電流過(guò)大溫度升高將f熔斷切斷主電源，保證電熱毯使用安全。
采用具有正溫度系數(shù)電阻值材料制作的單層發(fā)熱線，既作發(fā)熱線，又作感溫線，并設(shè)隔離二級(jí)管對(duì)高壓(交流220V)和低壓直流隔離，若可控硅導(dǎo)通，220V電壓經(jīng)可控硅整流加在發(fā)熱線上，發(fā)熱線溫度升高電阻值隨之升高，若瞬時(shí)斷電檢測(cè)P1點(diǎn)或P2點(diǎn)，其電位隨溫度變化。由單片機(jī)對(duì)線路進(jìn)行控制，分時(shí)交替地對(duì)發(fā)熱線進(jìn)行通電加熱和斷電檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的全線路控溫。使電熱毯不僅能經(jīng)受多層折疊長(zhǎng)時(shí)通電試驗(yàn)，安全性高，且設(shè)備投資少、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、成本低。


圖1電熱毯結(jié)構(gòu)圖圖2電氣控制方框圖圖3實(shí)施例1電路圖圖4實(shí)施例2電路圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1見(jiàn)圖2、圖3采用不帶AD轉(zhuǎn)換的單片機(jī)Q1，型號(hào)為PIC16C54。放大電路2.2是由運(yùn)算放大器T1和電位器R1.1、R1.2以及電阻R1.3、R1.4組成開(kāi)環(huán)放大電路。運(yùn)放T1型號(hào)為L(zhǎng)M358，同相輸入端3接P2端，反向輸入端2接電阻R1.3，輸出端1接單片機(jī)1號(hào)引腳(RA2)。運(yùn)放T1處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，若3腳電位高于2腳，則1腳輸出高電平1，若3腳電平低于2腳，則1腳輸出電平O。單片機(jī)Q1的6號(hào)引腳(RBO)通過(guò)電阻Rs和發(fā)光二級(jí)管Ds接至可控硅S控制級(jí)S1，組成觸發(fā)電路；發(fā)光二級(jí)管Ds兼作通電顯示。發(fā)熱線4是采用具有正溫度系數(shù)電阻值的紫銅絲制作的單層螺旋線。直流電源電路2.1由電容降壓，橋式整流濾波穩(wěn)壓等電路組成，將市電交流220V變?yōu)?V直流給電路供電。分壓電路2.3采用分壓電阻R2.3，V+端經(jīng)分壓電阻R2.3達(dá)P2端，P1、P2間設(shè)隔離二級(jí)管D，發(fā)熱線4一端接P1端，另一端接地，可控硅S正級(jí)接市電。見(jiàn)圖3，交流供電回路中裝快速熔斷器f貼放在可控硅散熱片上。
工作過(guò)程①單片機(jī)Q1的6號(hào)引腳輸出O，可控硅截止，切斷發(fā)熱線加熱電流；②檢測(cè)單片機(jī)Q1的1號(hào)引腳；③若1號(hào)引腳為1，則6號(hào)引腳仍輸出O，發(fā)熱線不通電；若1號(hào)腳為O，則6號(hào)引腳輸出1，發(fā)熱線通電加熱；④單片機(jī)重復(fù)上進(jìn)步驟。調(diào)正電位器R1.2可調(diào)正運(yùn)放反相端輸入電壓，即可調(diào)整運(yùn)放的翻轉(zhuǎn)電平，從而調(diào)正電熱毯溫度。
實(shí)施例2見(jiàn)圖2、圖4采用帶AD轉(zhuǎn)換的單片機(jī)Q2，并設(shè)置數(shù)字顯示電路Q3，單片機(jī)型號(hào)為PIC16C712。放大電路2.2是由運(yùn)算放大器T2和電位器R2.1以及電阻R2.2、R2.3、R2.4組成的閉環(huán)雙端輸入放大電路，運(yùn)放T2型號(hào)為L(zhǎng)M358。同相輸入端3接P2端，反向輸入端2接電阻R2.2端，輸出端1接單片機(jī)Q2的1號(hào)引腳(摸擬輸入引腳AN2)。設(shè)置給定電位器R與單片機(jī)Q2的2號(hào)引腳連接(摸擬輸入引腳AN3)調(diào)整電位器R，可調(diào)整電熱毯溫度。設(shè)置溫度轉(zhuǎn)換按鈕K和電阻Rk電路，并與單片機(jī)Q2的3號(hào)引腳連接(數(shù)字引腳RA4)。電熱毯剛通電時(shí)用較高功率加熱，使用者上床后可按一下溫度轉(zhuǎn)換按鈕K，便極其方便使電熱毯轉(zhuǎn)換到電位器R設(shè)定溫度，勿需隨時(shí)調(diào)整電位器R。運(yùn)放工作于雙端輸入放大狀態(tài)，P2點(diǎn)的電平變化經(jīng)運(yùn)放放大后送入單片機(jī)，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后與給定值比較，控制可控硅通斷并送入數(shù)字顯示電路Q3顯示。給定電壓由電位器R送入單片機(jī)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。電路圖中其于部份與實(shí)施例1完全相同。
工作過(guò)程①單片機(jī)6號(hào)引腳(RB0)輸出O，可控硅截止，切斷發(fā)熱線加熱電流；②分別采樣1號(hào)引腳(AN2)和2號(hào)引腳(AN3)、經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后得到溫度信號(hào)數(shù)字量和給定數(shù)字量；③比較溫度信號(hào)值和給定值，若前者高，則使6號(hào)引腳(RBo)繼續(xù)輸出O，發(fā)熱線不通電，反之，若前者低，則使6號(hào)引腳輸出1，發(fā)熱線通電加熱；④顯示溫度；⑤重復(fù)以上步驟。
權(quán)利要求1.單層發(fā)熱線全線路控溫安全電熱毯，由電源插頭(1)、控制器(2)、面毯(3)、發(fā)熱線(4)組成，其特征是發(fā)熱線(4)采用具有正溫度系數(shù)電阻值材料制作的單層螺旋線；控制器(2)由可控硅S，隔離二級(jí)管D，單片機(jī)Q，直流電源電路(2.1)及分壓電路(2.3)組成或增設(shè)放大電路(2.2)組成；市電交流220V經(jīng)可控硅S整流后，接發(fā)熱線兩端，以形成加熱回路；可控硅S由單片機(jī)Q控制，在可控硅和發(fā)熱線間的P1端接入隔離二級(jí)管D達(dá)P2端，它直接或經(jīng)放大電路(2.2)與單片壓機(jī)Q連接，且P2端經(jīng)分壓電路(2.3)與電源電路(2.1)連接，以形成檢測(cè)控溫電路。
2.按權(quán)利要求1所述電熱毯，其特征是單片機(jī)Q1不帶AD轉(zhuǎn)換；放大電路(2.2)是由運(yùn)算放大器T1和電位器R1.1、R1.2和電阻R1.3、R1.4組成的開(kāi)環(huán)放大電路；單片機(jī)Q1的6號(hào)引腳經(jīng)電阻Rs和發(fā)光二級(jí)管Ds接至可控硅S控制極S1，形成觸發(fā)和通電顯示電路。
3.按權(quán)利要求1所述電熱毯，其特征是單片機(jī)Q2帶AD轉(zhuǎn)換，并設(shè)置有數(shù)字顯示電路Q3；放大電路(2.2)是由運(yùn)算放大器T2和電位器R2.1、電阻R2.2、R2.3、R2.4組成的閉環(huán)雙端輸入放大電路；單片機(jī)Q2的6號(hào)引腳經(jīng)電阻Rs和發(fā)光二級(jí)管Ds接至可控硅S控制極S1形成觸發(fā)和通電顯示電路。
4.按權(quán)利要求3所述電熱毯，其特征是設(shè)置給定電位器R與單片機(jī)的模擬輸入引腳連接，設(shè)置溫度轉(zhuǎn)換按鈕K和電阻Rk電路，并與單片機(jī)數(shù)字引腳連接。
5.按權(quán)利要求1所述電熱毯，其特征是在市電交流220V供電回路中接入快速熔斷器f，并將f貼放在可控硅S散熱片上。
專利摘要單層發(fā)熱線全線路控溫安全電熱毯，發(fā)熱線為具有正溫度系數(shù)電阻值的材料制作的單層螺旋線?？刂破饔煽煽毓?、隔離二極管、單片機(jī)、電源電路、分壓電路組成或增設(shè)放大電路。發(fā)熱線既作加熱線，又作感溫線，隔離二極管對(duì)高壓(AC220V)和低壓直流進(jìn)行隔離，用單片機(jī)控制可控硅，分時(shí)交替地對(duì)發(fā)熱線進(jìn)行通電加熱和斷電檢測(cè)，完成對(duì)電熱毯閉壞全線路控溫。且在可控硅上裝有快速熔斷器實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。解決了現(xiàn)有單層發(fā)熱線安全差、雙層進(jìn)行全線控溫成本高的缺陷，實(shí)現(xiàn)電熱毯能承受多層折疊長(zhǎng)時(shí)通電試驗(yàn)，安全性高，且設(shè)備投資少、工藝簡(jiǎn)單、周期短、成本低。
文檔編號(hào)H05B1/02GK2582317SQ0224459
公開(kāi)日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2002年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者趙朗新 申請(qǐng)人:趙朗新