全程热保恒效的真安电热毯的制作方法

文档序号:16928960发布日期:2019-02-22 20:06阅读:463来源:国知局
全程热保恒效的真安电热毯的制作方法

本发明属于家用电器或电热控制领域,特别涉及一种全面保障使用全过程无论是在正常状态或异常状态(全态)下,全毯全线过热保护功能恒定有效(或永不失效、永不失控)的全程安全、真实安全的电热毯,简称“全程热保恒效的真安电热毯”。由于电热毯属于柔性电热体,因此本发明也特别适合作为其它电热体的真安控制器。



背景技术:

电热毯是在天冷时方便暖床的优选取暖器具,不仅让人睡眠时有温暖舒适感受、容易入睡,而且其辐射的红外线和低频电磁场对人体还有某些理疗保健作用和治疗风湿效果;另外,电热毯比其它取暖方式节能显著,经济实用,于是深受人们喜爱。但早期电热毯技术简单因局部高温引起火灾事故较多,也给人带来了安全隐患和威胁。可见,电热毯的安全性能比取暖功能更加重要。因此人们选用电热毯的要求是安全第一,且安全性能越高越好,越真实越好。所以电热毯的高度安全也就成为国家标准中强制性的技术要求。

电热毯技术发展至今,其安全质量从初级到高级,已经历了简单开关型、开环控温型、闭环控温型、局部安全保护控温型、全线路安全保护控温型等发展阶段,电热温度从无控到有控、从粗略手控再到精准自控,其安全性能也有很大的提高,早与国外技术平衡。目前市场上主流的全线路特别安全控温电热毯都是符合现行国家技术标准的电热毯,其技术原理是:感温丝的两端与两只二极管的两同极端并联,该两只二极管的另外两同极端分开各自连接在发热线的两端,这两端分别连接交流电源的两极,有一端与交流电源之间串接熔断器,感温丝缠绕在发热线表面绝缘隔膜上,当发热线局部过热时,绝缘隔膜会熔化或碳化,导致发热线与感温丝短路,短路电流由感温丝经过二极管和熔断器,熔断器快速熔断切断交流电源,保护电热毯免受发热线高温烤烧。但如果感温丝到熔断器之间的串联二极管及连接线路发生断裂故障,熔断器就不能切断交流电源,发热线持续高温就会引燃电热毯。可见,目前的安全电热毯还普遍存在过热保护功能失效或高温失控而引发火灾的致命缺陷或技术难题,对此都被忽视,然而,现实中任何机电产品都是有一定寿命周期的,使用过程中又是难免会发生异常故障的,因故障失效或失控变成虚假安全也就在所难免。因此特别安全电热毯尚未完全彻底消除安全隐患,只能做到相对较高的安全,不能做到真正安全或真实安全。

完善解决安全技术难题,彻底消除安全隐患和缺陷,将电热毯由“特别安全”提高至“全程安全、真实安全”,是推进供给侧改善和满足消费者对安全高要求所需,也是电热毯制造行业的责任和创新发展的机遇。消费品安全也是国家制定或修订强制性国家标准所必需列入的关键要素。所以国家支持以先进安全技术推动国家标准升级、再引领产业升级。



技术实现要素:

本发明的目的就是要设计一种具有电热温度可调控及过热保护、电热线(丝)断裂闪弧保护功能,且不管在正常和异常状态下全线路过热保护功能永恒有效(或永不失效、永不失控)的真正安全的电热毯控制器;解决以往现有电热毯在异常故障时高温失控引发火灾事故的技术难题,完全消除以往现有电热毯的安全隐患和缺陷。或者简单地讲,本发明的目的就是要提供一种“全程热保恒效的真安电热毯”。

为达到上述目的、解决上述技术难题,本发明所采用的技术方案:包括电热线(5)、保险管(7)、电源开关(9)、降温器(10),其特征在于:还包括全程真安自锁电路(1)、维持通电闭锁电路(2)、热触线(3)、锁控开关(6)、断保开关(8)、断线检测电路(11);所述的全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端(v+)连接维持通电闭锁电路(2)输出的直流电源电压正极(v+1),全程真安自锁电路(1)的直流接地端(gnd)连接维持通电闭锁电路(2)的直流接地端(gnd),全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)连接热触线(3)的首端(a);所述的维持通电闭锁电路(2)的下输入端(vi6)连接热触线(3)的尾端(b),维持通电闭锁电路(2)的第一交流电输入端连接在交流电线n1之上,维持通电闭锁电路(2)的第二交流电输入端连接在交流电线n2之上,维持通电闭锁电路(2)的第三交流电输入端连接在交流电线l5之上;所述的电热线(5)的首端(a)和尾端(b)分开对应跨接在交流电线l3和交流电线n2之间,所述的电热线(5)与热触线(3)之间夹垫热熔薄膜,例如用普通尼龙快熔热塑性材料制作的热熔薄膜具有低温隔离绝缘、高热熔化开孔导致所隔两线直接碰触短路的特性,例如用半导体尼龙热塑性材料制作的热熔薄膜具有温度越高阻抗越低漏电越大的特性;所述的锁控开关(6)的电源侧连接交流电线l1和保险管(7)的一端,保险管(7)的另一端连接交流电源输入端l,所述的锁控开关(6)的负载侧连接交流电线l2和断保开关(8)的一个交流电输入端及断线检测电路(11)的一个交流电输入端;所述的断保开关(8)的另一个交流电输入端连接在交流电线l5之上和维持通电闭锁电路(2)的第三交流电输入端;所述的断线检测电路(11)的另一个交流电输入端连接交流电线l3和电热线(5)的首端(a);所述的降温器(10)的正极连接交流电线n1和电源开关(9)的负载侧第1档位,所述的电源开关(9)的负载侧第2档位连接交流电线n2和电热线(5)的尾端(b)及降温器(10)的负极,电源开关(9)的负载侧第3档位空置作为断电挡位,电源开关(9)的电源侧三个挡位并联后连接交流电源输入端n;所述的全程真安自锁电路(1)输出的电磁力(g)或光强(g)直接控制锁控开关(6)的开关状态;所述的断线检测电路(11)输出的电磁力或光强直接控制锁控开关(6)的开关状态、或通过控制断保开关(8)和全程真安自锁电路(1)也能间接控制锁控开关(6)的开关状态;另外,对于某些不需要断线闪火保护功能的电热体,或者取消断线检测电路(11)和断保开关(8),将交流电线l2和交流电线l3及交流电线l5直接并接连通,其余电路连接方式不变。

作为优选的实施例1,所述的全程真安自锁电路(1)包括电阻2r5、电容2c3、2c4和二极管d5、2d7、2d11以及电磁继电器j线圈,或者用固态继电器ssr中发光二极管串接电阻r6替换电磁继电器j线圈和二极管d5;所述的锁控开关(6)包括常开按钮cka和电磁继电器j常开触点和电磁继电器jb常开触点,或者用固态继电器ssr中双向可控硅替换电磁继电器j常开触点;所述的维持通电闭锁电路(2)包括稳压二极管2wd1、二极管2d1至2d4、2d9、2d10和电阻2r1、2r2、2r7、电容2c1、2c2;所述的热触线(3)就是用导电金属丝旋绕在外层的热触线rc,电热线(5)就是用导电金属丝旋绕在内层的电热线wr,在电热线wr与热触线rc之间夹垫热熔薄膜,例如用普通尼龙快熔热塑性材料制作的热熔薄膜具有低温隔离绝缘、高热熔化开孔导致所隔两线直接碰触短路的特性,例如用半导体尼龙热塑性材料制作的热熔薄膜具有温度越高阻抗越低漏电越大的特性;所述的保险管(7)就是用防短路电流的熔断丝制造的保险管bx,所述的断保开关(8)在此取消,所述的电源开关(9)就是有三个档位的电源开关dwk,所述的降温器(10)就是二极管2d8,所述的断线检测电路(11)包括电磁继电器jb线圈、二极管2d12至2d16、电容2c5;电路连接方式:所述的电磁继电器j线圈的一端连接二极管d5负极作为全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端,电磁继电器j线圈的另一端连接二极管d5、2d7正极,二极管2d7负极并接二极管2d11负极和电阻2r5一端及电容2c3一端作为全程真安自锁电路(1)的感温输入端(vi3),电容2c3另一端连接电容2c4的一端,二极管2d11正极和电阻2r5另一端并接点作为全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)再连接热触线rc的首端(a),热触线rc的尾端(b)连接电阻2r7的一端作为维持通电闭锁电路(2)的下输入端(vi6);电阻2r7的另一端并联二极管2d3、2d4、2d10的正极作为维持通电闭锁电路(2)的直流接地端(gnd),再连接电容2c1负极和稳压二极管2wd1正极以及电容2c4的另一端;二极管2d1、2d2、2d9负极连接稳压二极管2wd1负极和电容2c1正极作为维持通电闭锁电路(2)输出的直流电源电压正极(v+1),再连接全程真安自锁电路(1)的直流电源输入正极端;所述的电源开关dwk的负载侧第1档位连接在交流电线n1之上挂接的二极管2d9、2d8正极和二极管2d10负极,电源开关dwk的负载侧第2档位连接在交流电线n2之上挂接的二极管2d2正极和二极管2d3、2d8负极以及电热线wr的尾端(b),电源开关dwk的负载侧第3档位空置作为断电挡位,电源开关dwk的电源侧三个挡位并联后连接交流电源输入端(n);所述的电热线wr的首端(a)连接在交流电线l3上挂接的二极管2d13负极和二极管2d14正极,所述的电磁继电器jb线圈的一端并接二极管2d14、2d15、2d16负极和电容2c5正极作为断线检测电路(11)的直流电压正极(v+3),电磁继电器jb线圈的另一端并接二极管2d12、2d13、2d16正极和电容2c5负极作为断线检测电路(11)的直流电压负极(v+4),二极管2d12负极、二极管2d15正极和电阻2r2一端、电容2c2一端都并接在交流电线l2之上;电阻2r2另一端和电容2c2另一端并接电阻2r1一端,电阻2r1另一端并接二极管2d1正极和二极管2d4负极;在交流电线l2上还连接常开按钮cka的负载侧和电磁继电器jb常开触点的静端,电磁继电器jb常开触点的动端连接电磁继电器j常开触点的动端,电磁继电器j常开触点的静端连接常开按钮cka的电源侧和交流电线l1及保险管bx的一端,保险管bx的另一端连接交流电源输入端(l);所述的电磁继电器j线圈一端连接二极管d5正极,电磁继电器j线圈另一端连接二极管d5负极;或用固态继电器ssr替换电磁继电器j,将固态继电器ssr中发光二极管正极(16脚)连接维持通电闭锁电路(2)输出的直流电源电压正极(v+1),固态继电器ssr中发光二极管负极(1脚)连接电阻r6,电阻r6另一端连接二极管2d7正极,将固态继电器ssr中双向可控硅的一端(第8脚)连接电磁继电器jb常开触点的动端,固态继电器ssr中双向可控硅的另一端(第10脚)连接常开按钮cka的电源侧和交流电线l1及保险管bx的一端;另外,对于某些不需要断线闪火保护功能的电热体,或者取消断线检测电路(11)和断保开关(8)所包括的电磁继电器jb、二极管2d12至2d16、电容2c5,将交流电线l2与交流电线l3和电磁继电器j常开触点的动端直接并接连通,其余电路连接方式不变。

作为优选的实施例2,所述的全程真安自锁电路(1)包括安全控制模块ic、电阻3r5、3r9、3r11、电容3c3、3c4和二极管d5、d6、3d7、3d11、3d18以及电磁继电器j线圈;所述的锁控开关(6)包括常开按钮cka和电磁继电器j常开触点及电磁继电器jb常开触点,所述的维持通电闭锁电路(2)包括稳压二极管3wd1、二极管3d1至3d4、3d9、3d10和电阻3r1、3r2、3r7、电容3c1、3c2;所述的热触线(3)就是用导电金属丝旋绕在外层的热触线rc,电热线(5)就是用导电金属丝旋绕在内层的电热线wr,电热线wr与热触线rc之间夹垫热熔薄膜,例如用普通尼龙快熔热塑性材料制作的热熔薄膜具有低温隔离绝缘、高热熔化开孔导致所隔两线直接碰触短路的特性,例如用半导体尼龙热塑性材料制作的热熔薄膜具有温度越高阻抗越低漏电越大的特性;所述的保险管(7)就是用防短路电流的熔断丝制造的保险管bx,所述的断保开关(8)在此取消,所述的电源开关(9)就是有三个档位的电源开关dwk;所述的降温器(10)就是二极管3d8,所述的断线检测电路(11)包括电磁继电器jb线圈、二极管3d12至3d16、电容3c5;电路连接方式:所述的安全控制模块ic的两输入端(vi1、vi2)并接在二极管3d7正极和电阻3r11的一端,电阻3r11的另一端与安全控制模块ic的直流电源正极输入端(v+)的连接点作为全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端;二极管3d7负极连接二极管3d11、3d18负极、电阻3r5、3r9和电容3c3各一端作为全程真安自锁电路(1)的感温输入端(vi3),电容3c3的另一端连接电容3c4的一端,二极管3d11正极和电阻3r5的另一端并接点作为全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)再连接热触线rc的首端(a),电阻3r7的一端作为维持通电闭锁电路(2)的下输入端(vi6)连接电阻3r9、二极管3d18正极和热触线rc的尾端(b);电阻3r7的另一端并联二极管3d3、3d4、3d10的正极作为维持通电闭锁电路(2)的直流接地端(gnd),再连接电容3c1负极和稳压二极管3wd1正极以及电容3c4的另一端;二极管3d1、3d2、3d9负极、稳压二极管3wd1负极和电容3c1正极的并接点作为维持通电闭锁电路(2)输出的直流电源电压正极(v+1),再连接全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端;所述的电源开关dwk的负载侧第1档位连接在交流电线n1之上挂接的二极管3d9、3d8正极和二极管3d10负极,电源开关dwk的负载侧第2档位连接在交流电线n2之上挂接的二极管3d2正极和二极管3d3、3d8负极以及电热线wr的尾端(b),电源开关dwk的负载侧第3档位空置作为断电挡位,电源开关dwk的电源侧三个挡位并联后连接交流电源输入端(n);所述的电热线wr的首端(a)连接在交流电线l3上挂接的二极管3d13负极和二极管3d14正极,所述的电磁继电器jb线圈的一端并接二极管3d14、3d15、3d16负极和电容3c5正极作为断线检测电路(11)的直流电压正极(v+3),电磁继电器jb线圈的另一端并接二极管3d12、3d13、3d16正极和电容3c5负极作为断线检测电路(11)的直流电压负极(v+4),二极管3d12负极、二极管3d15正极和电阻3r2一端、电容3c2一端都并接在交流电线l2之上;电阻3r2另一端和电容3c2另一端并接电阻3r1一端,电阻3r1另一端并接二极管3d1正极和二极管3d4负极;在交流电线l2上还连接常开按钮cka的负载侧和电磁继电器jb常开触点的动端,电磁继电器jb常开触点的静端连接电磁继电器j常开触点的动端,所述的常开按钮cka电源侧和电磁继电器j常开触点的静端连接交流电线l1和保险管bx的一端,保险管bx的另一端连接交流电源输入端(l);所述的安全控制模块ic的同相输出端(vo1)连接二极管d6负极,二极管d6正极和二极管d5正极并接于电磁继电器j线圈一端,电磁继电器j线圈另一端连接二极管d5负极和安全控制模块ic的反相输出端(vo2);电磁继电器j和jb两线圈通电时输出的电磁力控制电磁继电器j和jb的常开触点吸合,串联接通电热线wr的交流电源;另外,对于某些不需要断线闪火保护功能的电热体,或者取消断线检测电路(11)和断保开关(8)所包括的电磁继电器jb、二极管3d12至3d16、电容3c5,将交流电线l2与交流电线l3和电磁继电器j常开触点的动端直接并接连通,其余电路连接方式不变。

作为优选的实施例3,所述的全程真安自锁电路(1)包括安全控制模块ic、二极管d5、d6、4d7、稳压二极管4wd1、4wd2、4wd3和电阻4r5、4r9、4r10、4r11、4r12、电容4c1、4c3、4c4以及电磁继电器j线圈,所述的锁控开关(6)包括常开按钮cka和电磁继电器j常开触点,所述的维持通电闭锁电路(2)包括二极管4d1至4d4、4d9、4d10和电阻4r7,所述的热触线(3)就是用导电金属丝旋绕在外层的热触线rc,电热线(5)就是用导电金属丝旋绕在内层的电热线wr,电热线wr与热触线rc之间夹垫热熔薄膜,例如用普通尼龙快熔热塑性材料制作的热熔薄膜具有低温隔离绝缘、高热熔化开孔导致所隔两线直接碰触短路的特性,例如用半导体尼龙热塑性材料制作的热熔薄膜具有温度越高阻抗越低漏电越大的ntc特性;所述的保险管(7)就是用防短路电流的熔断丝制造的保险管bx,所述的断保开关(8)就是光电耦合器4gd中双向可控硅,所述的电源开关(9)就是有三个档位的电源开关dwk,所述的降温器(10)就是二极管4d8,所述的断线检测电路(11)包括电流或电压互感器4hgq、二极管4d12至4d15、电容4c5、电阻4r8、光电耦合器4gd中的发光二极管;电路连接方式:所述的安全控制模块ic的两输入端(vi1、vi2)并接在电阻4r11、4r12各一端,电阻4r11另一端连接安全控制模块ic的直流电源正极输入端(v+)和稳压二极管4wd1负极和电容4c1正极作为全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端,电阻4r12另一端连接二极管4d7正极,二极管4d7负极连接稳压二极管4wd2、4wd3负极和电容4c3一端作为全程真安自锁电路(1)的感温输入端(vi3),电容4c3另一端连接电容4c4一端,稳压二极管4wd2正极连接电阻4r5一端,电阻4r5的另一端作为全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)再连接热触线rc的首端(a),稳压二极管4wd3正极连接电阻4r9一端,电阻4r9另一端连接热触线rc的尾端(b),电阻4r7的一端作为维持通电闭锁电路(2)的下输入端(vi6)也连接热触线rc的尾端(b);电阻4r7的另一端并联二极管4d3、4d4、4d10的正极和电容4c4另一端及电阻4r10的一端作为维持通电闭锁电路(2)的直流接地端(gnd);电阻4r10的另一端连接稳压二极管4wd1正极和电容4c1负极作为直流电压(v+2)再连接安全控制模块ic的直流电源负极输入端(v-);所述的电源开关dwk的负载侧第1档位连接在交流电线n1之上挂接的二极管4d9、4d8正极和二极管4d10负极,电源开关dwk的负载侧第2档位连接在交流电线n2之上挂接的二极管4d2正极和二极管4d3、4d8负极,电源开关dwk的负载侧第3档位空置作为断电挡位,电源开关dwk的电源侧三个挡位并联后连接交流电源输入端(n);二极管4d1、4d2、4d9负极连接点作为维持通电闭锁电路(2)输出的直流电源电压正极(v+1)再连接稳压二极管4wd1负极和电容4c1正极与电阻4r11及安全控制模块ic的直流电源正极输入端(v+);二极管4d1正极、二极管4d4负极连接交流电线l5和光电耦合器4gd中双向可控硅的一个交流端,光电耦合器4gd中双向可控硅的另一个交流端连接交流电线l2上挂接的常开按钮cka的负载侧和电磁继电器j常开触点的动端,电磁继电器j常开触点的静端和常开按钮cka的电源侧以及保险管bx的一端并接在交流电线l1之上,保险管bx的另一端连接交流电源输入端l;所述的电热线wr的首端(a)和尾端(b)分开对应跨接在连接交流电线l3和交流电线n2之间;所述的电流或电压互感器4hgq的初级绕组n1两端分开跨接在交流电线l2和交流电线l3之间,电流或电压互感器4hgq的次级绕组n2一端连接二极管4d15正极和二极管4d12负极,次级绕组n2另一端连接二极管4d14正极和二极管4d13负极,二极管4d14、4d15负极和电容4c5正极并接点作为断线检测电路(11)的直流电压正极(v+3)再连接电阻4r8一端,电阻4r8另一端连接光电耦合器4gd中发光二极管正极,光电耦合器4gd中发光二极管负极连接二极管4d12、4d13正极和电容4c5负极作为断线检测电路(11)的直流电压负极(v+4);所述的安全控制模块ic的同相输出端(vo1)连接二极管d6负极,二极管d6正极和二极管d5正极并接于电磁继电器j线圈一端,电磁继电器j线圈另一端连接二极管d5负极和安全控制模块ic的反相输出端(vo2);电磁继电器j线圈通电时输出的电磁力直接控制电磁继电器j常开触点吸合接通电热线wr的交流电源;光电耦合器4gd中发光二极管通电发射的光强直接控制光电耦合器4gd中双向可控硅导通,将交流电线l2上的交流电源接至维持通电闭锁电路(2)的第三交流电输入端;另外,对于某些不需要断线闪火保护功能的电热体,或者取消断线检测电路(11)和断保开关(8)所包括的电流或电压互感器4hgq、二极管4d12至4d15、电阻4r8、电容4c5、光电耦合器4gd,将交流电线l2与交流电线l3和交流电线l5直接并接连通,其余电路连接方式不变。

作为优选的实施例4,所述的全程真安自锁电路(1)包括电阻5r5、5r9、5r12、电容5c1、5c3、5c4和二极管5d7、稳压二极管5wd1、5wd2、5wd3以及电磁继电器j线圈;所述的锁控开关(6)包括常开按钮cka和电磁继电器j常开触点,所述的维持通电闭锁电路(2)包括二极管5d1至5d4、5d9、5d10和电阻5r7;所述的热触线(3)就是用导电金属丝旋绕在外层的热触线rc,电热线(5)就是用导电金属丝旋绕在内层的电热线wr,在电热线wr与热触线rc之间夹垫热熔薄膜,例如用普通尼龙快熔热塑性材料制作的热熔薄膜具有低温隔离绝缘、高热熔化开孔导致所隔两线直接碰触短路的特性,例如用半导体尼龙热塑性材料制作的热熔薄膜具有温度越高阻抗越低漏电越大的特性;所述的保险管(7)就是用防短路电流的熔断丝制造的保险管bx,所述的断保开关(8)就是光敏双向晶闸管5gm,所述的电源开关(9)就是有三个档位的电源开关dwk,所述的降温器(10)就是二极管5d8,所述的断线检测电路(11)包括大电流发光二极管5led、二极管5d12至5d15、电阻5r8、电容5c5;电路连接方式:所述的电磁继电器j线圈的一端连接稳压二极管5wd1负极和电容5c1正极作为全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端,电磁继电器j线圈的另一端连接稳压二极管5wd1正极和电阻5r12的一端及电容5c1负极作为直流电压(v+2),电阻5r12的另一端连接二极管5d7正极,二极管5d7负极并接电容5c3一端和稳压二极管5wd2、5wd3负极作为全程真安自锁电路(1)的感温输入端(vi3),电容5c3另一端连接电容5c4一端,稳压二极管5wd2正极连接电阻5r5一端,电阻5r5另一端作为全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)连接热触线rc的首端(a),稳压二极管5wd3正极连接电阻5r9一端,电阻5r9另一端连接热触线rc的尾端(b),电阻5r7的一端作为维持通电闭锁电路(2)的下输入端(vi6)也连接热触线rc的尾端(b),电阻5r7的另一端并联二极管5d3、5d4、5d10的正极和电容5c4另一端作为维持通电闭锁电路(2)的直流接地端(gnd);二极管5d1、5d2负极连接5d9负极作为维持通电闭锁电路(2)输出的直流电源电压正极(v+1),再连接全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端;所述的电源开关dwk的负载侧第1档位连接在交流电线n1之上挂接的二极管5d9、5d8正极和二极管5d10负极,电源开关dwk的负载侧第2档位连接在交流电线n2之上挂接的二极管5d2正极和二极管5d3、5d8负极以及电热线wr的尾端(b),电源开关dwk的负载侧第3档位空置作为断电挡位,电源开关dwk的电源侧三个挡位并联后连接交流电源输入端(n);二极管5d14正极连接二极管5d13负极作为断线检测电路(11)的一个交流电输入端再连接交流电线l3和电热线wr的首端(a),所述的大电流发光二极管5led的正极连接电阻5r8的一端,电阻5r8的另一端并接二极管5d15、5d14负极和电容5c5正极作为断线检测电路(11)的直流电压正极(v+3),大电流发光二极管5led的负极并接二极管5d12、5d13正极和电容5c5负极作为断线检测电路(11)的直流电压负极(v+4);二极管5d15正极连接5d12负极作为断线检测电路(11)的另一个交流电输入端再连接在交流电线l2上挂接的常开按钮cka的负载侧和电磁继电器j常开触点的动端及光敏双向晶闸管5gm的一交流端,光敏双向晶闸管5gm的另一交流端连接交流电线l5和二极管5d1正极与二极管5d4负极;所述的电磁继电器j常开触点的静端和常开按钮cka的电源侧连接交流电线l1和保险管bx的一端,保险管bx的另一端连接交流电源输入端(l);电磁继电器j线圈通电时输出的电磁力直接控制电磁继电器j常开触点吸合接通电热线wr的交流电源;大电流发光二极管5led通电时发出的光强直接控制光敏双向晶闸管5gm导通维持通电闭锁电路(2)的交流电源;另外,对于某些不需要断线闪火保护功能的电热体,或者取消断线检测电路(11)和断保开关(8)所包括的大电流发光二极管5led、二极管5d12至2d15、电阻5r8、电容5c5、光敏双向晶闸管5gm,将交流电线l2与交流电线l3和交流电线l5直接并接连通,其余电路连接方式不变。

本发明技术方案的基本功能原理如下:

正常发热原理:当需要电热毯(或电热体)投入发热工作时,在图1中交流电源输入两端(l、n)输入合适的交流电源后,先将电源开关(9)置于第2档(全功率挡位),再按一下(或称启动)锁控开关(6)中常开按钮,让断线检测电路(11)和电热线(5)接通输入的交流电源后,断保开关(8)继而接通维持通电闭锁电路(2)的交流电源,维持通电闭锁电路(2)为全程真安自锁电路(1)提供直流电源电压v+1,全程真安自锁电路(1)工作状态受其上输入端(vi5)输入的热触线(3)探测电热线(5)所得的感温信号电位的高低控制,上电之初,电热线(5)让热触线(3)所感温度较低,因热熔薄膜处于低温绝缘状态,故全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)电位低于其内置的下限而高于底限,使全程真安自锁电路(1)输出端的电磁力或光强(g)控制锁控开关(6)内电磁继电器的常开触点接通交流电源,使维持通电闭锁电路(2)、全程真安自锁电路(1)和断线检测电路(11)以及电热线(5)继续维持在闭锁通电状态,电热线(5)持续通电发热。若电热毯的温度偏高,需要将电热毯温度调节到人体感到舒适的温度范围,就将电源开关(9)由第2档(全功率挡位)调至第1档(半功率挡位),让降温器(10)投入工作,此时,只能正向通电、反向截止不能通电,电热线(5)中电功率减少一半,电热毯的温度就会降低很多。若要电热毯停止发热,就将电源开关(9)置于第3档,就完全断开了交流电流,维持通电闭锁电路(2)和全程真安自锁电路(1)以及电热线(5)就完全失去维持电流,将锁控开关(6)置于断开电源的开锁状态,此时,假如再将电源开关(9)置于第1档或第2档,全程真安自锁电路(1)仍然失电始终将锁控开关(6)自锁在断电的开锁状态。若想电热毯再次通电发热,需要再次按下锁控开关(6)中的常开按钮,让全程真安自锁电路(1)再次将锁控开关(6)锁定在持续闭锁通电状态。

过热保护原理:只要电热毯(或电热体)中电热线(5)的全线或某局部过热,温升高于正常范围,引起热触线(3)和电热线(5)之间的某局部(如其首端a-a处或尾端b-b处或中间某处)热熔薄膜快速熔化开孔,导致热触线(3)和电热线(5)直接短路,让电热线(5)上的交流电压通过热触线(3)直接进入全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)和维持通电闭锁电路(2)的下输入端(vi6),当上输入端(vi5)电位在极性为正a→a或b→b时升得很高,甚至远高于维持通电闭锁电路(2)为全程真安自锁电路(1)提供的直流电源电压v+1,经过全程真安自锁电路(1)内二极管或稳压二极管向电容充电,使感温输入电位接近上输入端(vi5)电位;当上输入端(vi5)电位在极性为负a→a或b→b时反向降低,甚至远低于维持通电闭锁电路(2)的接地端(gnd)电压,但由于全程真安自锁电路(1)内电容充电很快、放电缓慢,因此就使其内感温输入电位始终高于维持通电闭锁电路(2)提供的直流电源电压(v+1),触发全程真安自锁电路(1)的工作状态转换,直接控制锁控开关(6)置于断开交流电源的开锁状态,使维持通电闭锁电路(2)和全程真安自锁电路(1)就完全失去维持电流,经失电反馈,将锁控开关(6)始终自锁在断电的开锁状态,电热线(5)始终不能通电。于是,就实现了对电热毯(或电热体)的过热保护。

永不失效原理:因电热毯(或电热体)正常发热所需的交流电源,需要依靠维持通电闭锁电路(2)为全程真安自锁电路(1)提供直流电源电压v+1,使全程真安自锁电路(1)输出端的电磁力或光强(g)控制锁控开关(6)持续闭锁在通电状态,才能维持接通交流电源。当热触线(3)和全程真安自锁电路(1)、维持通电闭锁电路(2)以及断线检测电路(11)、断保开关(8)、锁控开关(6)等所有环节中,如发生异常开路或某种短路故障,破坏了锁控开关(6)靠电流维持闭锁的自锁条件,就自动开锁断电,经失电反馈,又将锁控开关(6)始终自锁在断电的开锁状态,使电热毯在过热时控制电路发生异常开路或短路故障仍然不失控,过热保护功能永不失效,完全消除了电热毯的安全隐患和缺陷。于是,就实现了为用户提供一种全程热保恒效的真安电热毯(或电热体)的愿望。

断线保护原理:当电热线(5)内部某处发生电热线(丝)断裂时,由于断线检测电路(11)和维持通电闭锁电路(2)内电容所储电量放电需要一定时间,因此,全程真安自锁电路(1)控制锁控开关(6)也要在电热线(5)断裂后延迟一段时间才切断交流电源。只要断线检测电路(11)和维持通电闭锁电路(2)内电容的放电时间超过降温器(10)的反向截止断电时间,就不影响电热线(5)正常稳定通电发热。如果电热线(5)断裂时间超过断线检测电路(11)和维持通电闭锁电路(2)内电容的放电时间,则全程真安自锁电路(1)控制锁控开关(6)延迟切断交流电源后,经失电反馈,就会将锁控开关(6)始终自锁在断电的开锁状态。该技术措施是为了防止电热线(5)断裂后闪弧(跳火)时间过长局部过热、进而引燃电热毯面料、或直接引发火灾,危及人身财产安全。可见,本发明中的断线保护功能又更进一步彻底可靠有效地消除了电热毯的安全隐患和缺陷。所以说本发明是一种全程热保恒效的真安电热毯(或电热体)。

本发明的有益效果和技术优势:

让电热毯控制器不仅在正常工作时能进行过热保护控制、防止电热线(丝)断裂闪弧(跳火)引燃电热毯面料,断开交流电源,避免发生火灾事故,而且在过热保护控制电路本身发生异常故障时或电热线(丝)断裂后,仍然不失控,仍然能有效可靠地进行过热保护控制,保证断开交流电源,能始终真实确保人身财产安全。本发明也可以作为其它电热体的真安控制器。

或者说,本发明彻底解决了以往电热毯不能防异常故障失控的技术难题,完全消除了以往电热毯存在假安的隐患和缺陷,完美实现了在各种正常或异常状态下全线路过热保控制护功能永不失效,或全寿命周期永不失控,能始终真实确保人身财产安全。可见,本发明是一种全程热保恒效的真安电热毯,其全线永不失效(或永不失控)的真正安全的优越性能和控制原理具有更广泛的通用性,可以应用到所有需要对电热体进行安全控制的技术领域。本发明确保广大用户的生命财产安全,也当然有益于公共安全,具有重要的实用价值和社会效益,有希望成为电热毯领域和电热安全控制领域的国家强制性技术标准修订升级时所需的必要专利,也有机会让我国在电热毯领域和电热安全控制领域的国家标准引领国际标准升级。

附图说明

图1是本发明的能框结构图;

图2是本发明的具体实施例1电路原理图;

图3是本发明的具体实施例2电路原理图;

图4是本发明的具体实施例3电路原理图;

图5是本发明的具体实施例4电路原理图。

在图1中:(1)为全程真安自锁电路、(2)为维持通电闭锁电路、(3)为热触线、(5)为电热线、(6)为锁控开关、(7)为保险管、(8)为断保开关、(9)为电源开关、(10)为降温器、(11)为断线检测电路。

具体实施方式

下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

一、对本发明技术方案的具体说明:

本发明的能框结构图,如图1所示,其中(1)为全程真安自锁电路、(2)为维持通电闭锁电路、(3)为热触线、(5)为电热线、(6)为锁控开关、(7)为保险管、(8)为断保开关、(9)为电源开关、(10)为降温器、(11)为断线检测电路。所述的全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端(v+)连接维持通电闭锁电路(2)输出的直流电源电压正极(v+1),全程真安自锁电路(1)的直流接地端(gnd)连接维持通电闭锁电路(2)的直流接地端(gnd),全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)连接热触线(3)的首端(a);所述的维持通电闭锁电路(2)的下输入端(vi6)连接热触线(3)的尾端(b),维持通电闭锁电路(2)的第一交流电输入端连接在交流电线n1之上,维持通电闭锁电路(2)的第二交流电输入端连接在交流电线n2之上,维持通电闭锁电路(2)的第三交流电输入端连接在交流电线l5之上;所述的电热线(5)的首端(a)和尾端(b)分开对应跨接在交流电线l3和交流电线n2之间,所述的电热线(5)与热触线(3)之间夹垫热熔薄膜,例如用普通尼龙快熔热塑性材料制作的热熔薄膜具有低温隔离绝缘、高热熔化开孔导致所隔两线直接碰触短路的特性,例如用半导体尼龙热塑性材料制作的热熔薄膜具有温度越高阻抗越低漏电越大的特性;所述的锁控开关(6)的电源侧连接交流电线l1和保险管(7)的一端,保险管(7)的另一端连接交流电源输入端l,所述的锁控开关(6)的负载侧连接交流电线l2和断保开关(8)的一个交流电输入端及断线检测电路(11)的一个交流电输入端;所述的断保开关(8)的另一个交流电输入端连接在交流电线l5之上和维持通电闭锁电路(2)的第三交流电输入端;所述的断线检测电路(11)的另一个交流电输入端连接交流电线l3和电热线(5)的首端(a);所述的降温器(10)的正极连接交流电线n1和电源开关(9)的负载侧第1档位,所述的电源开关(9)的负载侧第2档位连接交流电线n2和电热线(5)的尾端(b)及降温器(10)的负极,电源开关(9)的负载侧第3档位空置作为断电挡位,电源开关(9)的电源侧三个挡位并联后连接交流电源输入端n;所述的全程真安自锁电路(1)输出的电磁力(g)或光强(g)直接控制锁控开关(6)的开关状态;所述的断线检测电路(11)输出的电磁力或光强直接控制锁控开关(6)的开关状态、或通过控制断保开关(8)和全程真安自锁电路(1)也能间接控制锁控开关(6)的开关状态;另外,对于某些不需要断线闪火保护功能的电热体,或者取消断线检测电路(11)和断保开关(8),将交流电线l2和交流电线l3及交流电线l5直接并接连通,其余电路连接方式不变。

图1的基本功能原理如下:

正常发热原理:当需要电热毯(或电热体)投入发热工作时,在图1中交流电源输入两端(l、n)输入合适的交流电源后,先将电源开关(9)置于第2档(全功率挡位),再按一下(或称启动)锁控开关(6)中常开按钮,让断线检测电路(11)和电热线(5)接通输入的交流电源后,断保开关(8)继而接通维持通电闭锁电路(2)的交流电源,维持通电闭锁电路(2)为全程真安自锁电路(1)提供直流电源电压v+1,全程真安自锁电路(1)工作状态受其上输入端(vi5)输入的热触线(3)探测电热线(5)所得的感温信号电位的高低控制,上电之初,电热线(5)让热触线(3)所感温度较低,因热熔薄膜处于低温绝缘状态,故全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)电位低于其内置的下限而高于底限,使全程真安自锁电路(1)输出端的电磁力或光强(g)控制锁控开关(6)内电磁继电器的常开触点接通交流电源,使维持通电闭锁电路(2)、全程真安自锁电路(1)和断线检测电路(11)以及电热线(5)继续维持在闭锁通电状态,电热线(5)持续通电发热。若电热毯的温度偏高,需要将电热毯温度调节到人体感到舒适的温度范围,就将电源开关(9)由第2档(全功率挡位)调至第1档(半功率挡位),让降温器(10)投入工作,此时,只能正向通电、反向截止不能通电,电热线(5)中电功率减少一半,电热毯的温度就会降低很多。若要电热毯停止发热,就将电源开关(9)置于第3档,就完全断开了交流电流,维持通电闭锁电路(2)和全程真安自锁电路(1)以及电热线(5)就完全失去维持电流,将锁控开关(6)置于断开电源的开锁状态,此时,假如再将电源开关(9)置于第1档或第2档,全程真安自锁电路(1)仍然失电始终将锁控开关(6)自锁在断电的开锁状态。若想电热毯再次通电发热,需要再次按下锁控开关(6)中的常开按钮,让全程真安自锁电路(1)再次将锁控开关(6)锁定在持续闭锁通电状态。

过热保护原理:只要电热毯(或电热体)中电热线(5)的全线或某局部过热,温升高于正常范围,引起热触线(3)和电热线(5)之间的某局部(如其首端a-a处或尾端b-b处或中间某处)热熔薄膜快速熔化开孔,导致热触线(3)和电热线(5)直接短路,让电热线(5)上的交流电压通过热触线(3)直接进入全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)和维持通电闭锁电路(2)的下输入端(vi6),当上输入端(vi5)电位在极性为正a→a或b→b时升得很高,甚至远高于维持通电闭锁电路(2)为全程真安自锁电路(1)提供的直流电源电压v+1,经过全程真安自锁电路(1)内二极管或稳压二极管向电容充电,使感温输入电位接近上输入端(vi5)电位;当上输入端(vi5)电位在极性为负a→a或b→b时反向降低,甚至远低于维持通电闭锁电路(2)的接地端(gnd)电压,但由于全程真安自锁电路(1)内电容充电很快、放电缓慢,因此就使其内感温输入电位始终高于维持通电闭锁电路(2)提供的直流电源电压(v+1),触发全程真安自锁电路(1)的工作状态转换,直接控制锁控开关(6)置于断开交流电源的开锁状态,使维持通电闭锁电路(2)和全程真安自锁电路(1)就完全失去维持电流,经失电反馈,将锁控开关(6)始终自锁在断电的开锁状态,电热线(5)始终不能通电。于是,就实现了对电热毯(或电热体)的过热保护。

永不失效原理:因电热毯(或电热体)正常发热所需的交流电源,需要依靠维持通电闭锁电路(2)为全程真安自锁电路(1)提供直流电源电压v+1,使全程真安自锁电路(1)输出端的电磁力或光强(g)控制锁控开关(6)持续闭锁在通电状态,才能维持接通交流电源。当热触线(3)和全程真安自锁电路(1)、维持通电闭锁电路(2)以及断线检测电路(11)、断保开关(8)、锁控开关(6)等所有环节中,如发生异常开路或某种短路故障,破坏了锁控开关(6)靠电流维持闭锁的自锁条件,就自动开锁断电,经失电反馈,又将锁控开关(6)始终自锁在断电的开锁状态,使电热毯在过热时控制电路发生异常开路或短路故障仍然不失控,过热保护功能永不失效,完全消除了电热毯的安全隐患和缺陷。于是,就实现了为用户提供一种全程热保恒效的真安电热毯(或电热体)的愿望。

断线保护原理:当电热线(5)内部某处发生电热线(丝)断裂时,由于断线检测电路(11)和维持通电闭锁电路(2)内电容所储电量放电需要一定时间,因此,全程真安自锁电路(1)控制锁控开关(6)也要在电热线(5)断裂后延迟一段时间才切断交流电源。只要断线检测电路(11)和维持通电闭锁电路(2)内电容的放电时间超过降温器(10)的反向截止断电时间,就不影响电热线(5)正常稳定通电发热。如果电热线(5)断裂时间超过断线检测电路(11)和维持通电闭锁电路(2)内电容的放电时间,则全程真安自锁电路(1)控制锁控开关(6)延迟切断交流电源后,经失电反馈,就会将锁控开关(6)始终自锁在断电的开锁状态。该技术措施是为了防止电热线(5)断裂后闪弧(跳火)时间过长局部过热、进而引燃电热毯面料、或直接引发火灾,危及人身财产安全。可见,本发明中的断线保护功能又更进一步彻底可靠有效地消除了电热毯的安全隐患和缺陷。所以说本发明是一种全程热保恒效的真安电热毯(或电热体)。

二、对本发明实施例1的具体说明:

本发明的具体实施例1电路原理图,如图2所示,所述的全程真安自锁电路(1)包括电阻2r5、电容2c3、2c4和二极管d5、2d7、2d11以及电磁继电器j线圈,或者用固态继电器ssr中发光二极管串接电阻r6替换电磁继电器j线圈和二极管d5;所述的锁控开关(6)包括常开按钮cka和电磁继电器j常开触点和电磁继电器jb常开触点,或者用固态继电器ssr中双向可控硅替换电磁继电器j常开触点;所述的维持通电闭锁电路(2)包括稳压二极管2wd1、二极管2d1至2d4、2d9、2d10和电阻2r1、2r2、2r7、电容2c1、2c2;所述的热触线(3)就是用导电金属丝旋绕在外层的热触线rc,电热线(5)就是用导电金属丝旋绕在内层的电热线wr,在电热线wr与热触线rc之间夹垫热熔薄膜,例如用普通尼龙快熔热塑性材料制作的热熔薄膜具有低温隔离绝缘、高热熔化开孔导致所隔两线直接碰触短路的特性,例如用半导体尼龙热塑性材料制作的热熔薄膜具有温度越高阻抗越低漏电越大的特性;所述的保险管(7)就是用防短路电流的熔断丝制造的保险管bx,所述的断保开关(8)在此取消,所述的电源开关(9)就是有三个档位的电源开关dwk,所述的降温器(10)就是二极管2d8,所述的断线检测电路(11)包括电磁继电器jb线圈、二极管2d12至2d16、电容2c5;电路连接方式:所述的电磁继电器j线圈的一端连接二极管d5负极作为全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端,电磁继电器j线圈的另一端连接二极管d5、2d7正极,二极管2d7负极并接二极管2d11负极和电阻2r5一端及电容2c3一端作为全程真安自锁电路(1)的感温输入端(vi3),电容2c3另一端连接电容2c4的一端,二极管2d11正极和电阻2r5另一端并接点作为全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)再连接热触线rc的首端(a),热触线rc的尾端(b)连接电阻2r7的一端作为维持通电闭锁电路(2)的下输入端(vi6);电阻2r7的另一端并联二极管2d3、2d4、2d10的正极作为维持通电闭锁电路(2)的直流接地端(gnd),再连接电容2c1负极和稳压二极管2wd1正极以及电容2c4的另一端;二极管2d1、2d2、2d9负极连接稳压二极管2wd1负极和电容2c1正极作为维持通电闭锁电路(2)输出的直流电源电压正极(v+1),再连接全程真安自锁电路(1)的直流电源输入正极端;所述的电源开关dwk的负载侧第1档位连接在交流电线n1之上挂接的二极管2d9、2d8正极和二极管2d10负极,电源开关dwk的负载侧第2档位连接在交流电线n2之上挂接的二极管2d2正极和二极管2d3、2d8负极以及电热线wr的尾端(b),电源开关dwk的负载侧第3档位空置作为断电挡位,电源开关dwk的电源侧三个挡位并联后连接交流电源输入端(n);所述的电热线wr的首端(a)连接在交流电线l3上挂接的二极管2d13负极和二极管2d14正极,所述的电磁继电器jb线圈的一端并接二极管2d14、2d15、2d16负极和电容2c5正极作为断线检测电路(11)的直流电压正极(v+3),电磁继电器jb线圈的另一端并接二极管2d12、2d13、2d16正极和电容2c5负极作为断线检测电路(11)的直流电压负极(v+4),二极管2d12负极、二极管2d15正极和电阻2r2一端、电容2c2一端都并接在交流电线l2之上;电阻2r2另一端和电容2c2另一端并接电阻2r1一端,电阻2r1另一端并接二极管2d1正极和二极管2d4负极;在交流电线l2上还连接常开按钮cka的负载侧和电磁继电器jb常开触点的静端,电磁继电器jb常开触点的动端连接电磁继电器j常开触点的动端,电磁继电器j常开触点的静端连接常开按钮cka的电源侧和交流电线l1及保险管bx的一端,保险管bx的另一端连接交流电源输入端(l);所述的电磁继电器j线圈一端连接二极管d5正极,电磁继电器j线圈另一端连接二极管d5负极;或用固态继电器ssr替换电磁继电器j,将固态继电器ssr中发光二极管正极(16脚)连接维持通电闭锁电路(2)输出的直流电源电压正极(v+1),固态继电器ssr中发光二极管负极(1脚)连接电阻r6,电阻r6另一端连接二极管2d7正极,将固态继电器ssr中双向可控硅的一端(第8脚)连接电磁继电器jb常开触点的动端,固态继电器ssr中双向可控硅的另一端(第10脚)连接常开按钮cka的电源侧和交流电线l1及保险管bx的一端;另外,对于某些不需要断线闪火保护功能的电热体,或者取消断线检测电路(11)和断保开关(8)所包括的电磁继电器jb、二极管2d12至2d16、电容2c5,将交流电线l2与交流电线l3和电磁继电器j常开触点的动端直接并接连通,其余电路连接方式不变。

图2的电路功能原理如下:

正常发热原理:当需要电热毯(或电热体)投入发热工作时,在图2中交流电源输入两端(l、n)输入合适的交流电源后,先将电源开关dwk置于第2档(全功率档位),再按一下(或称启动)常开按钮cka,让交流电线l2、检流全波整流桥(由二极管2d12至2d15和作为直流通路的电磁继电器jb线圈组成)、交流电线l3和电热线wr以及交流电线n1组成的交流电流主回路接通输入的交流电源,交流电流经所述的检流全波整流桥、电容2c5滤波后,在电容2c5正极建立直流电压v+3,先让电磁继电器jb线圈通电吸合其常开触点。同时,交流电线l2和交流电线n2之间的交流电压经电容2c2、电阻2r2、2r1降压后由二极管2d1至2d4组成的整流桥变换为直流电压,经电容2c1和稳压二极管2wd1滤波稳压后由电容2c1正极输出直流电源电压正极(v+1),该直流电压正极(v+1)通过电磁继电器j线圈、二极管2d7、电阻2r5、热触线rc、电阻2r7回到该直流电压负极即直流接地端(gnd)构成维持电磁继电器j线圈通电的直流电流通路,只要电磁继电器j线圈有正常持续电流通过,其常开触点就能维持吸合闭锁,持续接通常开按钮cka两端的交流电流,使交流电线l2就能持续得到交流电源输入端(l)输入的交流电源,又进而使二极管2d1至2d4组成的整流桥有持续的直流电压输出,电磁继电器j线圈有持续电流通过,电磁继电器j常开触点就能继续维持吸合闭锁,持续接通常开按钮cka两端的交流电流,使交流电流主回路继续维持在闭锁通电状态,于是就让电热线wr持续通过交流电流而正常发热。上电之初,电热线wr让热触线rc所感温度较低,因热熔薄膜处于低温绝缘状态,电热线wr中交流电压对热触线rc中直流电流或电压无影响,二极管2d7负极与电容2c3的连接点即感温输入端(vi3)的直流电位略低于二极管2d7正极电位,不受电热线wr中交流电压的影响,电磁继电器j线圈正常通电维持其常开触点正常吸合,让电热线wr持续正常通电发热。若电热毯的热量或温度偏高,需要将电热毯温度调节到人体感到舒适的温度范围,就将电源开关dwk由第2档(全功率挡位)调至第1档(半功率挡位),让二极管2d8投入工作,此时,只能正向通电、反向截止不能通电,电热线wr中电功率减少一半,电热毯的温度就会降低很多。若要电热毯停止发热,就将电源开关dwk置于第3档,就完全断开了交流电源,电磁继电器j线圈和电磁继电器jb线圈都完全失去直流电流,电热线(5)也完全失去交流电流,将电磁继电器j和jb的常开触点都释放置于断开电源的开锁状态,此时,假如再将电源开关dwk置于第1档或第2档,电磁继电器j线圈和电磁继电器jb线圈仍然失电,始终将电磁继电器j和jb的常开触点自锁在断电的开锁状态。若想电热毯再次通电发热,需要再次按下常开按钮cka,让电磁继电器j和电磁继电器jb再次锁定在持续闭锁通电状态。

过热保护原理:只要电热毯(或电热体)中电热线wr的全线或某局部过热,温升高于正常范围,引起热触线rc和电热线wr之间的某局部(如其首端a-a处或尾端b-b处或中间某处)热熔薄膜快速熔化开孔,导致热触线rc和电热线wr直接短路,让电热线wr上的交流电压通过热触线rc从上输入端(vi5)经过二极管2d11正极直接进入二极管2d7负极,当上输入端(vi5)电位在极性为正a→a或b→b时,为电容2c3、2c4充电,感温输入端(vi3)电位快速升高,接近上输入端(vi5)电位;当上输入端(vi5)电位在极性为负a→a或b→b时,电容2c3、2c4的充电量须经过电阻2r5、热触线rc、电阻2r7反向放电,因放电阻抗较大,使放电速度远慢于充电速度,感温输入端(vi3)电位始终维持在高电位,在某种情况下甚至高于电容2c1正极的直流电源电压正极(v+1),从而阻断了电磁继电器j线圈中电流,强迫电磁继电器j的常开触点释放,切断交流电源,又进而使电磁继电器j线圈和电磁继电器jb线圈都完全失去直流电流,将电磁继电器j和jb的常开触点都始终自锁在断电的开锁状态,电热线wr始终不能通电。于是,就实现了对电热毯(或电热体)的过热保护。

永不失效原理:因电热毯(或电热体)中电热线wr正常发热所需的交流电源,需要依靠由二极管2d12至2d15组成的全波整流桥为电磁继电器jb线圈提供直流电流,以及由二极管2d1至2d4组成的整流桥为电磁继电器j线圈提供工作电流,控制电磁继电器j和jb的常开触点持续闭锁在通电状态,才能维持接通电热线wr的交流电源。当电磁继电器jb线圈电流通路(由二极管3d12至3d15构成)和电磁继电器j线圈电流通路(由二极管2d1至2d4、二极管2d7、电阻2r5、热触线rc、电阻2r7串联构成)中所有环节,如发生异常开路或某种短路故障,破坏了靠电流维持闭锁的自锁条件,就自动开锁断电,经失电反馈,又将电磁继电器jb和j的常开触点始终自锁在断电的开锁状态,使电热毯在过热时控制电路发生异常开路或短路故障仍然不失控,过热保护功能永不失效,完全消除了电热毯(或电热体)的安全隐患和缺陷。于是,就实现了为用户提供一种全程热保恒效的真安电热毯(或电热体)的愿望。

断线保护原理:当电热线wr内部某处发生电热线(丝)断裂时,由于电容2c5、2c1所储电量放电需要一定时间,因此,电磁继电器jb和j的常开触点也要在电热线wr断裂后延迟一段时间才切断交流电源。只要电容2c5、2c1的放电时间超过二极管2d8的反向截止断电时间,就不影响电热线wr正常稳定通电发热。如果电热线wr断裂时间超过电容2c5、2c1的放电时间,则电磁继电器jb和j的常开触点延迟切断交流电源后,经失电反馈,就会始终自锁在断电的开锁状态。该技术措施是为了防止电热线wr断裂后闪弧(跳火)时间过长局部过热、进而引燃电热毯面料、或直接引发火灾,危及人身财产安全。可见,本发明中的断线保护功能又更进一步彻底可靠有效地消除了电热毯的安全隐患和缺陷,所以说本发明是一种全程热保恒效的真安电热毯(或电热体)。

三、对本发明实施例2的具体说明:

本发明的具体实施例2电路原理图,如图3所示,所述的全程真安自锁电路(1)包括安全控制模块ic、电阻3r5、3r9、3r11、电容3c3、3c4和二极管d5、d6、3d7、3d11、3d18以及电磁继电器j线圈;所述的锁控开关(6)包括常开按钮cka和电磁继电器j常开触点及电磁继电器jb常开触点,所述的维持通电闭锁电路(2)包括稳压二极管3wd1、二极管3d1至3d4、3d9、3d10和电阻3r1、3r2、3r7、电容3c1、3c2;所述的热触线(3)就是用导电金属丝旋绕在外层的热触线rc,电热线(5)就是用导电金属丝旋绕在内层的电热线wr,电热线wr与热触线rc之间夹垫热熔薄膜,例如用普通尼龙快熔热塑性材料制作的热熔薄膜具有低温隔离绝缘、高热熔化开孔导致所隔两线直接碰触短路的特性,例如用半导体尼龙热塑性材料制作的热熔薄膜具有温度越高阻抗越低漏电越大的特性;所述的保险管(7)就是用防短路电流的熔断丝制造的保险管bx,所述的断保开关(8)在此取消,所述的电源开关(9)就是有三个档位的电源开关dwk;所述的降温器(10)就是二极管3d8,所述的断线检测电路(11)包括电磁继电器jb线圈、二极管3d12至3d16、电容3c5;电路连接方式:所述的安全控制模块ic的两输入端(vi1、vi2)并接在二极管3d7正极和电阻3r11的一端,电阻3r11的另一端与安全控制模块ic的直流电源正极输入端(v+)的连接点作为全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端;二极管3d7负极连接二极管3d11、3d18负极、电阻3r5、3r9和电容3c3各一端作为全程真安自锁电路(1)的感温输入端(vi3),电容3c3的另一端连接电容3c4的一端,二极管3d11正极和电阻3r5的另一端并接点作为全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)再连接热触线rc的首端(a),电阻3r7的一端作为维持通电闭锁电路(2)的下输入端(vi6)连接电阻3r9、二极管3d18正极和热触线rc的尾端(b);电阻3r7的另一端并联二极管3d3、3d4、3d10的正极作为维持通电闭锁电路(2)的直流接地端(gnd),再连接电容3c1负极和稳压二极管3wd1正极以及电容3c4的另一端;二极管3d1、3d2、3d9负极、稳压二极管3wd1负极和电容3c1正极的并接点作为维持通电闭锁电路(2)输出的直流电源电压正极(v+1),再连接全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端;所述的电源开关dwk的负载侧第1档位连接在交流电线n1之上挂接的二极管3d9、3d8正极和二极管3d10负极,电源开关dwk的负载侧第2档位连接在交流电线n2之上挂接的二极管3d2正极和二极管3d3、3d8负极以及电热线wr的尾端(b),电源开关dwk的负载侧第3档位空置作为断电挡位,电源开关dwk的电源侧三个挡位并联后连接交流电源输入端(n);所述的电热线wr的首端(a)连接在交流电线l3上挂接的二极管3d13负极和二极管3d14正极,所述的电磁继电器jb线圈的一端并接二极管3d14、3d15、3d16负极和电容3c5正极作为断线检测电路(11)的直流电压正极(v+3),电磁继电器jb线圈的另一端并接二极管3d12、3d13、3d16正极和电容3c5负极作为断线检测电路(11)的直流电压负极(v+4),二极管3d12负极、二极管3d15正极和电阻3r2一端、电容3c2一端都并接在交流电线l2之上;电阻3r2另一端和电容3c2另一端并接电阻3r1一端,电阻3r1另一端并接二极管3d1正极和二极管3d4负极;在交流电线l2上还连接常开按钮cka的负载侧和电磁继电器jb常开触点的动端,电磁继电器jb常开触点的静端连接电磁继电器j常开触点的动端,所述的常开按钮cka电源侧和电磁继电器j常开触点的静端连接交流电线l1和保险管bx的一端,保险管bx的另一端连接交流电源输入端(l);所述的安全控制模块ic的同相输出端(vo1)连接二极管d6负极,二极管d6正极和二极管d5正极并接于电磁继电器j线圈一端,电磁继电器j线圈另一端连接二极管d5负极和安全控制模块ic的反相输出端(vo2);电磁继电器j和jb两线圈通电时输出的电磁力控制电磁继电器j和jb的常开触点吸合,串联接通电热线wr的交流电源;另外,对于某些不需要断线闪火保护功能的电热体,或者取消断线检测电路(11)和断保开关(8)所包括的电磁继电器jb、二极管3d12至3d16、电容3c5,将交流电线l2与交流电线l3和电磁继电器j常开触点的动端直接并接连通,其余电路连接方式不变。

图3的电路功能原理如下:

正常发热原理:当需要电热毯(或电热体)投入发热工作时,在图3中交流电源输入两端(l、n)输入合适的交流电源后,先将电源开关dwk置于第2档(全功率档位),再按一下(或称启动)常开按钮cka,让交流电线l2、检流全波整流桥(由二极管3d12至3d15和作为直流通路的电磁继电器jb线圈组成)、交流电线l3和电热线wr以及交流电线n1组成的交流电流主回路接通输入的交流电源,交流电流经所述的检流全波整流桥、电容3c5滤波后,在电容3c5正极建立直流电压v+3,先让电磁继电器jb线圈通电吸合其常开触点。同时,交流电线l2和交流电线n2之间的交流电压经电容3c2、电阻3r2、3r1降压后由二极管3d1至3d4组成的整流桥变换为直流电源电压正极(v+1)输出,经电容3c1和稳压二极管3wd1滤波稳压后为安全控制模块ic的直流电源正极输入端(v+)提供直流电源,安全控制模块ic的两输入端(vi1、vi2)电位低于其内置的下限电位,使安全控制模块ic工作在导通状态,其同相输出端(vo1)输出低电位、反相输出端(vo2)输出高电位,让电磁继电器j线圈通电使其常开触点吸合接通常开按钮cka两端的交流电流,又继续让二极管3d12至3d15组成的整流桥为电磁继电器jb线圈持续提供电流,使电磁继电器jb常开触点持续吸合;二极管3d1至3d4组成的整流桥有持续的直流电压输出,使安全控制模块ic持续工作在导通状态,控制电磁继电器j线圈持续通电,电磁继电器j常开触点持续吸合接通交流电源,使交流电流主回路继续维持在闭锁通电状态,于是就让电热线wr持续通过交流电流而正常发热。上电之初,电热线wr让热触线rc所感温度较低,因热熔薄膜处于低温绝缘状态,电热线wr中交流电压对热触线rc中直流电流或电压无影响,二极管3d7负极与电容3c3的连接点即感温输入端(vi3)的直流电位略低于二极管2d7正极电位,二极管2d7正极电位低于安全控制模块ic内置的下限电位,让电磁继电器j线圈正常通电维持其常开触点正常吸合,电热线wr持续正常通电发热。若电热毯的热量或温度偏高,需要将电热毯温度调节到人体感到舒适的温度范围,就将电源开关dwk由第2档(全功率挡位)调至第1档(半功率挡位),让二极管3d8投入工作,此时,只能正向通电、反向截止不能通电,电热线wr中电功率减少一半,电热毯的温度就会降低很多。若要电热毯停止发热,就将电源开关dwk置于第3档,就完全断开了交流电源,使电磁继电器jb和j两线圈都完全失去直流电流,电热线(5)也完全失去交流电流,将电磁继电器jb和j的常开触点都置于断开电源的开锁状态,此时,假如再将电源开关dwk置于第1档或第2档,电磁继电器jb和j线圈仍然失电,始终将电磁继电器jb和j的常开触点自锁在断电的开锁状态。若想电热毯再次通电发热,需要再次按下常开按钮cka,让电磁继电器jb和j再次锁定在持续闭锁通电状态。

过热保护原理:只要电热毯(或电热体)中电热线wr的全线或某局部过热,温升高于正常范围,引起热触线rc和电热线wr之间的某局部(如其首端a-a处或尾端b-b处或中间某处)热熔薄膜快速熔化开孔,导致热触线rc和电热线wr直接短路,让电热线wr上的交流电压通过热触线rc从上输入端(vi5)通过二极管3d11和二极管3d18进入二极管3d7负极,当上输入端(vi5)电位在极性为正a→a或b→b时,为电容3c3、3c4充电,感温输入端(vi3)电位快速升高,接近上输入端(vi5)电位;当上输入端(vi5)电位在极性为负a→a或b→b时,电容3c3、3c4的充电量须经过电阻3r5并电阻3r9、热触线rc、电阻3r7串联反向放电,因放电阻抗较大,使放电速度远慢于充电速度,感温输入端(vi3)电位始终维持在高电位,又经电阻3r12继续抬升,使安全控制模块ic的两输入端(vi1、vi2)电位高于其内置的上限电位,使安全控制模块ic工作在截止状态,其同相输出端(vo1)输出高电位、反相输出端(vo2)输出低电位,让电磁继电器j线圈断电使其常开触点释放切断常开按钮cka两端的交流电流,又进而使电磁继电器jb和j线圈持续失电,始终将电磁继电器jb和j的常开触点自锁在断电的开锁状态,电热线wr始终不能通电。于是,就实现了对电热毯(或电热体)的过热保护。

永不失效原理:因电热毯(或电热体)中电热线wr正常发热所需的交流电源,需要依靠由二极管3d12至3d15组成的全波整流桥为电磁继电器jb线圈提供直流电流,以及由二极管3d1至3d4组成的整流桥为电磁继电器j线圈提供工作电流,控制电磁继电器jb的常开触点和电磁继电器j的常开触点持续闭锁在通电状态,才能维持接通电热线wr的交流电源。当电磁继电器jb线圈电流通路(由二极管3d12至3d15构成)和电磁继电器j线圈电流通路(由安全控制模块ic的输入输出端、二极管3d6和二极管3d1至3d4构成)及其控制电路(由电阻3r7、热触线rc、电阻3r5并联电阻3r9、二极管3d7、3r11串联构成)中所有环节,如发生异常开路或某种短路故障,破坏了靠电流维持闭锁的自锁条件,就自动开锁断电,经失电反馈,又将电磁继电器jb的常开触点和电磁继电器j的常开触点始终自锁在断电的开锁状态,使电热毯在过热时控制电路发生异常开路或短路故障仍然不失控,过热保护功能永不失效,完全消除了电热毯(或电热体)的安全隐患和缺陷。于是,就实现了为用户提供一种全程热保恒效的真安电热毯(或电热体)的愿望。

断线保护原理:当电热线wr内部某处发生电热线(丝)断裂时,由于电容3c5、3c1所储电量放电需要一定时间,因此,电磁继电器jb的常开触点和电磁继电器j常开触点也要在电热线wr断裂后延迟一段时间才切断交流电源。只要电容3c5、3c1的放电时间超过二极管3d8的反向截止断电时间,就不影响电热线wr正常稳定通电发热。如果电热线wr断裂时间超过电容3c5、3c1的放电时间,则电磁继电器jb的常开触点和电磁继电器j的常开触点延迟切断交流电源后,经失电反馈,就会始终自锁在断电的开锁状态。该技术措施是为了防止电热线wr断裂后闪弧(跳火)时间过长局部过热、进而引燃电热毯面料、或直接引发火灾,危及人身财产安全。可见,本发明中的断线保护功能又更进一步彻底可靠有效地消除了电热毯的安全隐患和缺陷,所以说本发明是一种全程热保恒效的真安电热毯(或电热体)。

四、对本发明实施例3的具体说明:

本发明的具体实施例3电路原理图,如图4所示,所述的全程真安自锁电路(1)包括安全控制模块ic、二极管d5、d6、4d7、稳压二极管4wd1、4wd2、4wd3和电阻4r5、4r9、4r10、4r11、4r12、电容4c1、4c3、4c4以及电磁继电器j线圈,所述的锁控开关(6)包括常开按钮cka和电磁继电器j常开触点,所述的维持通电闭锁电路(2)包括二极管4d1至4d4、4d9、4d10和电阻4r7,所述的热触线(3)就是用导电金属丝旋绕在外层的热触线rc,电热线(5)就是用导电金属丝旋绕在内层的电热线wr,电热线wr与热触线rc之间夹垫热熔薄膜,例如用普通尼龙快熔热塑性材料制作的热熔薄膜具有低温隔离绝缘、高热熔化开孔导致所隔两线直接碰触短路的特性,例如用半导体尼龙热塑性材料制作的热熔薄膜具有温度越高阻抗越低漏电越大的ntc特性;所述的保险管(7)就是用防短路电流的熔断丝制造的保险管bx,所述的断保开关(8)就是光电耦合器4gd中双向可控硅,所述的电源开关(9)就是有三个档位的电源开关dwk,所述的降温器(10)就是二极管4d8,所述的断线检测电路(11)包括电流或电压互感器4hgq、二极管4d12至4d15、电容4c5、电阻4r8、光电耦合器4gd中的发光二极管;电路连接方式:所述的安全控制模块ic的两输入端(vi1、vi2)并接在电阻4r11、4r12各一端,电阻4r11另一端连接安全控制模块ic的直流电源正极输入端(v+)和稳压二极管4wd1负极和电容4c1正极作为全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端,电阻4r12另一端连接二极管4d7正极,二极管4d7负极连接稳压二极管4wd2、4wd3负极和电容4c3一端作为全程真安自锁电路(1)的感温输入端(vi3),电容4c3另一端连接电容4c4一端,稳压二极管4wd2正极连接电阻4r5一端,电阻4r5的另一端作为全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)再连接热触线rc的首端(a),稳压二极管4wd3正极连接电阻4r9一端,电阻4r9另一端连接热触线rc的尾端(b),电阻4r7的一端作为维持通电闭锁电路(2)的下输入端(vi6)也连接热触线rc的尾端(b);电阻4r7的另一端并联二极管4d3、4d4、4d10的正极和电容4c4另一端及电阻4r10的一端作为维持通电闭锁电路(2)的直流接地端(gnd);电阻4r10的另一端连接稳压二极管4wd1正极和电容4c1负极作为直流电压(v+2)再连接安全控制模块ic的直流电源负极输入端(v-);所述的电源开关dwk的负载侧第1档位连接在交流电线n1之上挂接的二极管4d9、4d8正极和二极管4d10负极,电源开关dwk的负载侧第2档位连接在交流电线n2之上挂接的二极管4d2正极和二极管4d3、4d8负极,电源开关dwk的负载侧第3档位空置作为断电挡位,电源开关dwk的电源侧三个挡位并联后连接交流电源输入端(n);二极管4d1、4d2、4d9负极连接点作为维持通电闭锁电路(2)输出的直流电源电压正极(v+1)再连接稳压二极管4wd1负极和电容4c1正极与电阻4r11及安全控制模块ic的直流电源正极输入端(v+);二极管4d1正极、二极管4d4负极连接交流电线l5和光电耦合器4gd中双向可控硅的一个交流端,光电耦合器4gd中双向可控硅的另一个交流端连接交流电线l2上挂接的常开按钮cka的负载侧和电磁继电器j常开触点的动端,电磁继电器j常开触点的静端和常开按钮cka的电源侧以及保险管bx的一端并接在交流电线l1之上,保险管bx的另一端连接交流电源输入端l;所述的电热线wr的首端(a)和尾端(b)分开对应跨接在连接交流电线l3和交流电线n2之间;所述的电流或电压互感器4hgq的初级绕组n1两端分开跨接在交流电线l2和交流电线l3之间,电流或电压互感器4hgq的次级绕组n2一端连接二极管4d15正极和二极管4d12负极,次级绕组n2另一端连接二极管4d14正极和二极管4d13负极,二极管4d14、4d15负极和电容4c5正极并接点作为断线检测电路(11)的直流电压正极(v+3)再连接电阻4r8一端,电阻4r8另一端连接光电耦合器4gd中发光二极管正极,光电耦合器4gd中发光二极管负极连接二极管4d12、4d13正极和电容4c5负极作为断线检测电路(11)的直流电压负极(v+4);所述的安全控制模块ic的同相输出端(vo1)连接二极管d6负极,二极管d6正极和二极管d5正极并接于电磁继电器j线圈一端,电磁继电器j线圈另一端连接二极管d5负极和安全控制模块ic的反相输出端(vo2);电磁继电器j线圈通电时输出的电磁力直接控制电磁继电器j常开触点吸合接通电热线wr的交流电源;光电耦合器4gd中发光二极管通电发射的光强直接控制光电耦合器4gd中双向可控硅导通,将交流电线l2上的交流电源接至维持通电闭锁电路(2)的第三交流电输入端;另外,对于某些不需要断线闪火保护功能的电热体,或者取消断线检测电路(11)和断保开关(8)所包括的电流或电压互感器4hgq、二极管4d12至4d15、电阻4r8、电容4c5、光电耦合器4gd,将交流电线l2与交流电线l3和交流电线l5直接并接连通,其余电路连接方式不变。

图4的电路功能原理如下:

正常发热原理:当需要电热毯(或电热体)投入发热工作时,在图4中交流电源输入两端(l、n)输入合适的交流电源后,先将电源开关dwk置于第2档(全功率档位),再按一下(或称启动)常开按钮cka,让交流电线l2、电流或电压互感器4hgq的初级绕组n1、交流电线l3和电热线wr以及交流电线n1组成的交流电流主回路接通输入的交流电源,全波整流桥(由二极管4d12至4d15和光电耦合器4gd中发光二极管串接电阻4r8组成)将电流或电压互感器4hgq的次级绕组n2输出的交流电压变换为直流电压,让光电耦合器4gd中发光二极管通电发光,触发光电耦合器4gd中双向可控硅先导通,将交流电线l2上的交流电源接通到交流电线l5之上,由二极管4d1至4d4组成的整流桥将交流电线l5输入的交流电源变换为直流电源电压正极(v+1)输出,经电容4c1和稳压二极管4wd1滤波稳压后为安全控制模块ic的直流电源正极输入端(v+)提供直流电压,安全控制模块ic的两输入端(vi1、vi2)电位低于其内置的下限电位,使安全控制模块ic工作在导通状态,其同相输出端(vo1)输出低电位、反相输出端(vo2)输出高电位,让电磁继电器j线圈通电使其常开触点吸合接通常开按钮cka两端的交流电流,又继续让光电耦合器4gd中双向可控硅导通,二极管4d1至4d4组成的整流桥有持续的直流电压输出,电磁继电器j线圈持续通电,电磁继电器j常开触点持续吸合接通交流电源,使交流电流主回路继续维持在闭锁通电状态,于是就让电热线wr持续通过交流电流而正常发热。上电之初,电热线wr让热触线rc所感温度较低,因热熔薄膜处于低温绝缘状态,电热线wr中交流电压对热触线rc中直流电流或电压无影响,二极管4d7负极与电容4c3的连接点即感温输入端(vi3)的直流电位经二极管4d7和电阻3r12抬升,使安全控制模块ic的两输入端(vi1、vi2)电位还低于其内置的下限电位,让安全控制模块ic的两输出端(vo1、vo2)继续控制电磁继电器j线圈正常通电维持其常开触点正常吸合,电热线wr持续正常通电发热。若电热毯的热量或温度偏高,需要将电热毯温度调节到人体感到舒适的温度范围,就将电源开关dwk由第2档(全功率挡位)调至第1档(半功率挡位),让二极管4d8投入工作,此时,只能正向通电、反向截止不能通电,电热线wr中电功率减少一半,电热毯的温度就会降低很多。若要电热毯停止发热,就将电源开关dwk置于第3档,就完全断开了交流电源,光电耦合器4gd中发光二极管和电磁继电器j线圈都完全失去直流电流,电热线(5)也完全失去交流电流,将光电耦合器4gd中双向可控硅截止,将电磁继电器j的常开触点置于断开电源的开锁状态,此时,假如再将电源开关dwk置于第1档或第2档,光电耦合器4gd中发光二极管和电磁继电器j线圈仍然失电,始终将光电耦合器4gd中双向可控硅截止,将电磁继电器j的常开触点自锁在断电的开锁状态。若想电热毯再次通电发热,需要再次按下常开按钮cka,让光电耦合器4gd导通、电磁继电器j再次锁定在持续闭锁通电状态。

过热保护原理:只要电热毯(或电热体)中电热线wr的全线或某局部过热,温升高于正常范围,引起热触线rc和电热线wr之间的某局部(如其首端a-a处或尾端b-b处或中间某处)热熔薄膜快速熔化开孔,导致热触线rc和电热线wr直接短路,让电热线wr上的交流电压通过热触线rc从上输入端(vi5)经过电阻4r5串稳压二极管4wd2和电阻4r9串稳压二极管4wd3进入二极管4d7负极,当上输入端(vi5)电位在极性为正a→a或b→b时,为电容4c3、4c4充电,感温输入端(vi3)电位快速升高,接近上输入端(vi5)电位;当上输入端(vi5)电位在极性为负a→a或b→b时,电容4c3、4c4的充电量须经过稳压二极管4wd2串电阻4r5和稳压二极管4wd3串电阻4r9、热触线rc、电阻4r7反向放电,因放电阻抗较大,使放电速度远慢于充电速度,感温输入端(vi3)电位始终维持在高电位,又经电阻4r12继续抬升,使安全控制模块ic的两输入端(vi1、vi2)电位高于其内置的上限电位,使安全控制模块ic工作在截止状态,其同相输出端(vo1)输出高电位、反相输出端(vo2)输出低电位,让电磁继电器j线圈断电使其常开触点释放切断常开按钮cka两端的交流电流,又进而使光电耦合器4gd中双向可控硅截止,将电磁继电器j的常开触点始终自锁在断电的开锁状态,电热线wr始终不能通电。于是,就实现了对电热毯(或电热体)的过热保护。

永不失效原理:因电热毯(或电热体)中电热线wr正常发热所需的交流电源,需要依靠由二极管4d12至4d15组成的全波整流桥为光电耦合器4gd中发光二极管提供直流电流,以及由二极管4d1至4d4组成的整流桥为电磁继电器j线圈提供工作电流,控制光电耦合器4gd中双向可控硅导通和电磁继电器j的常开触点持续闭锁在通电状态,才能维持接通电热线wr的交流电源。当光电耦合器4gd中发光二极管电流通路(由二极管4d12至4d15、电阻4r8构成)和电磁继电器j线圈电流通路(由安全控制模块ic的输入输出端、二极管3d6和二极管4d1至4d4构成)及其控制电路(由电阻4r7、热触线rc、电阻4r5、稳压二极管4wd2和或电阻4r9、稳压二极管4wd2、二极管4d7、4r12、4r11串联构成)等所有环节,如发生异常开路或某种短路故障,破坏了靠电流维持闭锁的自锁条件,就自动开锁断电,经失电反馈,又将光电耦合器4gd中双向可控硅截止、将电磁继电器j的常开触点始终自锁在断电的开锁状态,使电热毯在过热时控制电路发生异常开路或短路故障仍然不失控,过热保护功能永不失效,完全消除了电热毯(或电热体)的安全隐患和缺陷。于是,就实现了为用户提供一种全程热保恒效的真安电热毯(或电热体)的愿望。

断线保护原理:当电热线wr内部某处发生电热线(丝)断裂时,由于电容4c5、4c1所储电量放电需要一定时间,因此,光电耦合器4gd中双向可控硅和电磁继电器j常开触点也要在电热线wr断裂后延迟一段时间才切断交流电源。只要电容4c5、4c1的放电时间超过二极管4d8的反向截止断电时间,就不影响电热线wr正常稳定通电发热。如果电热线wr断裂时间超过电容4c5、4c1的放电时间,则光电耦合器4gd中双向可控硅和电磁继电器j的常开触点延迟切断交流电源后,经失电反馈,就会始终自锁在断电的开锁状态。该技术措施是为了防止电热线wr断裂后闪弧(跳火)时间过长局部过热、进而引燃电热毯面料、或直接引发火灾,危及人身财产安全。可见,本发明中的断线保护功能又更进一步彻底可靠有效地消除了电热毯的安全隐患和缺陷,所以说本发明是一种全程热保恒效的真安电热毯(或电热体)。

五、对本发明实施例4的具体说明:

本发明的具体实施例4电路原理图,如图5所示,所述的全程真安自锁电路(1)包括电阻5r5、5r9、5r12、电容5c1、5c3、5c4和二极管5d7、稳压二极管5wd1、5wd2、5wd3以及电磁继电器j线圈;所述的锁控开关(6)包括常开按钮cka和电磁继电器j常开触点,所述的维持通电闭锁电路(2)包括二极管5d1至5d4、5d9、5d10和电阻5r7;所述的热触线(3)就是用导电金属丝旋绕在外层的热触线rc,电热线(5)就是用导电金属丝旋绕在内层的电热线wr,在电热线wr与热触线rc之间夹垫热熔薄膜,例如用普通尼龙快熔热塑性材料制作的热熔薄膜具有低温隔离绝缘、高热熔化开孔导致所隔两线直接碰触短路的特性,例如用半导体尼龙热塑性材料制作的热熔薄膜具有温度越高阻抗越低漏电越大的特性;所述的保险管(7)就是用防短路电流的熔断丝制造的保险管bx,所述的断保开关(8)就是光敏双向晶闸管5gm,所述的电源开关(9)就是有三个档位的电源开关dwk,所述的降温器(10)就是二极管5d8,所述的断线检测电路(11)包括大电流发光二极管5led、二极管5d12至5d15、电阻5r8、电容5c5;电路连接方式:所述的电磁继电器j线圈的一端连接稳压二极管5wd1负极和电容5c1正极作为全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端,电磁继电器j线圈的另一端连接稳压二极管5wd1正极和电阻5r12的一端及电容5c1负极作为直流电压(v+2),电阻5r12的另一端连接二极管5d7正极,二极管5d7负极并接电容5c3一端和稳压二极管5wd2、5wd3负极作为全程真安自锁电路(1)的感温输入端(vi3),电容5c3另一端连接电容5c4一端,稳压二极管5wd2正极连接电阻5r5一端,电阻5r5另一端作为全程真安自锁电路(1)的上输入端(vi5)连接热触线rc的首端(a),稳压二极管5wd3正极连接电阻5r9一端,电阻5r9另一端连接热触线rc的尾端(b),电阻5r7的一端作为维持通电闭锁电路(2)的下输入端(vi6)也连接热触线rc的尾端(b),电阻5r7的另一端并联二极管5d3、5d4、5d10的正极和电容5c4另一端作为维持通电闭锁电路(2)的直流接地端(gnd);二极管5d1、5d2负极连接5d9负极作为维持通电闭锁电路(2)输出的直流电源电压正极(v+1),再连接全程真安自锁电路(1)的直流电源正极输入端;所述的电源开关dwk的负载侧第1档位连接在交流电线n1之上挂接的二极管5d9、5d8正极和二极管5d10负极,电源开关dwk的负载侧第2档位连接在交流电线n2之上挂接的二极管5d2正极和二极管5d3、5d8负极以及电热线wr的尾端(b),电源开关dwk的负载侧第3档位空置作为断电挡位,电源开关dwk的电源侧三个挡位并联后连接交流电源输入端(n);二极管5d14正极连接二极管5d13负极作为断线检测电路(11)的一个交流电输入端再连接交流电线l3和电热线wr的首端(a),所述的大电流发光二极管5led的正极连接电阻5r8的一端,电阻5r8的另一端并接二极管5d15、5d14负极和电容5c5正极作为断线检测电路(11)的直流电压正极(v+3),大电流发光二极管5led的负极并接二极管5d12、5d13正极和电容5c5负极作为断线检测电路(11)的直流电压负极(v+4);二极管5d15正极连接5d12负极作为断线检测电路(11)的另一个交流电输入端再连接在交流电线l2上挂接的常开按钮cka的负载侧和电磁继电器j常开触点的动端及光敏双向晶闸管5gm的一交流端,光敏双向晶闸管5gm的另一交流端连接交流电线l5和二极管5d1正极与二极管5d4负极;所述的电磁继电器j常开触点的静端和常开按钮cka的电源侧连接交流电线l1和保险管bx的一端,保险管bx的另一端连接交流电源输入端(l);电磁继电器j线圈通电时输出的电磁力直接控制电磁继电器j常开触点吸合接通电热线wr的交流电源;大电流发光二极管5led通电时发出的光强直接控制光敏双向晶闸管5gm导通维持通电闭锁电路(2)的交流电源;另外,对于某些不需要断线闪火保护功能的电热体,或者取消断线检测电路(11)和断保开关(8)所包括的大电流发光二极管5led、二极管5d12至2d15、电阻5r8、电容5c5、光敏双向晶闸管5gm,将交流电线l2与交流电线l3和交流电线l5直接并接连通,其余电路连接方式不变。

图5的电路功能原理如下:

正常发热原理:当需要电热毯(或电热体)投入发热工作时,在图5中交流电源输入两端(l、n)输入合适的交流电源后,先将电源开关dwk置于第2档(全功率档位),再按一下(或称启动)常开按钮cka,让交流电线l2、检流全波整流桥(由二极管5d12至5d15和大电流发光二极管5led串接电阻5r8组成)、交流电线l3和电热线wr以及交流电线n1组成的交流电流主回路接通输入的交流电源,大电流发光二极管5led通电发光,触发光敏双向晶闸管5gm先导通,将交流电线l2上的交流电源接通到交流电线l5之上,由二极管5d1至5d4组成的整流桥将交流电线l5输入的交流电源变换为直流电源电压正极(v+1)输出,经电容5c1和稳压二极管5wd1滤波稳压后为电磁继电器j线圈提供直流电压,通过电磁继电器j线圈后的电压正极(v+2)再经过电阻5r12、二极管5d7、稳压二极管5wd2、5wd3、电阻5r5、5r9、热触线rc、电阻5r7回到该直流电压负极即直流接地端(gnd)构成维持电磁继电器j线圈通电的直流电流通路,只要电磁继电器j线圈有正常持续电流通过,其常开触点就能维持吸合闭锁持续接通常开按钮cka两端的交流电流,使交流电线l2就能持续得到交流电源输入端(l)输入的交流电源,又进而使大电流发光二极管5led持续通电发光,触发光敏双向晶闸管5gm持续导通;二极管5d1至5d4组成的整流桥有持续的直流电压输出,电磁继电器j线圈有持续电流通过,电磁继电器j常开触点就能继续维持吸合闭锁持续接通常开按钮cka两端的交流电流,使交流电流主回路继续维持在闭锁通电状态,于是就让电热线wr持续通过交流电流而正常发热。上电之初,电热线wr让热触线rc所感温度较低,因热熔薄膜处于低温绝缘状态,电热线wr中交流电压对热触线rc中直流电流或电压无影响,二极管5d7负极与电容5c3的连接点即感温输入端(vi3)的直流电位比电压正极(v+2)低很多,让电磁继电器j线圈正常通电维持其常开触点正常吸合,电热线wr持续正常通电发热。若电热毯的热量或温度偏高,需要将电热毯温度调节到人体感到舒适的温度范围,就将电源开关dwk由第2档(全功率挡位)调至第1档(半功率挡位),让二极管5d8投入工作,此时,只能正向通电、反向截止不能通电,电热线wr中电功率减少一半,电热毯的温度就会降低很多。若要电热毯停止发热,就将电源开关dwk置于第3档,就完全断开了交流电源,电磁继电器j线圈和大电流发光二极管5led都完全失去直流电流,电热线(5)也完全失去交流电流,将光敏双向晶闸管5gm截止,将电磁继电器j的常开触点置于断开电源的开锁状态,此时,假如再将电源开关dwk置于第1档或第2档,电磁继电器j线圈和大电流发光二极管5led仍然失电,始终将电磁继电器j的常开触点自锁在断电的开锁状态。若想电热毯再次通电发热,需要再次按下常开按钮cka,让光敏双向晶闸管5gm导通、电磁继电器j再次锁定在持续闭锁通电状态。

过热保护原理:只要电热毯(或电热体)中电热线wr的全线或某局部过热,温升高于正常范围,引起热触线rc和电热线wr之间的某局部(如其首端a-a处或尾端b-b处或中间某处)热熔薄膜快速熔化开孔,导致热触线rc和电热线wr直接短路,让电热线wr上的交流电压通过热触线rc从上输入端(vi5)通过电阻5r5串稳压二极管5wd2和电阻5r9串稳压二极管5wd3进入二极管5d7负极,当上输入端(vi5)电位在极性为正a→a或b→b时,为电容5c3、5c4充电,感温输入端(vi3)电位快速升高,接近上输入端(vi5)电位;当上输入端(vi5)电位在极性为负a→a或b→b时,电容5c3、5c4的充电量须经过稳压二极管5wd2串电阻5r5和稳压二极管5wd3串电阻5r9、热触线rc、电阻5r7反向放电,因放电阻抗较大,使放电速度远慢于充电速度,感温输入端(vi3)电位始终维持在高电位,从而阻断了电磁继电器j线圈中电流,强迫电磁继电器j的常开触点释放,切断交流电源,又进而使电磁继电器j线圈和大电流发光二极管5led都完全失去直流电流,将光敏双向晶闸管5gm截止、电磁继电器j的常开触点始终自锁在断电的开锁状态,电热线wr始终不能通电。于是,就实现了对电热毯(或电热体)的过热保护。

永不失效原理:因电热毯(或电热体)中电热线wr正常发热所需的交流电源,需要依靠由二极管5d12至5d15组成的全波整流桥为大电流发光二极管5led提供直流电流,以及由二极管5d1至5d4组成的整流桥为电磁继电器j线圈提供工作电流,控制光敏双向晶闸管5gm和电磁继电器j持续闭锁在通电状态,才能维持接通电热线wr的交流电源。当大电流发光二极管5led电流通路(由二极管5d12至5d15、电阻5r8构成)和电磁继电器j线圈电流通路(由二极管5d1至5d4、电阻5r12、二极管5d7、稳压二极管5wd2串电阻5r5和或稳压二极管5wd3串电阻5r9、热触线rc、电阻5r7串联构成)中所有环节,如发生异常开路或某种短路故障,破坏了靠电流维持闭锁的自锁条件,就自动开锁断电,经失电反馈,又将光敏双向晶闸管5gm截止、将电磁继电器j的常开触点始终自锁在断电的开锁状态,使电热毯在过热时控制电路发生异常开路或短路故障仍然不失控,过热保护功能永不失效,完全消除了电热毯(或电热体)的安全隐患和缺陷.于是,就实现了为用户提供一种全程热保恒效的真安电热毯(或电热体)的愿望。

断线保护原理:当电热线wr内部某处发生电热线(丝)断裂时,由于电容5c5、5c1所储电量放电需要一定时间,因此,光敏双向晶闸管5gm和电磁继电器j常开触点也要在电热线wr断裂后延迟一段时间才切断交流电源。只要电容5c5、5c1的放电时间超过二极管5d8的反向截止断电时间,就不影响电热线wr正常稳定通电发热。如果电热线wr断裂时间超过电容5c5、5c1的放电时间,则光敏双向晶闸管5gm和电磁继电器j的常开触点延迟切断交流电源后,经失电反馈,就会始终自锁在断电的开锁状态。该技术措施是为了防止电热线wr断裂后闪弧(跳火)时间过长局部过热、进而引燃电热毯面料、或直接引发火灾,危及人身财产安全。可见,本发明中的断线保护功能又更进一步彻底可靠有效地消除了电热毯的安全隐患和缺陷,所以说本发明是一种全程热保恒效的真安电热毯(或电热体)。

六、补充说明:

1.本发明所述的全程真安自锁电路(1)和锁控开关(6)所共用的固态继电器ssr是采用tac018型固态继电器,可直接控制220v交流电压、1a电流的负载,完全能满足电热毯的功率(远低于200w)需要。如需要控制更大功率电热负载,可先用tac018型固态继电器(与光电耦合器的原理相似),驱动大功率双向晶闸管,再控制更大功率的交流负载。

2.本发明所述的安全控制模块ic采用防失效或防失控之类的安全控制电路或与其功能等效和接近的电路,例如申请号为201410118895.9的专利中防故障失效的控制电路芯片1fyk或2lek就属于安全控制电路之一。所述的安全控制模块ic(以下简称:ic)的基本原理和功能如下:当在ic的两个输入端(vi1、vi2)输入的外部传感信号电位vi3低于ic内设的下限电位时,ic工作在导通状态,ic的同相输出端(vo1)输出低电位,ic的反相输出端(vo2)输出高电位,可直接驱动后级执行电路接通负载电源;当在ic的两个输入端(vi1、vi2)输入的外部传感信号电位vi3高于ic内设的上限电位时,ic工作在截止状态,ic的同相输出端(vo1)输出高电位,ic的反相输出端(vo2)输出低电位,可直接驱动后级执行电路断开负载电源;上限和下限电位之差,就是ic两种工作状态转换的动作回差;当在ic的两个输入端(vi1、vi2)输入的外部传感信号电位vi3因异常故障而低于ic内设的底限电位(底限比下限电位还低很多)时,ic工作在防失控或防失效状态,ic的同相输出端(vo1)输出高电位,ic的反相输出端(vo2)输出低电位,也可直接驱动后级执行电路断开电热负载电源,于是ic对电热负载就能起到过热保护作用。

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