专利名称：自动控制全线路保护电热毯的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电加热技术领域，具体涉及一种自动控制全线路保护电热毯。
背景技术：
目前，国内电热毯的控温和安全保护主要采用的方式为:利用双螺旋发热线的外层金属丝的电阻温度特性，在内层金属丝通电发热的过程中获取与温度对应的电压信号，通过控制电路放大比较，控制可控硅输出，达到对电热毯的控温效果；利用双螺旋发热线的可熔隔离介质层的熔程短的特性，当电热毯由于各种各样原因造成折叠、起皱等情况引起局部温度较高时，可熔隔离介质层很快熔融，使内层金属丝和外层金属丝接触短路，让控制电路内部预设的薄弱元件损坏，可控硅无电流输出，内层金属丝无电流，电热毯不再通电加热，避免毯体因局部温度继续升高而起火，达到对电热毯的安全保护。这种方式的不足之处在于:控制电路比较复杂，生产成本较高；在进行安全保护时，控制电路中的薄弱元件已损坏，必须送生产单位维修，给用户带来不便，同时也增加了维修成本。
发明内容本实用新型的目的是提供一种自动控制全线路保护电热毯，以在电热毯局部温度较高时，能自动降低其温度而不用损坏元件，降低维修成本。本实用新型所述的自动控制全线路保护电热毯，包括毯体、布置在毯体线道内的双螺旋发热线、与双螺旋发热线连接的温度控制器，所述双螺旋发热线由涤纶芯线、螺旋缠绕在涤纶芯线上的内层金属丝、包覆在涤纶芯线和内层金属丝外部的可熔隔离介质层、螺旋缠绕在可熔隔离介质层外部的外层金属丝、包覆在可熔隔离介质层和外层金属丝外部的绝缘保护层构成；所述温度控制器包括可控硅、可调电阻、双向触发二极管、电容和短路保护二极管，所述可控硅的第二个电极接电源的一端，第一个电极接内层金属丝的一端，内层金属丝的另一端接电源的另一端，所述短路保护二极管并联在内层金属丝的两端，其负极接可控硅与内层金属丝的连接点，所述可调电阻的一端接可控硅的第二个电极，另一端接双向触发二极管的一端，双向触发二极管的另一端接可控娃的控制极，所述外层金属丝接可调电阻与双向触发二极管的连接点，所述电容的一端接外层金属丝，另一端接内层金属丝，外层金属丝、可熔隔离介质层、内层金属丝形成与电容并联的可变电容和可变电阻。双螺旋发热线具有的电容温度特性和电阻温度特性与温度控制器的电路一同产生自动控温的作用。进一步，所述可控硅为单向可控硅，所述可控硅的第二个电极为单向可控硅的阳极，第一个电极为单向可控硅的阴极，所述电源为AC220V交流电经桥式整流器整流后的直流电。进一步，所述可控硅为双向可控硅，所述可控硅的第二个电极为双向可控硅的第二阳极，第一个电极为双向可控硅的第一阳极，所述电源为AC220V交流电。进一步，所述可熔隔离介质层具有电阻负温度特性。[0009]本实用新型的自动控温及安全保护原理如下:在通电时，电源通过可调电阻给电容充电，当电容两端的电压达到双向触发二极管的导通电压时，双向触发二极管导通，电容两端的电压被加在可控硅的控制极上，可控硅导通，内层金属丝获得电流开始加热，在加热的过程中，电热毯的温度不断升高，当其温度达到设定温度(该设定温度通过调节可调电阻实现)时，由外层金属丝、可熔隔离介质层、内层金属丝形成的可变电容的电容量随之增大，由可调电阻、电容和可变电容构成的RC充放电电路的充放电时间增加，可控硅的导通角减小，可控硅的输出电流减小，内层金属丝获得的电流减小，使发热功率减小，从而实现自动控温功能。当由于电热毯折叠、起皱等非正常情况引起局部温度较高时，可变电容的电容量快速增大，同时可变电阻的阻值逐渐减小，使可控硅的移相触发超过180°，可控硅无电流输出，内层金属丝无电流，电热毯不再继续加热，当温度降低后或非正常情况解除后，电热毯又恢复正常工作。当由于其他异常原因造成电热毯的温度进一步升高，在到达烧坏电热毯毯体之前，可熔隔离介质层在高温下熔融，内层金属丝与外层金属丝接触短路(即可变电阻阻值为零)，可控硅的控制极与第一个电极之间无正向偏置，可控硅截止，内层金属丝中无电流，电热毯不再加热，避免了电热毯因局部温度过高而起火，达到了安全保护的作用，下次使用时，需要拿到维修点维修之后才能使用。本实用新型具有如下效果:(1)控制电路简单、实用、可靠、生产成本相比现有技术可降低30% 40% ; (2)在电热毯局部温度较高时，能自动降低其温度而不用损坏元件，当非正常情况解除后，电热毯又能恢复正常工作，避免了维修，从而降低了维修成本；(3)在电热毯局部温度过高，到达烧坏电热毯毯体之前，通过可熔隔离介质层的熔融使内层金属丝与外层金属丝接触短路，使电热毯不再加热，达到了安全保护作用。
图1为本实用新型中双螺旋发热线的结构示意图。图2为本实用新型的结构示意图。图3为本实用新型的第一种控制电路图。图4为本实用新型的第二种控制电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。实施例1:如图1、图2、图3所示的自动控制全线路保护电热毯，包括毯体6、布置在毯体6的线道内的双螺旋发热线7、与双螺旋发热线7连接的温度控制器8，其中，双螺旋发热线7由涤纶芯线1、螺旋缠绕在涤纶芯线I上的内层金属丝2、包覆在涤纶芯线I和内层金属丝2外部的可熔隔离介质层3、螺旋缠绕在可熔隔离介质层3外部的外层金属丝4、包覆在可熔隔离介质层3和外层金属丝4外部的绝缘保护层5构成，可熔隔离介质层3为具有电阻负温度特性的尼龙材料；温度控制器8包括桥式整流器Dl D4、第一电阻R1、发光二极管LEDl (用于显示电热毯通电状态)、单向可控硅SCRl、第一可调电阻RWl、第二可调电阻RW2、第二电阻R2、第三电阻R3、二极管D5、双向触发二极管DIAC、电容Cl、短路保护二极管D7，其中，第一电阻Rl的一端通过桥式整流器Dl D4接AC220V交流电的相线，另一端接发光二极管LEDl的正极，发光二极管LEDl的负极通过桥式整流器Dl D4接AC220V交流电的零线，单向可控硅SCRl的阳极通过桥式整流器Dl D4接AC220V交流电的相线，阴极接内层金属丝2的一端，内层金属丝2的另一端接发光二极管LEDl的负极，短路保护二极管D7并联在内层金属丝2的两端，其负极接单向可控硅SCRl与内层金属丝2的连接点，第二电阻R2、第一可调电阻RWl、第二可调电阻RW2、第三电阻R3串联，第二电阻R2的一端接单向可控硅SCRl的阳极，第三电阻R3的一端接二极管D5的正极，二极管D5的负极接双向触发二极管DIAC的一端，双向触发二极管DIAC的另一端接单向可控硅SCRl的控制极，外层金属丝4接第三电阻R3与二极管D5的连接点，电容Cl的一端接外层金属丝4，另一端接内层金属丝2，外层金属丝4、可熔隔离介质层3、内层金属丝2形成与电容Cl并联的可变电容CO和可变电阻R0。其自动控温及安全保护原理如下:在通电时，电源通过第二电阻R2、第一可调电阻RW1、第二可调电阻RW2、第三电阻R3给电容Cl充电，当电容Cl两端的电压达到二极管D5和双向触发二极管DIAC的导通电压时，双向触发二极管DIAC导通，电容Cl两端的电压被加在单向可控硅SCRl的控制极上，单向可控硅SCRl导通，内层金属丝2获得电流开始加热，在加热的过程中，电热毯的温度不断升高，当其温度达到设定温度(该设定温度通过调节第二可调电阻RW2实现)时，由外层金属丝4、可熔隔离介质层3、内层金属丝2形成的可变电容CO的电容量随之增大，由第二电阻R2、第一可调电阻RW1、第二可调电阻RW2、第三电阻R3、电容Cl和可变电容CO构成的RC充放电电路的充放电时间增加，单向可控硅SCRl的导通角减小，单向可控硅SCRl的输出电流减小，内层金属丝2获得的电流减小，使发热功率减小，从而实现自动控温功能。第一可调电阻RWl的调节头设置在温度控制器8外部，用户可通过该调节头调节电热毯合适的高、低温。当由于电热毯折叠、起皱等非正常情况引起局部温度较高时，可熔隔离介质层3部分融化，可变电容CO的电容量快速增大，同时可变电阻RO的阻值逐渐减小，使单向可控硅SCRl的移相触发超过180°，单向可控硅SCRl无电流输出，内层金属丝2无电流，电热毯不再继续加热，当温度降低后或非正常情况解除后，电热毯又恢复正常工作。当由于其他异常原因造成电热毯的温度进一步升高，在到达烧坏电热毯的毯体6之前，可熔隔离介质层3在高温下熔融，内层金属丝2与外层金属丝4接触短路(即可变电阻RO的阻值为零)，单向可控硅SCRl的控制极与阴极之间无正向偏置，单向可控硅SCRl截止，内层金属丝2中无电流，电热毯不再加热，避免了电热毯因局部温度过高时而起火，达到了安全保护的作用，下次使用时，需要拿到维修点维修之后才能使用。实施例2:如图1、图2、图4所示的自动控制全线路保护电热毯，其温度控制器8与实施例1中的大部分内容相同，不同之处在于，实施例2中采用的是双向可控硅SCR2，其直接与AC220V交流电连接，而不需要整流，其第一电阻Rl的一端直接接AC220V交流电的相线，另一端接发光二极管LEDl的正极，发光二极管LEDl的负极直接接AC220V交流电的零线，双向可控硅SCR2的第二阳极直接接AC220V交流电的相线，第一阳极接内层金属丝2的一端，内层金属丝2的另一端直接接AC220V交流电的零线，短路保护二极管D7并联在内层金属丝2的两端，其负极接双向可控硅SCR2与内层金属丝2的连接点，第二电阻R2、第一可调电阻RW1、第二可调电阻RW2、第三电阻R3串联，第二电阻R2的一端接双向可控硅SCR2的第二阳极，第三电阻R3的一端接二极管D5的正极，二极管D5的负极接双向触发二极管DIAC的一端，双向触发二极管DIAC的另一端接双向可控硅SCR2的控制极，外层金属丝4接第三电阻R3与二极管D5的连接点，电容Cl的一端接外层金属丝4，另一端接内层金属丝2，外层金属丝4、可熔隔离介质层3、内层金属丝2形成与电容Cl并联的可变电容CO和可变电阻RO。其自动控温及安全保护原理与实施例1相同。
权利要求1.一种自动控制全线路保护电热毯，包括毯体(6)、布置在毯体线道内的双螺旋发热线(7)、与双螺旋发热线连接的温度控制器(8)，所述双螺旋发热线(7)由涤纶芯线(I)、螺旋缠绕在涤纶芯线上的内层金属丝(2)、包覆在涤纶芯线和内层金属丝外部的可熔隔离介质层(3)、螺旋缠绕在可熔隔离介质层外部的外层金属丝(4)、包覆在可熔隔离介质层和外层金属丝外部的绝缘保护层(5)构成；其特征是: 所述温度控制器(8)包括可控硅、可调电阻、双向触发二极管(DIAC)、电容(Cl)和短路保护二极管(D7)，所述可控硅的第二个电极接电源的一端，第一个电极接内层金属丝(2)的一端，内层金属丝(2)的另一端接电源的另一端，所述短路保护二极管(D7)并联在内层金属丝(2)的两端，其负极接可控硅与内层金属丝(2)的连接点，所述可调电阻的一端接可控硅的第二个电极，另一端接双向触发二极管(DIAC)的一端，双向触发二极管(DIAC)的另一端接可控硅的控制极，所述外层金属丝(4)接可调电阻与双向触发二极管(DIAC)的连接点，所述电容(Cl)的一端接外层金属丝(4)，另一端接内层金属丝(2)，外层金属丝(4)、可熔隔离介质层(3)、内层金属丝(2)形成与电容(Cl)并联的可变电容(CO)和可变电阻(R0)。
2.根据权利要求1所述的自动控制全线路保护电热毯，其特征是:所述可控硅为单向可控硅(SCRl)，所述可控硅的第二个电极为单向可控硅(SCRl)的阳极，第一个电极为单向可控硅(SCRl)的阴极，所述电源为AC220V交流电经桥式整流器(DfD4)整流后的直流电。
3.根据权利要求1所述的自动控制全线路保护电热毯，其特征是:所述可控硅为双向可控硅(SCR2)，所述可控硅的第二个电极为双向可控硅(SCR2)的第二阳极，第一个电极为双向可控硅(SCR2 )的第一阳极，所述电源为AC220V交流电。
4.根据权利要求1或2或3所述的自动控制全线路保护电热毯，其特征是:所述可熔隔离介质层(3)具有电阻负温度特性。
专利摘要本实用新型公开了一种自动控制全线路保护电热毯，包括毯体、双螺旋发热线、温度控制器，所述双螺旋发热线包括内层金属丝、可熔隔离介质层、外层金属丝；所述温度控制器包括可控硅、可调电阻、双向触发二极管、电容和短路保护二极管，可控硅的第二个电极接电源的一端，第一个电极接内层金属丝的一端，内层金属丝的另一端接电源的另一端，可调电阻的一端接可控硅的第二个电极，另一端接双向触发二极管的一端，双向触发二极管的另一端接可控硅的控制极，外层金属丝接可调电阻与双向触发二极管的连接点，电容的一端接外层金属丝，另一端接内层金属丝。该电热毯能在其局部温度较高时，自动降低其温度而不用损坏元件，降低维修成本。
文档编号H05B3/36GK202959766SQ20122068976
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者欧国勇, 李正海 申请人:贵州彩阳电暖科技有限公司