用于PTC/NTC发热线的温度精控及保护装置的制作方法

本发明涉及一种电加热的温度控制技术,特别是一种用于ptc/ntc发热线的温度精控及保护装置。
背景技术：
：ptc材料是一种具有正温度系数的半导体电阻，超过居里温度时，其电阻值随着温度的升高而显著增大。ntc材料是一种具有负温度系数的半导体电阻，超过居里温度时，其电阻值随着温度的升高而显著减小。ptc/ntc发热线，则是在pvc绝缘层外壳内设置一层检测线、一层ptc加热线，并在检测线和ptc发热线之间填充一层ntc绝缘材料。现有的发热毯、电热毯、宠物垫、发热靴、按摩发热垫、人体局部发热产品，暖胎垫、餐盘加热垫及其它物品保温、加热系列产品中的发热元件经常采用ptc/ntc发热线。但是，目前国内外的传统发热垫、电热毯等电热产品，采用普通发热线加热、温控器控温，其控温精度误差较大，恢复时间较长，温度平稳度不好，在不同的使用环境下发热效果相差明显，在环境温度很低的时候使用者会感觉不够热，舒适度不佳，且这些产品非正常使用时，无任何安全保护功能。而对于采用单纯ptc加热线或单纯ptc测温的温度控制产品在安全方面也不能对产品局部或单点过温、过热进行保护，非正常使用仍有安全隐患，产品失效可能对使用者产生危害。而另有一类电热产品，尽管采用ptc/ntc发热线，具有利用ntc特性对产品局部或单点过温过热进行保护的功能，但其利用ntc特性对产品局部或单点过温过热进行保护的原理却是通过判断ntc绝缘材料因局部高温形成较大漏电流在取样电阻上产生的压降是否达到主控芯片（或单片机或微控制器）的输入高电平的方式来实现的，而高电平的数值却会因主控芯片之间的差异一般可达±10%的直流供电电压、主控芯片的直流供电电压的差异一般可达±0.5v等因素，导致对产品局部或单点过温过热进行保护的温度点相差悬殊一般可达±10℃，不足之处显而易见。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供控温精度高、温度平稳度好、非正常使用安全保护功能齐全、并能对产品局部或单点过温过热进行精确保护的一种用于ptc/ntc发热线的温度精控及保护装置。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：用于ptc/ntc发热线的温度精控及保护装置，该装置包括与ptc/ntc发热线中的ntc绝缘层和检测线一起组成一种电阻串联分压电路构成ntc及断线检测模块的第三分压电阻、第四分压电阻和第五分压电阻以及与ptc/ntc发热线中的ptc加热线一起串联组成加热模块的两个无触点、小电流可控的功率开关元件；两个功率开关元件分别为第一双向可控硅和第二双向可控硅；第三分压电阻、第四分压电阻、第五分压电阻、第一双向可控硅和第二双向可控硅均集成在一块印刷线路板上，并且该印刷线路板上还集成有短路保护模块、emc模块、直流稳压模块、同步模块、主控芯片模块、档位指示模块、操作模块、电压检测模块、电流检测模块和触发模块；印刷线路板固定安装在一个带有按键帽的塑胶外壳内与该塑胶外壳一起共同形成一个设置于ptc/ntc发热线之前的、完整的能对ptc/ntc发热线进行实时温度控制和保护的控制装置；塑胶外壳引出有能与交流电源插配连接用于为装置引入交流市电的交流输入模块，交流输入模块为带有电源插头的电源线，该电源线内的两根芯线中的一根与印刷线路板的火线端焊接相连接，电源线内的两根芯线中的另一根与印刷线路板的零线端焊接相连接。为优化上述技术方案，采取的措施还包括：上述的主控芯片模块为装置中对温度精控及保护起数据运算和处理功能的代号称为u1的主控芯片，主控芯片具有与ntc及断线检测模块相连用于接收ntc及断线检测模块生成的断线检测信号和ntc检测信号的第6脚以及用于信号控制加热模块工作的第9脚，第9脚连接触发模块并通过触发模块向第一双向可控硅和第二双向可控硅发送触发控制脉冲信号控制加热模块工作。上述的短路保护模块为能在装置的电路中出现异常大电流时迅速熔断防止高温乃至火灾或爆炸事故发生的熔断器，熔断器的输入端连接于火线端；emc模块由压敏电阻、x电容和第一电阻并联而成，并联后形成的emc模块的第一端与熔断器的输出端相连接，并联后形成的emc模块的第二端与印刷线路板的零线端相连接。上述的直流稳压模块为由降压电容、第二电阻、第一整流二极管、第二整流二极管、电解电容、瓷片电容、第三电阻和稳压二极管组成的具有阻容降压、整流、稳压和滤波功能的电路，该直流稳压模块将市交流电转换成稳定的5v直流电源为使用低压用电的模块提供低压供电；降压电容的第一端连接emc模块的第一端，降压电容的第二端连接第二电阻的第一端，第二电阻的第二端连接第一整流二极管的阳极和第二整流二极管的阴极，第二整流二极管的阳极连接印刷线路板的零线端，第一整流二极管的阴极连接稳压二极管的阴极、电解电容的正极、瓷片电容的第一端、第三电阻的第一端，稳压二极管的阳极、电解电容的正极、瓷片电容的第一端和第三电阻的第一端；所述稳压二极管的阳极、电解电容的负极、瓷片电容的第二端和第三电阻的第二端均连接于印刷线路板的零线端。上述的ntc及断线检测模块在触发模块关闭加热模块后能形成检测回路；第三分压电阻的第一端连接熔断器的输出端，该第三分压电阻的第二端与ptc/ntc发热线中检测线的第一端和检测线的第二端以及第四分压电阻的第一端连接在一起，第四分压电阻的第二端连接主控芯片的第6脚和第五分压电阻的第一端，第五分压电阻的第二端连接零线端；组成热模块的ptc加热线的第一端与熔断器的输出端相连接，ptc加热线的第二端接于第一双向可控硅的第二主电极，第一双向可控硅的第一主电极连接第二双向可控硅的第二主电极，第二双向可控硅的第一主电极与电流检测模块相连接。上述的触发模块采用电阻限流、电容耦合的方式发送触发控制脉冲信号；该触发模块为由第一限流电阻、第二限流电阻、第一耦合电容、第二耦合电容和抗干扰电阻组成的电路；第一限流电阻和第二限流电阻并联后的第一端连接主控芯片的第9脚，第一限流电阻和第二限流电阻并联后的第二端连接第一耦合电容的第一端和第二耦合电容的第一端，第一耦合电容的第二端与第一双向可控硅的门极相连接，第二耦合电容的第二端连接第二双向可控硅的门极，抗干扰电阻跨接于第二双向可控硅的门极与第一主电极之间。上述的电流检测模块为由取样电阻和隔离电阻组成的一种小阻值电阻取样电路，第二双向可控硅的第一主电极与电流检测模块中取样电阻的第一端和隔离电阻的第一端相连接，取样电阻的第二端连接零线端；主控芯片具有用于输入加热模块检测电流的第7脚，隔离电阻的第二端与主控芯片的第7脚相连接。上述的主控芯片具有输入与交流电源相位相反且电压幅值最大为+5v同步信号的第15脚；同步模块由第四电阻和稳压管构成的取样电路以及由整形npn型三极管构成的整形电路组成；第四电阻的第一端连接熔断器的输出端，第四电阻的第二端连接稳压管的阴极和npn型三极管的基极，稳压管的阳极和npn型三极管的发射极均接零线端，npn型三极管的集电极连接上拉电阻的第二端和主控芯片的第15脚，上拉电阻的第一端连接直流稳压模块的+5v输出端。上述的主控芯片具有输入电压采样值的第14脚；电压检测模块为包含第一分压电阻和第二分压电阻构成的一种电阻串联分压电路，第一分压电阻的第一端连接熔断器的输出端，该第一分压电阻的第二端与第二分压电阻的第一端以及主控芯片的第14脚相连接，第二分压电阻第二端连接零线端；操作模块为将按压与释放的按键操作转换为电平信号供主控芯片检测的一个轻触按键，该轻触按键的一端连接主控芯片的第8脚，另一端接零线端；主控芯片具有与直流稳压模块的+5v输出端相连的第16脚和与零线端相连的第1脚以及悬空不用的第2脚、第3脚、第4脚、第5脚和第10脚。上述的档位指示模块由高档led显示电路、中档led显示电路和低档led显示电路组成；高档led显示电路由第三限流电阻和红色发光二极管组成，第三限流电阻的第一端连接直流稳压模块的+5v输出端，第三限流电阻的第二端连接红色发光二极管的阳极，红色发光二极管的阴极连接主控芯片的第11脚；中档led显示电路由第四限流电阻和黄色发光二极管组成，第四限流电阻的第一端连接直流稳压模块的+5v输出端，第四限流电阻的第二端连接黄色发光二极管的阳极，黄色发光二极管的阴极连接主控芯片的第12脚；低档led显示电路由第五限流电阻和绿色发光二极管组成，第五限流电阻的第一端连接直流稳压模块的+5v输出端，第五限流电阻的第二端连接绿色发光二极管的阳极，绿色发光二极管的阴极连接主控芯片的第13脚。与现有技术相比，本发明的一种用于ptc/ntc发热线的温度精控及保护装置，由于采用ptc控温，所以温度控制精确，误差小于±3摄氏度，避免了机械温控器回滞温度区间大的弊端，具有控温精度高、平稳度好的优点。本发明在产品局部或单点过温过热保护方面，因主控芯片为采用12bits模拟-数字转换器，使产品局部或单点过温过热而在ntc绝缘层中生成的漏电流经ntc取样电阻转换而成的漏电压降的分辨率可达819级/伏，所以能对产品局部或单点过温过热进行精确保护，误差同样也小于±3摄氏度，并可以实现短路保护、抗干扰能力强、骚扰度小、电网浪涌抑制、断线保护、防双向可控硅误触发、防单个双向可控硅短路、防主控芯片失效或触发引脚损坏、防用户程序跑飞等安全保护功能。附图说明图1为本发明实施例的电路模块结构示意图；图2为本发明实施例的电路原理示意图；图3为本发明实施例的同步及触发波形示意图；图4为ntc及断线检测功能原理示意图。具体实施方式以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。图1至图4为本发明实施例的结构示意图。其中的附图标记为：火线端l、零线端n、交流输入模块1、短路保护模块2、熔断器f1、emc模块3、第一电阻r1、压敏电阻rv1、x电容c1、直流稳压模块4、降压电容c2、第二电阻r2、第三电阻r3、第一整流二极管d1、第二整流二极管d2、稳压二极管zd1、电解电容c3、瓷片电容c4、同步模块5、第四电阻r4、上拉电阻r5、稳压管zd2、npn型三极管q1、主控芯片模块6、档位指示模块7、第三限流电阻r15、第四限流电阻r16、第五限流电阻r17、红色发光二极管ds1、黄色发光二极管ds2、绿色发光二极管ds3、操作模块8、电压检测模块9、第一分压电阻r6、第二分压电阻r7、电流检测模块10、取样电阻r8、隔离电阻r9、ntc及断线检测模块11、第三分压电阻rx1、第四分压电阻r10、第五分压电阻r11、触发模块12、第一限流电阻r12、第二限流电阻r13、抗干扰电阻r14、第一耦合电容c5、第二耦合电容c6、加热模块13、第一双向可控硅t1、第二双向可控硅t2。如图1至图4所示，本发明的用于ptc/ntc发热线的温度精控及保护装置，其装置为对发热体进行精确的温度控制和保护的一种控制器或者说控制装置，这里所说的发热体即是ptc/ntc发热线。ptc/ntc发热线是在pvc绝缘层外壳内设置一层检测线、一层ptc加热线，并在检测线和ptc发热线之间填充一层ntc绝缘材料的一种发热体。本发明图2中左上角部分即为发热体的组成部分，其余即为本发明的装置。本发明的装置包括与ptc/ntc发热线中的ntc绝缘层和检测线一起组成一种电阻串联分压电路构成ntc及断线检测模块11的第三分压电阻rx1、第四分压电阻r10和第五分压电阻r11以及与ptc/ntc发热线中的ptc加热线一起串联组成加热模块13的两个无触点、小电流可控的功率开关元件；两个功率开关元件分别为第一双向可控硅t1和第二双向可控硅t2；第三分压电阻rx1、第四分压电阻r10、第五分压电阻r11、第一双向可控硅t1和第二双向可控硅t2均集成在一块印刷线路板上，并且该印刷线路板上还集成有短路保护模块2、emc模块3、直流稳压模块4、同步模块5、主控芯片模块6、档位指示模块7、操作模块8、电压检测模块9、电流检测模块10和触发模块12；印刷线路板固定安装在一个带有按键帽的塑胶外壳内与该塑胶外壳一起共同形成一个设置于ptc/ntc发热线之前的、完整的能对ptc/ntc发热线进行实时温度控制和保护的控制装置；塑胶外壳引出有能与交流电源插配连接用于为装置引入交流市电的交流输入模块，交流输入模块为带有电源插头的电源线，该电源线内的两根芯线中的一根与印刷线路板的火线端l焊接相连接，电源线内的两根芯线中的另一根与印刷线路板的零线端n焊接相连接。本发明的塑胶外壳由底壳和上盖组成，按键帽设置在上盖上通过按压控制操作模块8，上盖上还设有三个透明的用于透出档位指示模块7提供的不同档位工作状态可示性显示光的显示罩。本发明的短路保护模块2为能在装置的电路中出现异常大电流时迅速熔断防止高温乃至火灾或爆炸事故发生的熔断器f1，熔断器f1能确保产品的使用安全。该熔断器f1的输入端即第一端连接于印刷线路板的火线端l。本发明的emc模块3由压敏电阻rv1、x电容c1和第一电阻r1并联而成，并联后形成的emc模块3的第一端与熔断器f1的输出端即第二端相连接，并联后形成的emc模块3的第二端与印刷线路板的零线端n相连接。x电容c1和电阻r1的作用是既要提高装置自身的抗干扰能力以达到安规认证的要求，又要降低装置对电网的骚扰度也达到安规认证的要求，压敏电阻rv1的作用是抑制交流电源的浪涌电压对该ptc/ntc发热线的温度控制及保护装置的冲击。也就是说，本装置所需的交流电源通过交流输入模块1的电源线引入，经过接于印刷线路板的火线端l的具有短路保护功能的熔断器f1后，交由emc模块3进行装置抗扰能力的提升、装置骚扰度的降低和交流电源浪涌电压的抑制处理，使交流电源的质量变得纯净，再供直流稳压模块4、同步模块5、电压检测模块9、ntc及断线检测模块11、加热模块13使用。本发明的主控芯片模块6为装置中对温度精控及保护起数据运算和处理功能的代号称为u1的主控芯片，主控芯片模块6采用的是一款sop16封装、2k*14bitsflashrom、208bytesram、12*12bitsadc、8m/4m内振、3个内部+2个外部中断源、8级堆栈、内置wdt定时器的高性价比的微控制器，代号u1。主控芯片具有与ntc及断线检测模块11相连用于接收ntc及断线检测模块11生成的断线检测信号和ntc检测信号的第6脚以及用于信号控制加热模块13工作的第9脚，第9脚连接触发模块12并通过触发模块12向所述第一双向可控硅t1和第二双向可控硅t2发送触发控制脉冲信号控制加热模块13工作。本发明的直流稳压模块4为由降压电容c2、第二电阻r2、第一整流二极管d1、第二整流二极管d2、电解电容c3、瓷片电容c4、第三电阻r3和稳压二极管zd1组成的具有阻容降压、整流、稳压和滤波功能的电路，该直流稳压模块4将市交流电转换成稳定的5v直流电源为使用低压用电的模块提供低压供电；即直流稳压模块4提供+5v的直流电输出给主控芯片模块6、同步模块5、档位指示模块7使用。降压电容c2的第一端连接emc模块3的第一端，降压电容c2的第二端连接第二电阻r2的第一端，第二电阻r2的第二端连接第一整流二极管d1的阳极和第二整流二极管d2的阴极，第二整流二极管d2的阳极连接印刷线路板的零线端n，第一整流二极管d1的阴极连接稳压二极管zd1的阴极、电解电容c3的正极、瓷片电容c4的第一端、第三电阻r3的第一端，稳压二极管zd1的阳极、电解电容c3的正极、瓷片电容c4的第一端和第三电阻r3的第一端；稳压二极管zd1的阳极、电解电容c3的负极、瓷片电容c4的第二端和第三电阻r3的第二端均连接于印刷线路板的零线端n。本发明在交流市电源负半周期间，电能经过零线端n、第二整流二极管d2、第二电阻r2、降压电容c2、熔断器f1回到火线端l，将正半周期间降压电容c2的储存电能放掉。交流电源正半周期间，电能经过火线端l、熔断器f1、降压电容c2、第二电阻r2、第一整流二极管d1、稳压二极管zd1、电解电容c3、瓷片电容c4、第三电阻r3回到零线端n，给降压电容c2充电的同时，在稳压二极管zd1、电解电容c3、瓷片电容c4、第三电阻r3并联的两端得到稳定的5v直流电源，极性为与零线端n相连的一端为gnd，与电解电容c3正极相连的一端为+5v，即直流稳压模块4的+5v输出端。本发明的ntc及断线检测模块11在触发模块12关闭加热模块13后能形成检测回路；第三分压电阻rx1的第一端连接熔断器f1的输出端，该第三分压电阻rx1的第二端与ptc/ntc发热线中检测线的第一端和检测线的第二端以及第四分压电阻r10的第一端连接在一起，第四分压电阻r10的第二端连接主控芯片的第6脚和第五分压电阻r11的第一端，第五分压电阻r11的第二端连接零线端n；组成加热模块13的ptc加热线的第一端与熔断器f1的输出端相连接，ptc加热线的第二端接于第一双向可控硅t1的第二主电极，第一双向可控硅t1的第一主电极连接第二双向可控硅t2的第二主电极，第二双向可控硅t2的第一主电极与电流检测模块10相连接。本发明加热模块13的作用是在交流电源过零点且接受触发脉冲后，功率开关元件导通，ptc加热线两端得到交流电源而产生热量，而没有触发脉冲时，功率开关元件关断，ptc加热线两端得不到交流电源而停止加热。加热模块13中，由于采用两个功率元件的串联，避免了采用单一功率元件时因功率元件的短路损坏而导致的发热主体非正常发热，从而确保产品安全。触发模块12采用电阻限流、电容耦合的方式发送触发控制脉冲信号至双向可控硅即两个功率开关元件；该触发模块12为由第一限流电阻r12、第二限流电阻r13、第一耦合电容c5、第二耦合电容c6和抗干扰电阻r14组成的电路；第一限流电阻r12和第二限流电阻r13并联后的第一端连接主控芯片的第9脚，第一限流电阻r12和第二限流电阻r13并联后的第二端连接第一耦合电容c5的第一端和第二耦合电容c6的第一端，第一耦合电容c5的第二端与第一双向可控硅t1的门极相连接，第二耦合电容c6的第二端连接第二双向可控硅t2的门极，抗干扰电阻r14跨接于第二双向可控硅t2的门极与第一主电极之间。触发模块12简单可靠，一方面抗干扰电阻r14可防止第一双向可控硅t1和第二双向可控硅t2的误触发，另外，即使主控芯片失效或其触发脉冲输出口损坏，一直保持高电平或低电平，都会因电容的隔直通交作用被第一耦合电容c5和第二耦合电容c6所隔断，第一双向可控硅t1和第二双向可控硅t2得不到触发脉冲电流而无法导通，避免发热主体非正常发热，从而确保产品安全。本发明的电流检测模块10为由取样电阻r8和隔离电阻r9组成的一种小阻值电阻取样电路，上述的第二双向可控硅t2的第一主电极与电流检测模块10中取样电阻r8的第一端和隔离电阻r9的第一端相连接，取样电阻r8的第二端连接零线端n；主控芯片具有用于输入加热模块13检测电流的第7脚，隔离电阻r9的第二端与主控芯片的第7脚相连接。电流检测模块10的作用是在加热模块13中的第一双向可控硅t1和第二双向可控硅t2均开通后，交流电源将在火线端l、熔断器f1、ptc加热线、第一双向可控硅t1、第二双向可控硅t2、取样电阻r8、零线端n的回路中产生加热电流ih，此加热电流ih流过取样电阻r8，即得到一个对应的电压，大小等于ih与取样电阻r8阻值的乘积，此电压经隔离电阻r9供给主控芯片的第7脚，进行模拟与数字信号转换，转换后电流采样值作为温度判断的依据之一。本发明的主控芯片具有输入与交流电源相位相反且电压幅值最大为+5v同步信号的第15脚；同步模块5由第四电阻r4和稳压管zd2构成的取样电路以及由整形npn型三极管q1构成的整形电路组成；第四电阻r4的第一端连接熔断器f1的输出端，第四电阻r4的第二端连接稳压管zd2的阴极和npn型三极管q1的基极，稳压管zd2的阳极和npn型三极管q1的发射极均接零线端n，npn型三极管q1的集电极连接上拉电阻r5的第二端和主控芯片的第15脚，上拉电阻r5的第一端连接直流稳压模块4的+5v输出端。正半周时，交流电源的正弦波电压经火线端l、熔断器f1、第四电阻r4、稳压管zd2和npn型三极管q1的be结至gnd即零线端n，npn型三极管q1的be结由于正向偏置而导通，其集电极，也就是主控芯片的第15脚始终为0。负半周时，交流电源的正弦波电压经gnd、稳压管zd2、第四电阻r4、熔断器f1、火线端l，npn型三极管q1的be结由于反向偏置而截止，npn型三极管q1的集电极，也就是主控芯片的第15脚始终为1，如图3所示。本发明的主控芯片具有输入电压采样值的第14脚；电压检测模块9为包含第一分压电阻r6和第二分压电阻r7构成的一种电阻串联分压电路，第一分压电阻r6的第一端连接熔断器f1的输出端，该第一分压电阻r6的第二端与第二分压电阻r7的第一端以及主控芯片的第14脚相连接，第二分压电阻r7第二端连接零线端n；电压检测模块9的作用是从熔断器f1的输出端与零线端n之间获取交流电源，将幅值很高的交流电压以线性关系降低为幅值5v以内的交流电压，供给主控芯片的第14脚，进行模拟与数字转换，转换后的电压采样值作为温度判断的又一依据。操作模块8为将按压与释放的按键操作转换为电平信号供主控芯片检测的一个轻触按键，该轻触按键的一端连接主控芯片的第8脚，另一端接零线端n；操作模块8作用是将按压与释放的按键操作转换为分别对应主控芯片的第8脚上的0即低电平，对应0v与1即高电平，对应+5v的电平信号，供主控芯片检测。本装置的工作状态只能由该轻触按键设定，根据轻触按键的操作次数，可以设定装置的待机状态及低档、中档或高档工作状态。轻触按键操作次数与装置工作状态对应关系为：按键操作次数装置工作状态0（上电未操作）待机1low档2med档3high档≥4如上循环主控芯片具有与直流稳压模块4的+5v输出端相连的第16脚和与零线端n相连的第1脚以及悬空不用的第2脚、第3脚、第4脚、第5脚和第10脚。本发明的主控芯片共具有16个脚，也就是连线引脚，主控芯片的引脚配置如下：第1脚连接gnd；第16脚连接+5v；第2、3、4、5脚配置为推挽输出口，悬空不用；第6脚配置为模拟输入口，接收ntc及断线检测信号；第7脚配置为模拟输入口，接收电流检测信号；第8脚配置为带内部上拉电阻的输入口，连接操作按键；第9脚配置为推挽输出口，连接可控硅触发电路；第10脚配置为推挽输出口，悬空不用；第11脚配置为推挽输出口，连接高档led指示灯；第12脚配置为推挽输出口，连接中档led指示灯；第13脚配置为推挽输出口，连接低档led指示灯；第14脚配置为模拟输入口，接收电压检测信号；第15脚配置为外部中断输入口，接收同步信号。本发明的档位指示模块7由高档led显示电路、中档led显示电路和低档led显示电路组成；高档led显示电路由第三限流电阻r15和红色发光二极管ds1即高档led指示灯组成，第三限流电阻r15的第一端连接直流稳压模块4的+5v输出端，第三限流电阻r15的第二端连接红色发光二极管ds1的阳极，红色发光二极管ds1的阴极连接主控芯片的第11脚；中档led显示电路由第四限流电阻r16和黄色发光二极管ds2即中档led指示灯组成，第四限流电阻r16的第一端连接直流稳压模块4的+5v输出端，第四限流电阻r16的第二端连接黄色发光二极管ds2的阳极，黄色发光二极管ds2的阴极连接主控芯片的第12脚；低档led显示电路由第五限流电阻r17和绿色发光二极管ds3即低档led指示灯组成，第五限流电阻r17的第一端连接直流稳压模块4的+5v输出端，第五限流电阻r17的第二端连接绿色发光二极管ds3的阳极，绿色发光二极管ds3的阴极连接主控芯片的第13脚。档位指示模块7的作用是指示所述装置的当前工作档位或工作状态。其工作原理是，主控芯片的档位指示驱动脚第11、12或13脚输出电平如为1，则对应led熄灭，输出电平如为0，则对应led点亮。本发明ntc及断线检测模块11的作用是生成断线检测信号和ntc检测信号，通过主控芯片的6脚，供主控芯片的模拟与数字信号转换器采集。ntc及断线检测模块11的工作原理是，在交流电源的每17个周期的第一个周期的正半周，关断加热模块13的第一双向可控硅t1和第二双向可控硅t2，交流电源首先将在火线端l、熔断器f1、第三分压电阻rx1、第四分压电阻r10、第五分压电阻r11、零线端n的回路中产生一个恒定的断线检测电流ib，如图4所示，除非该回路断线开路，其次在火线端l、熔断器f1、ptc加热线、ntc绝缘层、检测线、第四分压电阻r10、第五分压电阻r11、零线端n的回路中产生一个随发热线温度变化而同向变化的ntc检测电流in。恒定的断线检测电流ib和随发热线温度变化而同向变化的ntc检测电流in共同作用，在第五分压电阻r11上将产生电压降，通过主控芯片的第6脚，进入主控芯片的模拟与数字转换器转换，转换后的数据称为断线及ntc采样值，作为断线保护和发热主体局部过热的判断依据。当该回路断线开路时，在第五分压电阻r11上产生的电压降会低于主控芯片内程序中固化的断线保护判断基准值，主控芯片将关断加热模块13的第一双向可控硅t1和第二双向可控硅t2，同时黄色led指示灯闪烁，避免发热主体非正常发热，从而确保产品安全。当该回路未断线开路且发热线温度较低时，ntc检测电流in极小，只有断线检测电流ib在第五分压电阻r11上产生电压降，此电压降会高于主控芯片内程序中固化的断线保护判断基准值，但低于主控芯片内程序中固化的发热主体局部过热的判断基准值，断线保护功能和发热主体局部过热保护功能均不起作用，整个装置将按设定档位正常工作，黄色led指示灯也不会闪烁。当该回路未断线开路且发热线局部温度过热时，ntc检测电流in较大，此时断线检测电流ib和随发热线温度变化而同向变化的ntc检测电流in共同作用，在第五分压电阻r11上产生的电压降既高于主控芯片内程序中固化的断线保护判断基准值，又高于主控芯片内程序中固化的发热主体局部过热的判断基准值，断线保护功能不起作用，黄色led指示灯不闪烁，但发热主体局部过热保护功能生效，主控芯片将关断加热模块13的第一双向可控硅t1和第二双向可控硅t2，避免发热主体非正常发热，从而确保产品安全。本发明的主控芯片模块6由直流稳压模块4输出的+5v供电，完成初始化后，即循环运行用户程序的主程序。主控芯片模块6的主控芯片在运行用户程序的主程序过程中，通过第8脚接收操作模块8的按键信号，根据按键指令输出档位指示信号，点亮对应的档位led指示灯。主控芯片模块6中主控芯片在运行用户程序的主程序过程中，通过第15脚还接收同步模块5的同步信号。一旦该同步信号出现从“0”到“1”的上升沿或从“1”到“0”的下降沿，主控芯片立即中断主程序的运行，转而执行中断服务程序。在中断程序内，主控芯片根据该装置目前的工作状态和检测的实时温度，控制加热模块13中第一双向可控硅t1和第二双向可控硅t2的开通与关断，同时启动对应交流电源过零点至波峰点的4.167ms或5ms的定时子程序，为下次温度检测或ntc及断线检测做准备。主控芯片模块6的主控芯片在运行用户程序的主程序过程中，一旦上述已启动的对应交流电源过零点至波峰点的4.167ms或5ms的定时子程序执行完毕，立即对当前通过第14脚和第7脚接收的电压检测模块9的电压信号和电流检测模块10的电流信号进行采集和模拟与数字转换，转换完成后，将电压数据除以电流数据，根据欧姆定律算出对应ptc发热线的当前阻值，也就对应ptc发热线的当前实时温度，此结果即参与对加热模块13中第一双向可控硅t1和第二双向可控硅t2的开通与关断的控制。对应ptc发热线的当前阻值越大，说明当前温度越高，一旦高于档位设定的阻值时，主控芯片会关断第一双向可控硅t1和第二双向可控硅t2，断开发热线的供电电源。延时一段时间后，重新接通发热线的供电电源，再次检测ptc发热线的阻值，重新判断ptc发热线的阻值是否降低到档位设定的阻值范围内，是则说明温度降低了，需要加热。如果ptc发热线的阻值仍然高于档位设定的阻值，则继续断开发热线的供电电源。如此循环检测、判断和控制，即可达到温度自动精确控制的目的。主控芯片模块6的主控芯片在运行用户程序的主程序过程中，通过第6脚还接收ntc及断线检测模块11的ntc及断线检测信号。一旦上述已启动的对应交流电源过零点至波峰点的4.167ms或5ms的定时子程序执行完毕，立即对当前通过6脚接收的ntc及断线检测模块11的ntc及断线检测信号进行采集和模拟与数字转换，依据模拟与数字转换的结果，判断发热主体当前状态是正常状态，还是断线状态、或发热主体局部过热状态，进而分别执行正常加热或停热功能、断线保护功能和发热主体局部过热保护功能。本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。当前第1页12