一种恒功率加热电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种恒功率加热电路。


背景技术：

2.现有技术中的加热电路，通过电压加载在发热元件上，产生电流，发热功率为w=u2/r，其中，u为输入电压，r为发热元件内阻，w为加热功率。当外部环境发生变化导致电压变化时，会导致加热功率发生巨大变化。在一些需要保障足够加热功率的环境中，这个变化是不可接受的。例如，某些工业环境要求设备输入电压满足一定宽度范围，以保证系统适应性；而普通阻性加热器件无法满足此要求。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用效果好的恒功率加热电路。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种恒功率加热电路，包括电源vcc、运算放大器u1和发热元件；所述运算放大器u1的同相输入端接入宽电压输入信号vin，反相输入端通过电阻r4与所述电源vcc连接，且通过电阻r6与所述发热元件连接，通过电阻r5接地，输出端与所述发热元件连接；所述发热元件与所述电源vcc连接，且通过电阻r7接地。
6.可选的，所述宽电压输入信号vin由单片机输出时，恒功率加热电路还包括分压电阻r1、分压电阻r3，所述分压电阻r1一端接所述宽电压输入信号vin，另一端与所述运算放大器u1的同相输入端连接，且经电阻r2接所述电源vcc，经所述分压电阻r3接地。
7.可选的，所述电阻r6与所述电阻r7之间接有隔离运放u2。
8.可选的，所述发热元件采用npn型三极管、pnp型三极管、功率场效应晶体管、或绝缘栅双极型晶体管。
9.由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
10.该恒功率加热电路，其结构简单，设计合理，使用元器件较少，易于操作，大大降低制造成本，能够对加热元件提供相对恒定的加热输出功率，实用性强，应用范围广，具有良好的推广应用价值。
附图说明
11.图1是本实用新型恒功率加热电路实施例之一的原理图；
12.图2是图1的发热元件的功率随电压变化曲线图；
13.图3是本实用新型恒功率加热电路实施例之二的原理图；
14.图4是本实用新型恒功率加热电路实施例之三的原理图。
具体实施方式
15.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
16.如图1所示，该恒功率加热电路，其包括电源vcc、运算放大器u1和发热元件，发热元件采用三极管q1，三极管q1为npn型三极管，所述运算放大器u1的同相输入端接入宽电压输入信号vin，反相输入端通过电阻r4与电源vcc连接，且通过电阻r6与三极管q1的发射极连接，通过电阻r5接地，输出端与三极管q1的基极连接；所述三极管q1的集电极与电源vcc连接，发射极通过电阻r7接地。
17.上述的三极管q1的发热功率w为：
18.w=vcc*vin*(r6/r4+r6/r5+1)/r7-vcc2*r6/r4/r7
19.如图2所示，三极管q1的发热功率变化随电压上升逐渐变缓，并在达到极大值后下降；在恒功率加热电路允许工作电压范围6v～9v内，变化小。
20.如图3所示，在上述的宽电压输入信号vin由单片机输出时，本实用新型恒功率加热电路还包括分压电阻r1、分压电阻r3，分压电阻r1一端接宽电压输入信号vin，另一端与运算放大器u1的同相输入端连接，且经电阻r2接电源vcc，经分压电阻r3接地。
21.通过分压电阻r1、分压电阻r3分压，能够将单片机驱动电压3.3v分压为较低电压；需要三极管q1的加热功率与电源vcc成线性比变化，通过调节电阻r2获得。
22.如图4所示，上述的电阻r6与电阻r7之间接有隔离运放u2，获得更为精准的控制结果；所述隔离运放u2的同相输入端与三极管q1的发射极连接，反相输入端与电阻r7连接，输出端与电阻r6连接。
23.由于缓冲的存在，流经三极管q1的电流不会受到电阻r6影响，因此能够获得更为精准的输出。
24.本实用新型恒功率加热电路中，发热元件还能够采用pnp型三极管、功率场效应晶体管、或绝缘栅双极型晶体管。
25.上述的电源vcc的电压值为5～24v。
26.上述的运算放大器u1采用型号为lm2904d的运算放大器，隔离运放u2采用型号为lm2904d的运算放大器。
27.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种恒功率加热电路，其特征在于：包括电源vcc、运算放大器u1和发热元件；所述运算放大器u1的同相输入端接入宽电压输入信号vin，反相输入端通过电阻r4与所述电源vcc连接，且通过电阻r6与所述发热元件连接，通过电阻r5接地，输出端与所述发热元件连接；所述发热元件与所述电源vcc连接，且通过电阻r7接地。2.根据权利要求1所述的恒功率加热电路，其特征在于：所述宽电压输入信号vin由单片机输出时，恒功率加热电路还包括分压电阻r1、分压电阻r3，所述分压电阻r1一端接所述宽电压输入信号vin，另一端与所述运算放大器u1的同相输入端连接，且经电阻r2接所述电源vcc，经所述分压电阻r3接地。3.根据权利要求1所述的恒功率加热电路，其特征在于：所述电阻r6与所述电阻r7之间接有隔离运放u2。4.根据权利要求1所述的恒功率加热电路，其特征在于：所述发热元件采用npn型三极管、pnp型三极管、功率场效应晶体管、或绝缘栅双极型晶体管。

技术总结
本实用新型公开一种恒功率加热电路，包括电源VCC、运算放大器U1和发热元件；所述运算放大器U1的同相输入端接入宽电压输入信号Vin，反相输入端通过电阻R4与所述电源VCC连接，且通过电阻R6与所述发热元件连接，通过电阻R5接地，输出端与所述发热元件连接；所述发热元件与所述电源VCC连接，且通过电阻R7接地。本实用新型能够对加热元件提供相对恒定的加热输出功率。功率。功率。


技术研发人员：汪献忠 李建国 李京伟 刘西亚
受保护的技术使用者：河南省日立信股份有限公司
技术研发日：2022.08.24
技术公布日：2022/12/6