自动加热控制电路、显示器及加热方法
【专利摘要】本发明公开了一种自动加热控制电路、显示器及加热方法，该自动加热控制电路包括：温度传感器，所述温度传感器用于检测温度数据；比较器，被配置成连接于所述温度传感器，以将所述温度数据与第一预设数据进行比较得到第一开启信号或第一关闭信号；控制单元，被配置成连接于所述温度传感器，以将所述温度数据进行处理得到第二开启信号或第二关闭信号；加热电路，配置成分别连接于所述比较器和控制单元，以判断是否通过加热器进行加热。该自动加热控制电路克服了现有技术中的显示器在低温环境下无法工作的问题，实现了产品的自动加热系统。
【专利说明】自动加热控制电路、显示器及加热方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及加热领域，具体地，涉及一种自动加热控制电路、显示器及加热方法。
【背景技术】
[0002]目前机载液晶显示模块在实际应用过程中，需要满足相应的环境要求，低温可达_45°C，当液晶工作于低温环境时，液晶体的粘度增加，电光效应减弱或消失而不能正常工作，此时液晶屏的整体亮度下降，色彩颜色淡化，对比度减少迅速，图像加载的响应时间延长，当温度进一步下降时(_30°C以下)，信号消失，液晶屏变成常白态，由于液晶分子本身的这一特殊物理特性，在低温下启动显示器，会使信息的不能正常显示，在寒冷或者高海拔地域，严重影响到使用者对显示信息的获取。
[0003]目前平板显示大范围应用各个领域，无论军品还是民用消费电子，例如户外液晶显示广告机、需要进行自动加热的产品等，都存在此方面问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种自动加热控制电路、显示器及加热方法，该自动加热控制电路克服了现有技术中的显示器在低温环境下无法工作的问题，实现了产品的自动加热系统。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种自动加热控制电路，该自动加热控制电路包括:温度传感器，所述温度传感器用于检测温度数据；
[0006]比较器，被配置成连接于所述温度传感器，以将所述温度数据与第一预设数据进行比较得到第一开启信号或第一关闭信号；
[0007]控制单元，被配置成连接于所述温度传感器，以将所述温度数据进行处理得到第二开启信号或第二关闭信号；
[0008]加热电路，配置成分别连接于所述比较器和控制单元，以判断是否通过加热器进行加热。
[0009]优选地，所述加热电路包括:第一光耦，配置成连接于所述比较器，以接收所述第一开启信号或第一关闭信号；
[0010]第一稳压管，配置成连接于所述第一光耦，以根据所述第一开启信号打开或根据所述第一关闭信号闭合；
[0011]第二光耦，配置成连接于所述控制单元，以接收所述第二开启信号或第二关闭信号;
[0012]第二稳压管，配置成连接于所述第二光耦，以根据所述第二开启信号打开或根据所述第二关闭信号闭合；
[0013]加热电源，配置成依次连接于所述第一稳压管、加热器、所述第二稳压管和地，所述加热器和地之间还连接有第一电阻，当所述第一稳压管打开且所述第二稳压管闭合的时，所述加热器进行加热。
[0014]优选地，所述加热电路还包括:三极管，所述三极管的基极连接于所述比较器，所述三极管的集电极连接于所述第一光耦，所述三极管的发射极接地。
[0015]优选地，该自动加热控制电路还包括:采样电路，所述采样电路的一端被配置成连接于所述温度传感器以接收温度数据，另一端被配置成分别连接于所述比较器和所述控制单元，以发送所述温度数据。
[0016]优选地,该自动加热控制电路还包括:数模转换电路，所述数模转换电路连接于所述采样电路和所述控制单元之间，以将所述温度数据的模拟信号转换成述控制单元能够接受的数字信号。
[0017]优选地，所述控制单元为单片机。
[0018]本发明提供一种显示器，所述显示器包括:根据上述的自动加热控制电路。
[0019]本发明还提供一种加热方法，其特征在于，根据上述的自动加热控制电路，该方法包括:
[0020]S101，采样待加热件的温度数据；
[0021]S102，将温度数据与预设数据通过比较器进行比较；
[0022]S103,当所述温度数据大于所述预设数据时，所述比较器输出第一开启信号；当所述温度数据小于或等于所述预设数据时，所述比较器输出第一关闭信号；
[0023]S104，将所述温度数据通过控制单元进行处理以得到第二开启信号或第二关闭信号;
[0024]S105，当所述加热电路接收到第一开启信号和第二关闭信号时，加热器进行加热。
[0025]优选地，所述第二开启信号为脉冲宽度调制波信号。
[0026]优选地，所述加热电路的加热电源电压为28V。本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
[0027]通过上述实施方式中，本发明的自动加热控制电路可使低温下，通过此加热电路进行加热，本发明通过两路的加热装置，即温度传感器采样到的实际温度会送至控制单元进行内部运算处理，当处于高温时，控制单元会发出高电平，后续加热电路部分断开；当传感器采样到低温时，控制单元控制输出低电平，配合比较器的保护电路同时工作，此时28V加热电源接通加热器两端到地，比较器控制加热为硬件加热，是根据加热电阻的大小进行加热电流的控制，控制单元控制加热为软件加热，加热是通过PWM波进行加热控制，即低电平持续时间的长短。这种控制方法有利于精确控制加热的速度，较改变加热电阻有明显优势，且本发明热控制方式简单。如果加热速率较慢则通过改变加热占空比(即通过改变加热低电平的持续时间)进行控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0029]图1是说明本发明的一种自动加热控制电路的结构示意图；
[0030]图2是说明本发明的一种加热电路的电路图。
【具体实施方式】
[0031]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0032]本发明提供一种自动加热控制电路，该自动加热控制电路包括:温度传感器，所述温度传感器用于检测温度数据；
[0033]比较器，被配置成连接于所述温度传感器，以将所述温度数据与第一预设数据进行比较得到第一开启信号或第一关闭信号；
[0034]控制单元，被配置成连接于所述温度传感器，以将所述温度数据进行处理得到第二开启信号或第二关闭信号；
[0035]加热电路，配置成分别连接于所述比较器和控制单元，以判断是否通过加热器进行加热。
[0036]如附图1和附图2所示的原理框图中，上述的硬件保护的电压由两电阻分压而得，电压值的设定根据温度传感器采样到+15°C所对应的电压值得出。当温度传感器采样到的实际温度大于+15°C，比较器输出低电平，第一光耦(如附图中2的U504)不能导通，加热电路断开，通过这样可以起到硬件保护作用；同理可得，当温度传感器采样到的实际温度小于+15°C，比较器输出高电平，第一光耦(如附图2中的U504)及后续电路打开，硬件加热部分开启。
[0037]作为本发明的宗旨，除了上述的硬件保护外，还有一路软件控制，即温度传感器采样到的实际温度会送至控制单元进行内部运算。当处于高温时，控制单元会发出高电平，阻止第二光耦(如附图2中的U505)的打开，后续加热电路部分仍然断开；当传感器采样到低温时，低于5°C时软件开启加热功能，即控制单元控制输出低电平；第二光耦(如附图2中的U505)光耦打开，配合硬件保护电路同时工作，此时28V加热电源通过第一稳压管(如附图2中的Q502)以及加热器两端到地。根据加热电阻的大小进行加热电流的控制。而软件控制加热是通过PWM波进行控制，即低电平持续时间的长短。这种控制方法有利于精确控制加热的速度。较改变加热电阻有明显优势。软件控制简单。如果加热速率较慢则通过改变加热占空比(即通过改变加热低电平的持续时间)进行控制。这种软件加硬件的双重控制即实现了低温加热的功能，又避免因器件损坏造成常温加热。加热电路如图2所示，其中，第一电阻R518电阻很大，当第二稳压管不导通，加热器开始工作。R518电阻我们一般用个100K左右阻值的电阻，主要用途是电压宣泄功能，去掉也不影响整个加热电路的功能。
[0038]在上述实施方式中，如图2所示，所述加热电路包括:第一光耦(如附图2中的U504)，配置成连接于所述比较器，以接收所述第一开启信号或第一关闭信号；
[0039]第一稳压管(如附图2中的Q502)，配置成连接于所述第一光耦，以根据所述第一开启信号打开或根据所述第一关闭信号闭合；
[0040]第二光耦(如附图2中的U505)，配置成连接于所述控制单元，以接收所述第二开启信号或第二关闭信号；
[0041]第二稳压管(如附图2中的U503)，配置成连接于所述第二光耦，以根据所述第二开启信号打开或根据所述第二关闭信号闭合；第二稳压管只是稳压，保护MOS管栅、源极，如导通则说明加热供电过大导致其击穿，加热电路失效。
[0042]加热电源，附图2中为28V，配置成依次连接于所述第一稳压管、加热器、所述第二稳压管和地，当所述第一稳压管打开且所述第二稳压管打开的时，所述加热器进行加热。
[0043]通过这样的实施方式，实现了第一稳压管和第二稳压管导通时，加热器加热。
[0044]在该种实施方式中，所述加热电路还包括:三极管，所述三极管的基极连接于所述比较器，所述三极管的集电极连接于所述第一光耦，所述三极管的发射极接地。
[0045]在该种实施方式中，该自动加热控制电路还包括:采样电路，所述采样电路的一端被配置成连接于所述温度传感器以接收温度数据，另一端被配置成分别连接于所述比较器和所述控制单元，以发送所述温度数据。
[0046]在该种实施方式中，该自动加热控制电路还包括:数模转换电路，所述数模转换电路连接于所述采样电路和所述控制单元之间，以将所述温度数据的模拟信号转换成述控制单元能够接受的数字信号。
[0047]在该种实施方式中，所述控制单元为单片机，这为一种实施方式，当然也可以是别的实施方式，都属于本发明的保护范围。
[0048]本发明提供一种显示器，所述显示器包括:根据上述的自动加热控制电路，该种显示器能够实现自动加热，可以克服液晶屏的整体亮度下降，色彩颜色淡化，对比度减少迅速，图像加载的响应时间延长的问题，有效避免了当温度下降至-30°C导致的信号消失，液晶屏变成常白态的问题。
[0049]本发明提供一种加热方法，根据上述的自动加热控制电路，该方法包括:
[0050]S101，采样待加热件的温度数据；
[0051]S102，将温度数据与预设数据通过比较器进行比较；
[0052]S103,当所述温度数据大于所述预设数据时，所述比较器输出第一开启信号；当所述温度数据小于或等于所述预设数据时，所述比较器输出第一关闭信号；
[0053]S104，将所述温度数据通过控制单元进行处理以得到第二开启信号或第二关闭信号;
[0054]S105，当所述加热电路接收到第一开启信号和第二开启信号时，加热器进行加热。
[0055]在该种实施方式中，所述第二开启信号为脉冲宽度调制波信号，这种信号方便控制，可根据低压的持续时间，来准确控制加热的时间。
[0056]在该种实施方式中，所述加热电路的加热电源电压为28V，这位一种优选的实施方式。
[0057]从附图1我们可以看出，此自动加热控制电路，有一路或多路传感器，温度传感器得到的温度数据经采样电路后送至控制单元(单片机)，控制单元经运算和判断，输出对应的高电平(不加热)或所述控制单元的PWM波(加热)的信号给加热控制电路，控制电路再根据这一数据打开或关闭加热电极，从而实现自动控制加热的效果。
[0058]在本发明中，当硬件和软件同时开启加热后，加热电路开始工作，图2示的HEATER1和HEATER2，即为加热器的两电极，加热器随即产生焦耳热，给液晶屏进行加热，保证低温下液晶屏的正常显示。
[0059]当加热一段时间或者回到常温或高温情况下，硬件保护打开，主控芯片采样高温温度值后，输出高电平，阻止了第二光耦(如附图2所示的U505)的打开，加热器关闭。
[0060]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0061]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0062]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种自动加热控制电路，其特征在于，该自动加热控制电路包括:温度传感器，所述温度传感器用于检测温度数据； 比较器，被配置成连接于所述温度传感器，以将所述温度数据与第一预设数据进行比较得到第一开启信号或第一关闭信号； 控制单元，被配置成连接于所述温度传感器，以将所述温度数据进行处理得到第二开启信号或第二关闭信号； 加热电路，配置成分别连接于所述比较器和控制单元，以判断是否通过加热器进行加热。
2.根据权利要求1所述的自动加热控制电路，其特征在于，所述加热电路包括:第一光耦，配置成连接于所述比较器，以接收所述第一开启信号或第一关闭信号； 第一稳压管，配置成连接于所述第一光耦，以根据所述第一开启信号打开或根据所述第一关闭信号闭合； 第二光耦，配置成连接于所述控制单元，以接收所述第二开启信号或第二关闭信号； 第二稳压管，配置成连接于所述第二光耦，以根据所述第二开启信号打开或根据所述第二关闭信号闭合； 加热电源，配置成依次连接于所述第一稳压管、加热器、所述第二稳压管和地，所述加热器和地之间还连接有第一电阻，当所述第一稳压管打开且所述第二稳压管闭合的时，所述加热器进行加热。
3.根据权利要求2所述的自动加热控制电路，其特征在于，所述加热电路还包括:三极管，所述三极管的基极连接于所述比较器，所述三极管的集电极连接于所述第一光耦，所述三极管的发射极接地。
4.根据权利要求1所述的自动加热控制电路，其特征在于，该自动加热控制电路还包括:采样电路，所述采样电路的一端被配置成连接于所述温度传感器以接收温度数据，另一端被配置成分别连接于所述比较器和所述控制单元，以发送所述温度数据。
5.根据权利要求4所述的自动加热控制电路，其特征在于，该自动加热控制电路还包括:数模转换电路，所述数模转换电路连接于所述采样电路和所述控制单元之间，以将所述温度数据的模拟信号转换成述控制单元能够接受的数字信号。
6.根据权利要求1所述的自动加热控制电路，其特征在于，所述控制单元为单片机。
7.—种显示器，其特征在于，所述显示器包括:根据权利要求1-6中任意一项所述的自动加热控制电路。
8.一种加热方法，其特征在于，根据权利要求1-6中任意一项所述的自动加热控制电路，该方法包括: SlOl，采样待加热件的温度数据； S102，将温度数据与预设数据通过比较器进行比较； S103，当所述温度数据大于所述预设数据时，所述比较器输出第一开启信号；当所述温度数据小于或等于所述预设数据时，所述比较器输出第一关闭信号； S104，将所述温度数据通过控制单元进行处理以得到第二开启信号或第二关闭信号； S105，当所述加热电路接收到第一开启信号和第二关闭信号时，加热器进行加热。
9.根据权利要求8所述的加热方法，其特征在于，所述第二开启信号为脉冲宽度调制波信号。
10.根据权利要求8所述的加热方法，其特征在于，所述加热电路的加热电源电压为28V。
【文档编号】G05D23/32GK104407646SQ201410674262
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】夏云奇, 徐勇飞, 王亮, 黄荣园, 李斌 申请人:中航华东光电有限公司