专利名称：温控电源保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于电源保护装置，特别是更具体地涉及到一种温控电源保护装置。
一种即将上市的新颖的发热服装系列产品，其以金属棉作为内衬保温层，尤在其内装有发热铝箔条组成的发热体，并由随身携带的电源使铝箔发热而达到御寒之目的。这种新颖服装为了适应人体的需要，应能保持在一定的温度范围之内。但是试制中的发热服装系列产品，不具备自动控温的功能，更无电源保护装置。在已有技术中，实现温控主要采用双金属片、热敏开关或其它电子类产品。其中双金属片和热敏开关所能控制利用的温度范围很窄；市售电子类产品则都是按要求专门设计的，无通用性产品，且体积大、成本高。特别是已有技术的温控装置，不具备电源保护功能。
本实用新型的首要目的，是在于设计一种既能实现温控、又能达到保护电源要求的装置。本实用新型的另一个目的，是在于所设计的装置是将电源保护线路和温控线路有机地相结合的。本实用新型的再一个目的，是在于所设计的装置其能控制的温度范围和保护电源的截止电压都是可调的。本实用新型的又一个目的，是在于设计一种成本低、体积小的大电流开关元件。
本实用新型是通过下述构思来加以实现的用两个双运放集成块，分别组成两个独立的电源保护线路和温控线路，但同时又将电源保护线路和温控线路有机地相结合起来，即以电源保护线路的输出作为温控线路的电源输入，达到良好的开关效果；并在所述的电源保护线路和温控线路中分别设置一个或两个电位器，分别用于调节电源保护线路中的截止电压和温控线路中的所需控制的上限温度及下限温度，以实现控制的效果；再以多个三极管并联组成一可用于大电流电路的开关元件，与负载串联后接于温控线路的输出端，以控制本实用新型的工作。
本实用新型的效果是明显的，本实用新型所设计的装置既能自动控制温度，又能保护电源装置；且所控制的温度范围和所保护的电源电压都是可调的，从而不但能用于发热服装系列产品，还可以适应各种不同的埸合的需求。本实用新型的开关元件可以适宜于大电流电路的应用，且整个装置具有体积小、成本低、线路稳定可靠和可显示加热开关工作状态的优点。
以下结合附图对本实用新型的实施例加以描述，从而使本实用新型的结构细节、特点、目的和优点更加明确。
图1是本实用新型实施例的元件排列图。
图2是本实用新型实施例的电原理图。
图3是本实用新型实施例的电路图。
现结合附图来说明本实用新型实施例的构造如附图1、2所示，本实施例所述的温控电源保护装置，其包括外壳、印制板、电源保护器、温度控制器所组成，所述电源保护器和温度控制器分别包括一个双运放集成块组成，并且以电源保护器的输出作为温度控制器的电源输入。
如附图3所示，所述组成电源保护器的双运放集成块1，包括迟滞比较器1a和电压跟随器1b；所述迟滞比较器1a的负极与串联于电源之间的稳压管4和电阻3的接点相连接，其正极则与串联于电源之间的电阻22、23和电位器24支路中的电阻22和23的接点相连接，正极还通过电阻21与其输出端相连接，此接点再通过电阻20与电压跟随器1b的正极相连接；所述电压跟随器1b的正极还通过电阻19与电源的正极相连接，其负极则与其输出端相连接，并与温度控制器的输入端相连接。其中串联于电源之间的稳压管4和电阻3支路提供基准电压VZ；串联于电源之间的电阻22、23和电位器24支路则提供比较电压VE＝EC(R23＋R24)／(R24＋R23＋R22)；R21为反馈电阻；R19和R20串联分压用于提高电平。当EC＜EOFF时，在迟滞比较器1a中VE＜VZ；又∵V＋＝VE，V－＝VZ；∴V＋＜V－，迟滞比较器1a输出低电平，经电压跟随器1b仍然输出低电平，其不能使温度控制器工作。当EC＞EOFF时，在迟滞比较器1a中VE＞VZ；又∵V＋＝VE和V－＝VZ，∴V＋＞V－，迟滞比较器1a输出高电平，经电压跟随器1b仍然输出高电平，其使温度控制器工作。电位器24则用来调节截止电压EOFF，以适应保护各种电源之需要。
所述组成温度控制器的双运放集成块2，包括电压放大器2a和迟滞比较器2b；所述电压放大器2a的正极通过电阻6与串联于电源之间的稳压管4和电阻3的接点相连接，正极还通过电阻8接地，其负极则通过热敏电阻5接地，负极还通过电阻7与其输出端相连接，此接点并直接与迟滞比较器2b的负极相连接；所述迟滞比较器2b的正极通过电阻11接地，其正极另通过电位器10、电阻9与串联于电源之间的稳压管4和电阻3的接点及迟滞比较器1a的负极共同并接，正极还通过电阻12和电位器13与其输出端相接；此接点并与输出级相连接。其中热敏电阻5是负温度系数热敏电阻；电位器10用于调节其所控制的下限温度，电位器13则用于调节其所控制的上限温度；电阻7、12和电位器13是反馈电阻；电阻6和8的串联分压向电压放大器2a同相端提供基准电压VREF1；电阻9、11和电位器10的串联分压则向迟滞比较器2b同相端提供基准电压VREF2。在电压放大器2a中V＋＝VREF1＝R8·VZ／(R6＋R8)；在迟滞比较器2b中V＋＝VREF2＝R11·VZ／(R9＋R10＋R11)；V－＝(1＋R7／R5)VREF1。因为R5是负温度系数，所以V－随温度降低而增大。迟滞比较器2b的上、下触发电平为V1和V2。当温度低于下限温度时，迟滞比较器2b的V－＝(1＋R7／R5)VREF1，V－＜V＋＝V1，此时输出高电平，导通输出级；当温度高于上限温度时，则V－＞V＋＝V2，此时输出低电平，不能导通输出级。
所述输出级包括开关元件、负载，所述开关元件18和负载16串联于电源之间，并由开关元件18通过电阻14使输出级与温度控制器的输出端相连接。所述开关元件18包括多个三极管并联组成，如本实施例由四个三极管所并联组成。所述负载16的两端并联一包括发光二极管15和电阻17串联而成的支路。电阻14起限流的作用；电阻17和发光二极管15串联支路则起显示作用；负载16为一发热体。当输入高电平时，三极管进入饱和状态，VCE很小，负载16的两端电压为V＝EC－VCE≌EC，使负载导通；当输入低电平时，三极管进入截止状态，发光二极管15处VCE＝EC，此时负载两端电压为V＝EC－VCE≌0，负载16不导通，发光二极管15也不亮。
当用蓄电池作为发热电源时，本实用新型能有效地防止其放电过量，从而起到合理使用，延长其使用寿命和节约能源的效果。电位器24可以调节截止电压VOFF，使本实用新型能适用于各种型号的蓄电池；对于由交流变为直流的稳压输出电源也同样适用。本实用新型可适用于各种发热负载，由于其具有体积小、重量轻的特点，故尤其适用于即将上市的发热服装系列产品。由于本实用新型的温控是可调的，故可适用于各种不同的埸合。如作为发热服装，一般可控制在25℃～30℃；但用于体弱的老人或住院的病人则可调至34℃～37℃；当用于饲养热带鱼类时，则可调至18℃～25℃。发光二极管15作为指示装置，可显示发热状态，同时可显示蓄电池的电量是否充足。
权利要求1.一种包括外壳、印制板、电源保护器、温度控制器所组成的温控电源保护装置，其特征在于所述电源保护器和温度控制器分别包括一个双运放集成块组成，并且以电源保护器的输出作为温度控制器的电源输入。
2.按权利要求1所述的温控电源保护装置，其特征在于组成电源保护器的双运放集成块1，包括迟滞比较器1a和电压跟随器1b；所述迟滞比较器1a的负极与串联于电源之间的稳压管4和电阻3的接点相连接，其正极则与串联于电源之间的电阻22、23和电位器24支路中的电阻22和23的接点相连接，正极还通过电阻21与其输出端相连接，此接点再通过电阻20与电压跟随器1b的正极相连接；所述电压跟随器1b的正极还通过电阻19与电源的正极相连接，其负极则与其输出端相连接，并与温度控制器的输入端相连接。
3.按权利要求2所述的温控电源保护装置，其特征在于所述电源保护器所保护的截止电压，可以通过电位器24进行调节。
4.按权利要求1所述的温控电源保护装置，其特征在于组成温度控制器的双运放集成块2，包括电压放大器2a和迟滞比较器2b；所述电压放大器2a的正极通过电阻6与串联于电源之间的稳压管4和电阻3的接点相连接，正极还通过电阻8接地，其负极则通过热敏电阻5接地，负极还通过电阻7与其输出端相连接，此接点并直接与迟滞比较器2b的负极相连接；所述迟滞比较器2b的正极通过电阻11接地，其正极另通过电位器10、电阻9与串联于电源之间的稳压管4和电阻3的接点及迟滞比较器1a的负极共同并接，正极还通过电阻12和电位器13与其输出端相接；此接点并与输出级相连接。
5.按权利要求4所述的温控电源保护装置，其特征在于所述温度控制器所控制的温度范围，其下限温度可通过电位器10进行调节；其上限温度则可通过电位器13进行调节。
6.按权利要求5所述的温控电源保护装置，其特征在于所述输出级包括开关元件、负载，所述开关元件18和负载16串联于电源之间，并由开关元件18通过电阻14使输出级与温度控制器的输出端相连接。
7.按权利要求6所述的温控电源保护装置，其特征在于所述开关元件18包括多个三极管并联组成。
8.按权利要求7所述的温控电源保护装置，其特征在于所述负载16的两端并联一包括发光二极管15和电阻17串联而成的支路。
专利摘要本实用新型涉及一种温控电源保护装置，其包括分别由一个双运放集成块所组成的电源保护器和温度控制器，并由前者的输出作为后者的电源输入。前者包括迟滞比较器1a和电压跟随器1b；后者包括电压放大器2a和迟滞比较器2b。由电位器24调节前者的截止电压X
文档编号H02J7/00GK2145472SQ9224269
公开日1993年11月3日 申请日期1992年12月19日 优先权日1992年12月19日
发明者季雷 申请人:季雷