一种温度控制装置以及加热装置的制作方法

本实用新型涉及电路电气技术领域，具体而言，涉及一种温度控制装置以及加热装置。

背景技术：

我国是一个国土幅员辽阔的国家，南北温度差别很大，尤其是在北方地区，冬季室外温度一般都能够达到零下，有些地区温度甚至在零下几十度。而在这些地区，较低的温度给很多电气设备的正常启动和运行带来极大的挑战。有很多电气设备在低温环境下根本是无法启动的，更有甚者，长期在低温下工作会导致电气设备内部组件的损坏，降低电气设备的寿命。因此，为这些电气设备增加一个温度控制装置就成了一种必须。这种温度控制装置在电气设备启动之前，能够对启动环境进行加热升温，使气温符合电气设备的启动条件；在电气设备启动后，能够根据工作环境的当前温度调整加热状态，使得环境温度能够最大程度的适宜电气设备的工作环境。

目前温度控制装置，一般包括：微处理器，与微处理器连接的加热构件和温度传感器。其中，温度传感器用于对外界温度进行感应，并生成温度感应信号传递给微处理器，微处理器在接收到温度感应信号后，将温度感应信号对应的当前环境温度，分别和预存的最大温度阈值和最小温度阈值进行比对，如果当前环境温度小于最小温度阈值，则控制加热构件加热，如果当前环境温度大于最大温度阈值，则控制加热构件停止加热。

这种温度控制装置通过微处理器分析，然后再对加热构件进行控制，电路结构复杂，控制方法繁琐，整体实现成本高昂，无法大规模应用在对成本敏感的电器设备中。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种温度控制装置以及加热装置，通过热敏电阻Rt和开关电源芯片U1实现了对加热构件的加热温度控制，结构简单，成本低廉。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种温度控制装置，包括：开关电源芯片U1、热敏电阻Rt、滤波电感L1以及电阻R1；

其中，所述开关电源芯片U1包括参考电压连接端以及工作电压输出端连接端；

所述参考电压连接端与所述热敏电阻Rt连接；工作电压输出端与所述滤波电感L1连接；

所述热敏电阻Rt远离所述开关电源芯片U1的一端，与所述电感L1远离所述开关电源芯片U1的一端连接；

所述参考电压连接端还连接有电阻R1；所述电阻R1远离所述参考电压连接端的一端接地；

将所述热敏电阻Rt远离所述开关电源芯片U1的一端作为电压输出端。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：

所述热敏电阻Rt为负温度系数的热敏电阻。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：

还包括：电路板；

所述开关电源芯片U1、所述热敏电阻Rt、所述滤波电感L1以及所述电阻R1均焊接在所述电路板上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：

所述电路板上还包括连接端子；

所述连接端子与所述电压输出端连接；

所述连接端子与所述加热构件的电压输入端焊接，或者可拆卸连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：

所述连接端子包括：接线柱和/或排线接口。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：

所述开关电源芯片U1的电压输入端连接有可控电源开关；

所述电源开关，用于控制外界电源与所述开关电源芯片U1接通或者断开。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中：

所述电源开关包括：手控开关和/或电控开关。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种加热装置，上述第一方面任意一项所述的温度控制装置；所述温度控制装置的电压输出端还连接有加热构件。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中：

所述加热构件包括：发热电阻、发热电阻丝、加热陶瓷中任意一种。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中：

还包括：导热板；

所述导热板与所述加热构件贴合。

本实用新型实施例所提供的温度控制装置以及加热装置，开关电源芯片U1包括参考电压连接端以及工作电压输出端。在参考电压连接端上连接热敏电阻Rt和电阻R1，使得温度控制装置的输出电压Vout满足公式：Vout＝Vref×(1+Rt÷R1)；其中，在该述公式中可以看出，敏电阻Rt的阻值越大，则输出电压Vout也就越大；输出电压Vout越大，则加热构件的发热功率也就越大，从而外界环境温度也就相应的越高。当外界温度越高，热敏电阻的阻值越小，外界温度越低，其阻值越大，因此热敏电阻Rt能够根据外界环境温度的变化而发生阻值的变化：当外界环境温度过低的时候，热敏电阻的阻值Rt就较大，电压输出端所输出的电压Vout也就越大，与温度控制装置所连接的加热构件的发热功率也就越大，环境温度上升；随着环境温度的上升，热敏电阻Rt的阻值不断减小，使得电压输出端Vout所输出的电压也越来越小，当环境温度到达一定温度后，加热构件的发热功率与当前环境温度到达某个平衡，当前环境温度不再变化，热敏电阻Rt的阻值也不再发生变化，从而将环境温度稳定在某个而温度区间。这种温度控制装置，电路结构简单，且成本低廉，适合广泛应用。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种温度控制装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的热敏电阻Rt的阻值，与温度之间的关系的示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的另一种温度控制装置的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的一种加热装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前为了在低温环境下工作的电气设备能够正常启动，或者在正常启动之后，其工作环境的温度满足其工作需要的温度，需要在电气设备中所设置的低温敏感器件附近安装温度控制装置。当前的温度控制装置一般包括微处理器、与微处理器连接的加热构件和温度传感器，温度传感器感应温度敏感器件附近的环境温度，微处理器基于温度传感器的感应，控制加热构件是否加热，或者控制加热构件的加热功率、加热时间等。这种温度控制装置通过微处理器分析，然后再对加热构件进行控制，电路结构复杂，控制方法繁琐，整体实现成本高昂，无法大规模应用在对成本敏感的电器设备中。基于此，本申请提供的一种温度控制装置、加热构件，以更加简单的电路、更加简化的方法实现了加热构件的控制，实现成本低廉。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种温度控制装置进行详细介绍，该温度控制装置除了能够应用于电气设备中需要保持工作温度的位置，还可以实现对其他场景下温度的自动控制。

需要注意的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1所示，本实用新型实施例所提供的温度控制装置，具体包括：开关电源芯片U1、热敏电阻Rt、滤波电感L1以及电阻R1；

其中，所述开关电源芯片U1包括：参考电压连接端以及工作电压输出端；

所述参考电压连接端与所述热敏电阻Rt连接；工作电压输出端与所述滤波电感L1连接；

所述热敏电阻Rt远离所述开关电源芯片U1的一端，与所述电感L1远离所述开关电源芯片U1的一端连接；

所述参考电压连接端还连接有电阻R1；所述电阻R1远离所述参考电压连接端的一端接地；

将所述热敏电阻Rt远离所述开关电源芯片U1的一端作为电压输出端。

在具体实现的时候，温度控制装置的电压输出端用于连接加热构件。该加热构件能够在电压输出端输出不同电压时，发热功率也不相同。开关电源芯片U1是一种高频化电能转换装置，其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流，在本实用新型实施例中，加热构件即为用户端。

开关电源芯片U1包括参考电压连接端以及工作电压输出端。在参考电压连接端上连接热敏电阻Rt和电阻R1，使得温度控制装置的输出电压Vout满足公式：

Vout＝Vref×(1+Rt÷R1)；

其中，在上述公式中，Vref为参考电压连接端的参考电压值；Rt为热敏电阻Rt的阻值，R1为电阻R1的阻值。可以看出，在Vrfe以及电阻R1的阻值不变的情况下，热敏电阻Rt的阻值越大，则输出电压Vout也就越大；输出电压Vout越大，加热构件的发热功率也就越大，从而外界环境温度也就相应的越高。

热敏电阻的阻值与外界环境温度的关系参见图2所示，当外界温度越高，热敏电阻的阻值越小，外界温度越低，其阻值越大，因此热敏电阻Rt能够根据外界环境温度的变化而发生阻值的变化：当外界环境温度过低的时候，热敏电阻的阻值Rt就较大，电压输出端所输出的电压Vout也就越大，与温度控制装置所连接的加热构件的发热功率也就越大，环境温度上升；随着环境温度的上升，热敏电阻Rt的阻值不断减小，使得电压输出端Vout所输出的电压也越来越小，当环境温度到达一定温度后，加热构件的发热功率与当前环境温度到达某个平衡，当前环境温度不再变化，热敏电阻Rt的阻值也不再发生变化，从而将环境温度稳定在某个而温度区间。

需要注意的是，电气设备在上电工作之后，也会散发一定的热量，也会促使工作环境温度有一定的上升。

其中，需要注意的是，由于本实用新型实施例中所提供的温度控制装置通常安装在外界温度较低的地域，而对环境温度敏感的电气设备，其启动温度或者工作温度不能过低，也不能过高，因此，为了能够使得温度控制装置对温度感应更加的灵敏，将热敏电阻Rt设置为负温度系数的热敏电阻。负温度系数的热敏电阻对于较低的外界温度感应更加灵敏，即温度在较低区域内变化的时候，热敏电阻Rt的阻值变化率较大。当外界温度较低的时候，热敏电阻Rt的阻值变化明显，加热构件能够迅速升温；当外界温度较高的时候，热敏电阻Rt的阻值变化不明显，加热构件的加热功率随外界温度变化的变化率就比较小，能够将外界温度稳定在某一个温度范围内。

另外，由于开关电源芯片U1所输出的电压是PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)信号，而PWM信号是包括高频波和低频波，加热构件在PWM信号下是无法正常工作的，因此在开关电源芯片U1的工作电压输出端连接了滤波电感L1，能够将PWM中的高频波滤除，使得在加热控制装置的电压输出端能够输出一个平稳的电压，以供加热构件正常工作。

在本实用新型实施例所提供的温度控制装置中，还包括电路板；

所述开关电源芯片U1、所述热敏电阻Rt、所述电感L1以及所述电阻R1均焊接在所述电路板上。

在具体实现的时候，在电气设备上的温度敏感器件，一般都设置在电气设备的机壳内部，而为了能够对温度敏感器件附近的环境温度进行控制，则需要将热敏电阻Rt以及发热装置均安装在距离温度敏感器件距离较近的位置，而为了方便温度控制装置的安装，本实用新型实施例所提供的开温度控制装置还包括了电路板。开关电源芯片U1、所述热敏电阻Rt、所述电感L1以及所述电阻R1均焊接在所述电路板上，在安装的时候，直接将电路板进行安装即可。在方便安装的同时，还方便对电气设备内所安装的电路进行管理，故障整修等。另外，可以对现有设备进行方便的改装。

另外，在电路板上还设置有：连接端子；所述连接端子和所述电压输出端连接。

该连接端子用于连接加热构件，具体的，可以是固定在电路板上的接线柱，也可以是排线接口。还可以是两者均包括，具体的可以根据加热构件的电压输入端口的不同而连接不同的连接端子。

另外，参见图3所示，本实用新型实施例所提供的温度控制装置中，所述开关电源芯片U1的电压输入端连接有可控电源开关；

所述电源开关，用于控制所述外界电源与所述开关电源芯片U1接通或者断开。

其中，电源开关包括：手控开关和/或电控开关。

另外参见图4所示，本实用新型实施例还提供一种加热装置，包括：本实用新型任意一个实施例中的温度控制装置，所述温度控制装置的电压输出端还连接有加热构件。

其中，所述加热构件包括：发热电阻、发热电阻丝、加热陶瓷中任意一种。

另外，为了加快环境温度的升温，并防止电气设备内局部过热，本实用新型实施例所提供的加热装置还包括：导热板。所述导热板与所述加热构件贴合。所述到热板的形状可以根据实际的需要进行具体的设定，其用于将加热构件所散发的热量快速导向周围环境。

本实用新型实施例有益效果：

1、在加热控制电路中，仅仅采用了电源控制芯片U1、热敏电阻Rt、滤波电感L1以及电阻R1就实现了对温度的加热控制，结构简单。

2、所采用的电源控制芯片U1、热敏电阻Rt、滤波电感L1以及电阻R1的成本都很低廉，降低整个温度控制装置的成本。

3、设置在电路板上，方便安装

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。