一种加热器的温度控制系统的制作方法

本技术涉及智能控制，更具体地说涉及一种加热器的温度控制系统。

背景技术：

1、现有的热传导治疗装置中主要由主机、与人体接触的治疗面、加热器以及温控器等部件所组成，热传导治疗装置通过保持治疗面的温度在小范围波动，以传导的方式将热能传递至与治疗面接触的人体局部)，用于缓解肌肉痉挛、粘液囊炎、肌腱炎、纤维性肌肉痛等病症。

2、热传导治疗装置一般配置有温度调节功能以及过热保护功能，根据相关国家标准及行业标准，热传导治疗装置需要配置有独立的二级温控功能，并且第二级温控动作时，需要切断输出且不可自动恢复，所谓“独立的二级温控功能”指的是第一级温控和第二级温控功能是相互独立的，并且第二级温控不受主机控制的情况下实现过热保护功能。传统的热传导治疗装置中主要是通过温度熔断器或温度保险丝予以实现二级温控功能，当热传导治疗装置超过规定值时温度熔断器或温度保险丝发生熔断，更换温度熔断器或温度保险丝，维修更换工作繁琐。为此本领域技术人员利用温控开关ts替代温度熔断器或温度保险丝，温控开关ts是一种能够根据环境的温度变化，在其内部发生物理形变，从而产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件。上述方案虽然解决了温度熔断器或温度保险丝所带来的问题，但是同时还存在着另一个技术问题，就是热传导治疗装置发热部件与温控开关ts是串联的，因此现有的pwm调温方案会对温控开关ts状态检测带来影响，难以实现对温控开关ts状态检测功能，相应的主控模块难以根据温控开关ts状态作进一步的控制，因此并不能满足“不可自动恢复”功能。

技术实现思路

1、为解决上述一个或多个技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种加热器的温度控制系统。

2、本实用新型为解决问题所采用的技术方案是：

3、一种加热器的温度控制系统，包括电源接口、主控模块、开关管k1、发热电阻ra、温控开关ts、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4以及三极管q1；

4、所述主控模块与所述开关管k1的栅极相连向所述开关管k1传输pwm驱动信号，所述开关管k1的源极与所述电源接口相连，所述开关管k1的漏极与所述发热电阻ra的一端相连，所述发热电阻ra的另一端通过所述温控开关ts与地端相连，所述电源接口与所述电阻r1的一端相连，所述电阻r1的另一端与所述开关管k1的漏极相连，所述开关管k1的漏极先后通过所述电阻r2以及所述电阻r3与地端相连，所述三极管q1的基极接在所述电阻r2与所述电阻r3的连接点，所述三极管q1的发射极与地端相连，所述三极管q1的集电极通过所述电阻r4与电源端相连，所述三极管q1的集电极与所述主控模块相连；

5、所述电阻r1的阻值至少为所述发热电阻ra的阻值的n倍，所述电阻r1的阻值至少需要满足当所述开关管k1关断且所述温控开关ts导通时，所述发热电阻ra的散热速度大于发热速度；

6、将所述电阻r2、所述电阻r3以及所述三极管q1的基极-发射极间的等效电阻所形成的连接电路定义为电阻网络，将所述电源接口的输入电压设定为u，将所述电阻r1的阻值设为r1，将所述电阻网络的等效电阻阻值设为rd，将所述发热电阻ra的阻值设定为ra，所述电源接口的输入电压u、所述电阻r1的阻值r1以及所述发热电阻ra的阻值ra满足以下关系式，u*ra/(r1+ra)＜1.2v，所述电源接口的输入电压u、所述电阻r1的阻值r1以及所述电阻网络的等效电阻阻值rd满足以下关系式，u*rd/(r1+rd)＞2v，其中v表示电压单位伏特。

7、作为上述技术方案的进一步改进，本技术方案还包括驱动模块，所述主控模块与所述驱动模块相连，所述驱动模块与所述开关管k1的栅极相连。

8、作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动模块包括电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8以及三极管q2，所述主控模块通过所述电阻r5与所述三极管q2的基极相连，所述三极管q2的发射极与地端相连，所述电阻r6的一端与所述三极管q2的基极相连，另一端与所述三极管q2的发射极相连，所述三极管q2的集电极通过所述电阻r7与所述开关管k1的栅极相连，所述电阻r8的一端与所述开关管k1的栅极相连，另一端与所述电源接口相连。

9、作为上述技术方案的进一步改进，本技术方案还包括二极管d1，所述二极管d1的正极接在所述发热电阻ra与所述温控开关ts的连接点，或者所述二极管d1的正极与地端相连，所述二极管d1的负极与所述开关管k1的漏极相连。

10、作为上述技术方案的进一步改进，本技术方案还包括温度采样模块，所述温度采样模块与所述主控模块相连。

11、作为上述技术方案的进一步改进，所述温度采样模块包括温度传感器、运算放大器u1、运算放大器u2、电阻r9、电阻r10、电阻r11以及电容c1，所述温度传感器通过所述电阻r9与所述运算放大器u1的同相输入端相连，所述运算放大器u1的同相输入端通过所述电容c1与地端相连，所述运算放大器u1的反相输入端与所述运算放大器u1的输出端相连，所述运算放大器u1的输出端与所述运算放大器u2的同相输入端相连，所述运算放大器u2的反相输入端通过所述电阻r10与地端相连，所述运算放大器u2的反相输入端通过所述电阻r11与其输出端相连，所述运算放大器u2的输出端与所述主控模块相连。

12、本实用新型的有益效果是：本技术方案中在现有的pwm温度控制电路的基础上，设置检测温控开关ts通断状态的检测支路，该支路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4以及三极管q1，本技术方案中电阻r1的阻值至少为发热电阻ra的阻值的n倍，减少电阻r1与发热电阻ra连接支路的电流，电阻r1的阻值至少需要满足当开关管k1关断且温控开关ts导通时，发热电阻ra的散热速度大于加热速度，电阻r1的阻值r1以及发热电阻ra的阻值ra满足关系式u*ra/(r1+ra)＜1.2v，电阻r1的阻值r1以及电阻网络的等效电阻阻值rd满足关系式u*rd/(r1+rd)＞2v，从而实现当温控开关ts从连通状态改变为断开状态且pwm驱动信号为低电平时，三极管q1能够从截止状态改变为导通状态，三极管q1的集电极能够从输出高电平转变为输出低电平，主控模块通过检测三极管q1的集电极的输出电平即可实现温控开关ts通断状态的检测功能，便于主控模块根据温控开关ts通断状态做进一步控制。

技术特征：

1.一种加热器的温度控制系统，其特征在于，包括电源接口、主控模块、开关管k1、发热电阻ra、温控开关ts、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4以及三极管q1；

2.根据权利要求1所述的一种加热器的温度控制系统，其特征在于，还包括驱动模块，所述主控模块与所述驱动模块相连，所述驱动模块与所述开关管k1的栅极相连。

3.根据权利要求2所述的一种加热器的温度控制系统，其特征在于，所述驱动模块包括电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8以及三极管q2，所述主控模块通过所述电阻r5与所述三极管q2的基极相连，所述三极管q2的发射极与地端相连，所述电阻r6的一端与所述三极管q2的基极相连，另一端与所述三极管q2的发射极相连，所述三极管q2的集电极通过所述电阻r7与所述开关管k1的栅极相连，所述电阻r8的一端与所述开关管k1的栅极相连，另一端与所述电源接口相连。

4.根据权利要求1所述的一种加热器的温度控制系统，其特征在于，还包括二极管d1，所述二极管d1的正极接在所述发热电阻ra与所述温控开关ts的连接点，或者所述二极管d1的正极与地端相连，所述二极管d1的负极与所述开关管k1的漏极相连。

5.根据权利要求1所述的一种加热器的温度控制系统，其特征在于，还包括温度采样模块，所述温度采样模块与所述主控模块相连。

6.根据权利要求5所述的一种加热器的温度控制系统，其特征在于，所述温度采样模块包括温度传感器、运算放大器u1、运算放大器u2、电阻r9、电阻r10、电阻r11以及电容c1，所述温度传感器通过所述电阻r9与所述运算放大器u1的同相输入端相连，所述运算放大器u1的同相输入端通过所述电容c1与地端相连，所述运算放大器u1的反相输入端与所述运算放大器u1的输出端相连，所述运算放大器u1的输出端与所述运算放大器u2的同相输入端相连，所述运算放大器u2的反相输入端通过所述电阻r10与地端相连，所述运算放大器u2的反相输入端通过所述电阻r11与其输出端相连，所述运算放大器u2的输出端与所述主控模块相连。

技术总结
本技术公开了一种加热器的温度控制系统，在现有的基础上，设置检测温控开关TS通断状态的检测支路，该支路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4以及三极管Q1，电阻R1的阻值至少为发热电阻RA的阻值的N倍，避免电源接口通过电阻R1影响发热电阻RA的电流有效值，电阻R1的阻值r1以及发热电阻RA的阻值ra满足关系式U*ra/(r1+ra)<1.2V，电阻R1的阻值r1以及电阻网络的等效电阻阻值rd满足关系式U*rd/(r1+rd)>2V，从而实现当温控开关TS从连通状态改变为断开状态且PWM驱动信号为低电平时三极管Q1的集电极能够从输出高电平转变为输出低电平，主控模块通过检测三极管Q1的集电极的输出电平即可实现温控开关TS通断状态的检测功能，便于主控模块根据温控开关TS通断状态做进一步控制。

技术研发人员：李叶勇,陈淑珍
受保护的技术使用者：广州宝络康医疗科技有限公司
技术研发日：20221123
技术公布日：2024/1/13