加热装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子装置，尤其涉及一种加热装置。
【背景技术】
[0002]随着科技的快速发展，各种电子装置已充斥于人类日常生活或工作中。一般来说，使用电子装置时所要求环境温度符合大多数人的居住环境温度，而不须特别进行温度控制，顶多只须加装风扇等散热装置即可使电子装置正常运作。然在一些特别的地区或工作环境下，温度可能非常低(例如在-40°C以下)而导致无法正常地启动电子装置，因此须先对电子装置加热到达一定温度后，再启动电子装置，以确保电子装置可正常开机运作。
[0003]—般来说，电子装置加热装置是以微控制器或中央处理单元来控制，然而微控制器或中央处理单元在低温酷寒的环境下，可能出现无法正常运作的情形。业界中，通常利用加热板(heater board)进行加热，但是加热板(heater board)具有成本高的缺点，此也为需要改进的问题。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种加热装置，可降低加热装置的生产成本。
[0005]本发明的加热装置，其特征在于，包括加热晶体管单元、温度感测单元以及驱动单元。其中温度感测单元用以感测环境温度，并据以输出温度感测电压。驱动单元耦接加热晶体管单元与温度感测单元，用以依据温度感测电压驱动加热晶体管单元进行加热。
[0006]基于上述，本发明的实施例通过驱动单元来依据温度感测电压驱动加热晶体管单元进行加热，利用加热晶体管单元进行加热可有效降低加热装置的生产成本。在其他实例中，加热装置还可具有启动单元，驱动单元依据温度感测电压驱动加热晶体管单元进行加热而使印制电路板(以下简称PCB板)上温度上升至预设温度时，启动单元可依据温度感测电压输出启动信号。由于驱动单元对低温的耐受度高于微控制器或中央处理单元，因此可确保加热装置在极低温的环境下正常地发出启动信号。
[0007]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0008]图1是依照本发明的实施例的一种加热装置的示意图；
[0009]图2是依照本发明另一实施例的加热装置的示意图；
[0010]图3是依照本发明另一实施例的加热装置的示意图；
[0011]图4是依照本发明另一实施例的加热装置的示意图；
[0012]图5是依照本发明另一实施例的加热装置的示意图。
[0013]附图标记说明:
[0014]100、200、300、400、500:加热装置；
[0015]102:加热晶体管单元；
[0016]104:温度感测单元；
[0017]106:驱动单元；
[0018]302:迟滞单元；
[0019]304:反馈单元；
[0020]402:启动单元；
[0021]502:或门；
[0022]Al:比较器；
[0023]NTCU NTC2:负温度系数热敏电阻；
[0024]Ql:NPN双极性晶体管；
[0025]Q2?Q5 =PNP双极性晶体管；
[0026]R1、R2、R3、R4、R5:电阻;
[0027]VCC:操作电压；
[0028]VrefU Vref2:参考电压；
[0029]Ml:金氧半场效晶体管；
[0030]S1:启动信号。
【具体实施方式】
[0031]图1是依照本发明的实施例的一种加热装置的示意图，请参照图1。加热装置100包括加热晶体管单元102、温度感测单元104以及驱动单元106，驱动单元106親接加热晶体管单元102与温度感测单元104。其中温度感测单元104用以感测温度，并依据感测结果输出温度感测电压，而驱动单元106则用以依据温度感测电压驱动加热晶体管单元102进行加热。其中加热晶体管单元102可例如以双极性晶体管来实施，如PNP双极性晶体管，如此通过加热晶体管单元102来代替加热板(heater board)做为加热元件可大幅地降低生产成本，并减少印刷电路板的布局(layout)空间。
[0032]图2是依照本发明另一实施例的加热装置的示意图，请参照图2。详细来说，上述加热晶体管单元102、温度感测单元104以及驱动单元106的实施方式可如图2所示，在图2实施例的加热装置200中，温度感测单元104为以负温度系数热敏电阻NTCl来实施，其耦接于驱动单元106与接地之间。驱动单元106在本实施例中包括NPN双极性晶体管Ql、电阻Rl以及电阻R2，其中电阻Rl以及电阻R2串联于操作电压VCC与NPN双极性晶体管Ql的基极之间，且电阻Rl以及电阻R2的共同接点耦接NPN双极性晶体管Ql的集极，NPN双极性晶体管Ql的射极则耦接至接地。另外，加热晶体管单元102在本实施例中包括串接于操作电压VCC与接地之间的三个PNP双极性晶体管Q2?Q4，其中PNP双极性晶体管Q2的基极耦接NPN双极性晶体管Ql的集极，PNP双极性晶体管Q2、Q3的基极接分别耦接其集极。
[0033]当环境温度越低时，负温度系数热敏电阻NTCl的电阻值将越大，负温度系数热敏电阻NTCl上的电压也越大。通过适当设计电阻R1、电阻R2以及负温度系数热敏电阻NTCl的电阻值，可在环境温度低至预设值(例如-40°C )时，使负温度系数热敏电阻NTCl上的电压导通NPN双极性晶体管Q1，而提高NPN双极性晶体管Ql的基极电压，进而拉低PNP双极性晶体管Q2的基极电压，导通PNP双极性晶体管Q2?Q4。被导通的PNP双极性晶体管Q2?Q4可开始产生热，以提高印制电路板(PCB板)温度。随着PNP双极性晶体管Q2?Q4渐渐提高PCB板温度，负温度系数热敏电阻NTCl的电阻值以及NPN双极性晶体管Ql的基极电压也慢慢下降，最终使得NPN双极性晶体管Ql被关闭，进而连带关闭PNP双极性晶体管Q2?Q4，以避免加热时间过长而导致温度过高或浪费不必要的电源。
[0034]本实施例的加热晶体管单元102包括三个PNP双极性晶体管Q2?Q4，其可分别配置于不同的需要加热的位置，以提高加热效果。例如当加热装置200应用在电子装置上时，可将PNP双极性晶体管Q2?Q4分别配置到电子装置中对低温耐受度较差的元件的位置，以确保电子装置可正常地开机或运作。此外，由于作为加热元件的PNP双极性晶体管可直接耦接至接地(如PNP双极性晶体管Q4)，加热元件的PNP双极性晶体管可通过接地线路将热能传导至PCB接地面上，更有效地进行加热。此外，在本实施例中虽以三个PNP双极性晶体管Q2?Q4为例进行说明，然实际应用上并不以此为限，使用者可依实际情形所需设定PNP双极性晶体管的个数。
[0035]图3是依照本发明另一实施例的加热装置的示意图，请参照图3。相较于图1的加热装置100，本实施例的加热装置300中可还包括迟滞单元302，其耦接于温度感测单元104与驱动单元106之间。迟滞单元302可用以延迟温度感测单元104所输出的温度感测电压的电压电平切换时间，以避免温度在致能驱动单元106的临界温度附近摆荡时，驱动单元106依据温度感测电压频繁地切换其状态。迟滞单元302可例如在温度上升至第一温度时依据温度感测电压输出第一电压而致能驱动单元106，并于温度下降至第二温度时依据温度感测电压输出第二电压而禁能驱动单元106，其中第一温度高于第二温度。
[0036]举例来说，本实施例的温度感测单元104可例如包括负系数热敏电阻NTC2以及电阻R3，其中负系数热敏电阻NTC2的一端耦接操作电压VCC，电阻R3则耦接于负系数热敏电阻NTC2的另一端与接地之间。迟滞单元302可包括比较器Al以及反馈单元304，比较器Al的正输入端耦接参考电压Vref I，负输入端耦接负系数热敏电阻NTC2与电阻R3的共同接点，反馈单元304则親接于比较器Al的输出端与正输入端之间，其用以依据比较器Al的输出端上的电压产生反馈电压至比较器Al的正输入端。在本实施例中反馈单元304为以电阻R4来实施，然不以此为限。
[0037]驱动单元106在本实施例中包括金氧半场效晶体管Ml，其耦接于加热晶体管单元102与接地之间，金氧半场效晶体管Ml的栅极则耦接至比较器Al的输出端。另外，本实施例的加热晶体管单元102包括PNP双极性晶体管Q5，其射极耦接操作电压VCC，PNP双极性晶体管Q5的集极耦接接地，PNP双极性晶体管Q5的基极则耦接金氧半场效晶体管Ml的漏极。值得注意的是，本实施例的加热晶体管单元102虽仅以一个PNP双极性晶体管来实施，然并不以此为限。
[0038]在本实施例中，环境温度越低，负温度系数热敏电阻NTC2的电阻值越大，而使得比较器Al的负输入端的电压越小。当比较器Al的负输入端的电压小于正输入端的参考电压Vrefl时，比较器Al将输出高电压而导通金氧半场效晶体管Ml。导通的金氧半场效晶体管Ml可拉低PNP双极性晶体管Q5的基极电压，而导通PNP双极性晶体管Q5，使PNP双极性晶体管Q5开始产生热，进而提高PCB板温度。而随着PNP双极性