一种恒温自保护式PTC发热装置的制作方法

本发明涉及一种恒温自保护式PTC发热装置。

背景技术：

传统的加热类产品一般采用NTC或PTC双芯发热线的技术方案，根据NTC或PTC双芯发热线的阻值随温度变化特性，通过一个比较器将这种阻值随温度变化的量与基准电压比较后得到一个控制信号，并基于这个控制信号来实现加热产品的温度控制。

上述的做法，使得整个产品的电路复杂，成本较高，并且带来产品稳定性下降的问题，例如，NTC或PTC双芯发热线的中间导线局部出现断线时检测比较困难，并进一步使得温度控制不准确。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本申请提供一种恒温自保护式PTC发热装置，其采用恒温单芯PTC负载，并配置相应的电路来实现恒温，极大地简化了电路结构。

一种实施例中提供一种恒温自保护式PTC发热装置，包括：

主控单元；

恒温单芯PTC负载，用于通电后发热；

电源同步信号电路，与主控单元连接，用于从输入电源中提取基准频率信号，所述基准频率信号用于主控单元的定时基准信号以及输出可控硅过零触发信号；

PTC引线开路检测电路，用于检测恒温单芯PTC负载的引线是否开路；

开关机电路，用于输出开机信号或关机信号；

主控单元用于当接收到开机信号、基准频率信号和PTC引线开路检测电路的引线未开路的信号时，开启所述恒温自保护式PTC发热装置；当接收到关机信号或PTC引线开路检测电路的引线开路的信号时，关闭所述恒温自保护式PTC发热装置；

可控硅驱动电路，与主控单元、恒温单芯PTC负载连接，用于根据主控单元的定时基准信号以及输出的可控硅过零触发信号，在预设时间段内驱动恒温单芯PTC负载。

在一实施例中，所述PTC引线开路检测电路包括用于检测恒温单芯PTC负载的第一组引线是否开路的第一开路检测电路，以及用于检测恒温单芯PTC负载的第二组引线是否开路的第二开路检测电路，当所述第一开路检测电路及第二开路检测电路都检测到引线未开路时，PTC引线开路检测电路输出引线未开路的信号，当所述第一开路检测电路或第二开路检测电路检测到引线开路时，PTC引线开路检测电路输出引线开路的信号。

在一实施例中，所述恒温自保护式PTC发热装置还包括档位选择单元以及档位指示电路，所述档位选择单元用于选择选择加热的档位，所述档位指示电路用于指示当前的加热档位。

在一实施例中，所述恒温自保护式PTC发热装置还包括AC-DC稳压供电电路，用于将输入电源转换为主控单元的额定直流电压。

在一实施例中，所述AC-DC稳压供电电路包括电容C1、C2、C3，电阻R1，二极管D1、稳压二极管ZD1；其中电容C2一端接地，另一端与工作电压端VDD连接；电容C3一端接地，另一端与工作电压端VDD连接；二极管D1的阳极与工作电压端VDD连接，阴极通过电阻R1与电容C1的一端连接，电容C1的另一端为AC-DC稳压供电电路的输出端，二极管D1的阴极还与稳压二极管ZD1的阳极相连，稳压二极管ZD1的阴极接地。

在一实施例中，所述恒温自保护式PTC发热装置，还包括保护电路，所述保护电路包括过压保护电路、过流保护电路和浪涌保护电路。

在一实施例中，所述电源同步信号电路包括电阻R4和电阻R2构成的串联电路，该串联电路的一端为电源同步信号电路的输入端，另一端为电源同步信号电路的输出端。

依据上述实施例的恒温自保护式PTC发热装置，其采用恒温单芯PTC负载，并引入电源同步信号电路、PTC引线开路检测电路、开关机电路、可控硅驱动电路，当主控单元用于当接收到开机信号、基准频率信号和PTC引线开路检测电路的引线未开路的信号时，开启所述恒温自保护式PTC发热装置；当接收到关机信号或PTC引线开路检测电路的引线开路的信号时，关闭所述恒温自保护式PTC发热装置，可控硅驱动电路用于根据主控单元的定时基准信号以及输出的可控硅过零触发信号，在预设时间段内驱动恒温单芯PTC负载，简化了电路结构，稳定性好，可以实现一档或多档的加热档的恒温效果。

附图说明

图1为一种实施例中的恒温自保护式PTC发热装置的结构示意图；

图2为一种实施例中的恒温自保护式PTC发热装置的电路原理图；

图3为另一种实施例中的恒温自保护式PTC发热装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

请参照图1和图2，本申请一实施例中公开了一种恒温自保护式PTC发热装置(以下简称PTC发热装置)，该PTC发热装置包括主控单元1、恒温单芯PTC负载2、电源同步信号电路3、PTC引线开路检测电路4、开关机电路5、可控硅驱动电路6，在一实施例中，该PTC发热装置还可以包括档位选择单元(图中未画出)、档位指示电路7、AC-DC稳压供电电路8、保护电路9中的至少一者，下面具体说明。

恒温单芯PTC负载2用于通电后发热。

电源同步信号电路3与主控单元1连接，电源同步信号电路3用于从输入电源中提取基准频率信号，该基准频率信号用于主控单元1的定时基准信号以及输出可控硅过零触发信号。在一实施例中，电源同步信号电路3包括电阻R4和电阻R2构成的串联电路，该串联电路的一端为电源同步信号电路3的输入端，另一端为电源同步信号电路3的输出端。

PTC引线开路检测电路4用于检测恒温单芯PTC负载2的引线是否开路。在一实施例中，请参照图3，PTC引线开路检测电路4包括用于检测恒温单芯PTC负载2的第一组引线是否开路的第一开路检测电路41，以及用于检测恒温单芯PTC负载2的第二组引线是否开路的第二开路检测电路42，当第一开路检测电路41及第二开路检测电路42都检测到引线未开路时，PTC引线开路检测电路输出引线未开路的信号，当第一开路检测电路41或第二开路检测电路42检测到引线开路时，PTC引线开路检测电路4输出引线开路的信号。例如，图2中H1-H2、H3-H4分别为两组引线的两个端点，当两组引线中间任意一点出现开路情况，本申请的PTC发热装置会马上停止工作，而其他同类设计中并没有很好地兼顾到这一点。

开关机电路5用于输出开机信号或关机信号。开关机电路5可以由一开关键SW1和一电阻R2构成。用户通过按下开关键SW1来使得开关机电路5输出开机信号或关机信号。

主控单元1用于当接收到开机信号、基准频率信号和PTC引线开路检测电路4的引线未开路的信号时，开启PTC发热装置，PTC发热装置开始工作；当接收到关机信号或PTC引线开路检测电路4的引线开路的信号时，关闭PTC发热装置，PTC发热装置停止工作。

可控硅驱动电路6与主控单元1、恒温单芯PTC负载2连接，用于根据主控单元的定时基准信号以及输出的可控硅过零触发信号，在预设时间段内驱动恒温单芯PTC负载2。由于恒温单芯PTC负载2的在达到某一特定温度后，其阻值急剧变大，从而发热功率被限制，温度会慢慢降下来，这又使得其阻值又逐渐减小，从而发热功率又会慢慢增大，如此循环和反馈，呈现出来的效果就是其最高温度会被恒定在一个固定温度值，而在该最高温度以下再细分，就可以实现不同的温度档。

档位选择单元用于选择选择加热的档位，档位指示电路7用于指示当前的加热档位，例如通过发光二极管L1～L4来指示不同的加热档位。档位选择单元有许多种实现方式，例如通过增加与档位数相同数量的开关按键来实现档位的选择；当然也可以利用现有的硬件，通过相应程序来实现选择加热的档位，以图2为例，可以对主控单元写入相应程序，使得当第一次按下开关机电路5的开关键SW1时，PTC发热装置开机，开始工作并选择第一个加热档位，当再次按下开关键SW1时，PTC发热装置被选择了第二个加热档位，当再次按下开关键SW1时，PTC发热装置被选择了第三个加热档位，当再次按下开关键SW1时，PTC发热装置被选择了第四个加热档位，当再次按下开关键SW1时，PTC发热装置时会被开机。

AC-DC稳压供电电路8用于将输入电源转换为主控单元1的额定直流电压。在一实施例中，AC-DC稳压供电电路8包括电容C1、C2、C3，电阻R1，二极管D1、稳压二极管ZD1；其中电容C2一端接地，另一端与工作电压端VDD连接；电容C3一端接地，另一端与工作电压端VDD连接；二极管D1的阳极与工作电压端VDD连接，阴极通过电阻R1与电容C1的一端连接，电容C1的另一端为AC-DC稳压供电电路8的输出端，二极管D1的阴极还与稳压二极管ZD1的阳极相连，稳压二极管ZD1的阴极接地。AC-DC稳压供电电路8采用了电容降压和稳压管的设计，在简化电路结构的同时，还能满足供电要求。

在一实施例中，保护电路9可以包括过压保护电路、过流保护电路和浪涌保护电路。在一实施例中，保护电路9可以由保险丝F1和一压敏电阻来实现，该压敏电阻的型号可以为CRZ1 07D391，由保险丝F1和一压敏电阻来实现过压保护、过流和浪涌保护，简化了电路结构。

本申请利用恒温单芯PTC负载的阻值随温度变化的特点，通过控制恒温单芯PTC负载的通电时间长短来实现不同的温度档位。本申请的PTC发热装置，电路结构简单，稳定性好，可以实现一档或多档的加热档的恒温效果。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。