一种控温电热器具的制作方法
【专利摘要】一种控温电热器具，包括发热载体、发热元件和控制装置，控制装置包括电源电路、比较电路、输出电路、取样电路和缓冲器电路，缓冲器的输入端接比较器的输出端，缓冲器的输出端接比较器的输入端，缓冲器和发热元件的另一端接控制电路工作地，执行元件可控硅阳极接电源一端，阴极一路接发热元件，另一路经电阻、二极管接比较器输入端，可控硅控制极接输出电路。解决了元器件多，控温精度不高，要求发热元件温度变化系数大，制作复杂的问题。可广泛应用于各种电热器具或加热部件中的精准控温，如电热暖身毯、电热被、孵化垫、各种电热敷、各种电加热产品及其他行业的温度控制装置等。
【专利说明】一种控温电热器具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控温电热器具，特别是一种以线、薄膜或其他结构形式发热的电热器具的温度控制装置。
【背景技术】
[0002]已有的以线发热(无论是发热体和感温体合二为一，还是发热体和感温体独立分开的)控温电热器具在控温技术方面采用的是从电网上取同步信号去控制同步电路输出高电平提供比较器输入设定参考电平的工作电压，并与取样支路的比较器输入电平进行比较，决定比较器输出电平状态(高或低)从而决定执行元件(可控硅等)工作状态(导通或关断)，使负载(发热元件)获电加热或停止加热达到控制且恒定温度的目的。控温器具由发热载体、发热元件和控制器组成，发热元件安装在发热载体上，在发热载体一端连接接点接口，经连接软线连接接点接口和控制器，并经电源插头接市电电源，控制器包括外壳以及安装在其内的控制电路。其存在的不足之处在于，首先，比较器同相和反相的输入端电平不是同取自电源电路稳压电源的分电压，即比较器同相输入电平依赖同步跟随电路的输出高电平为供电电压，比较器反相输入电平取自电源电路的稳压电源的分电压，这样，若控制装置在环境温度升高时(如覆盖或靠近发热元件)比较器的同相和反相输入电平因温度变化，使其线性不一致，导致控制的实际温度偏差较大、控温精度不高且易受干扰:其次，比较器的输入设定电平端无产生死区电压AU的电路，也就是控温不工作区(这种工作方式很难加入死区电压AU的产生和调整电路)，因此，器具控温工作状态是依靠取样支路较大的电流变化导致电源稳压电路电压波动(静态时取样支路工作电流大，电源稳压电路负载重，工作电压略下降；动态时取样支路工作电流小，电源稳压电路负载轻，工作电压略上升)，这样，就产生很微小的电压变化且该微小变化的电压是不可调节的，使得控制电路能控温，但要求发热元件的温度变化系数相对大，而对于温度变化系数较小的发热元件却难以实现控温或者说实现起来有困难，且控温精度低，不可调，应用范围窄。三是，由于控制装置覆盖或靠近发热元件，使得控制装置内温度升高时，器具的控制温度也会随着上升，结果，导致控温精度下降，限制了使用场合。
【发明内容】
[0003]本发明其目的就在于提供一种控温电热器具，解决了元器件多，控温精度不高，要求发热元件温度变化系数大，制作复杂的问题。具有适用电压范围广、控温精度高且可调、抗干扰能力强、可靠性高、成本低、制作简单的特点，可广泛应用于各种电热器具或加热部件中的精准控温，如电热暖身毯、电热被、孵化垫、各种电热敷、各种电加热产品及其他行业的温度控制装置等。
[0004]实现上述目的而采取的技术方案，包括发热载体、发热元件和控制器，发热元件安装在发热载体上，在发热载体一端连接接点接口，经连接软线连接接点接口和控制器，并经电源插头接市电电源或移动电源或变压装置电源，控制器包括外壳以及安装其内的控制电路，控制电路包括电源电路，所述控制电路还包括比较电路、取样电路、缓冲器电路、保护电路和执行元件可控硅，所述缓冲器电路包括二极管Dz、Dx、等效容抗Zc、电阻Rz、比较器IC2和调节电位器RW，二极管Dz的正极为缓冲器电路输入端②，二极管Dz的负极接Zc、Rz的各一脚，Zc的另一脚接工作地①，电阻Rz的另一脚经二极管Dx输出，为缓冲器电路输出端
③，比较器IC2反向端接缓冲器电路输出端③，比较器IC2同相端接二极管Dz的负极；所述电源电路连接比较电路和取样电路，所述缓冲器电路的输入端连接比较电路的输出端，缓冲器电路的输出端连接比较电路的运算放大器ICl同相输入端，比较电路的运算放大器ICl的输出端连接执行元件可控硅的控制极。
[0005]与现有的技术相比本发明具有以下优点。
[0006]1.由于控制电路采用了缓冲器的设计而不是同步电路的设计，使器具或部件控温精度高且可方便的调整，对发热元件的温度变化系数要求低，适用范围广；
2.由于控制电路采用了缓冲器和比较器相结合的电路设计，可方便地制作带有多项辅助控制功能的通用和专用芯片的集成块(如带有数字显示、定时等功能)，便于大批量生产各种控温电热器具和部件，功能性强大；
3.由于控制电路采用了缓冲器和比较器相结合的电路设计，可方便的加入各种保护电路，消除火灾隐患，尤其是控制装置在温度较高的环境工作时器具或部件控制温度恒定且不变或下降(根据发热场合的要求而定)，使得器具安全性能高；
4.若某些场合发热元件的发热体和感温体(传感器)需独立分开，只需增加一个节点(连接软线内增加一根信号线)，其控制装置的控制效果与发热元件的发热体和感温体合二为一的控制装置效果相同。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0008]图1为本装置之一结构组成示意图；
图2为本装置之二结构组成示意图(发热元件的发热体和感温体独立分开)；
图3为本装置中缓冲器之一输出电压可调电路原理图；
图4为本装置中缓冲器之二输出电压不可调电路原理图；
图5为本装置中缓冲器与比较器组成的AU产生电路电原理图；
图6为图5中电网波形图；
图7为图5中比较器ICl反相输入端波形图(可控硅导通时)；
图8为图5中比较器ICl同相输入端波形图(可控硅导通时)；
图9为图5中比较器ICl输出端波形图(可控硅导通时)；
图10为本装置实施例(发热体和感温体合二为一且缓冲器输出电压可调)控制装置电原理图(半波工作电源)；
图11为本装置实施例(发热体和感温体独立分开且缓冲器输出电压可调)控制装置电原理图(半波工作电源)；
图12为本装置实施例(发热体和感温体合二为一且缓冲器输出电压可调)控制装置电原理图(全波工作电源)；
图13为本装置实施例(发热体和感温体独立分开且缓冲器输出电压可调)控制装置电原理图(全波工作电源);
图14为本装置实施例(发热体和感温体合二为一且缓冲器输出电压不可调)控制装置电原理图(半波工作电源)；
图15为本装置实施例(发热体和感温体合二为一且缓冲器输出电压不可调)控制装置电原理图(半波工作电源)。
[0009]图16为本装置实施例(发热体和感温体合二为一且缓冲器输出电压可调)控制装置电原理图(全波工作电源)。
[0010]本装置包括发热载体1、发热元件2和控制器6，如图1、2所示，发热元件2安装在发热载体I上，在发热载体I 一端连接接点接口 3，经连接软线4连接接点接口 3和控制器6，并经电源插头5接市电电源或移动电源或变压装置电源，控制器6包括外壳以及安装其内的控制电路，控制电路包括电源电路，所述控制电路还包括比较电路、取样电路、缓冲器电路、保护电路和执行元件可控硅，所述缓冲器电路包括二极管Dz、Dx、等效容抗Zc、电阻Rz、比较器IC2和调节电位器RW，二极管Dz的正极为缓冲器电路输入端②，二极管Dz的负极接等效容抗Zc、Rz的各一脚，Zc的另一脚接工作地①，电阻Rz的另一脚经二极管Dx输出，为缓冲器电路输出端③，比较器IC2反向端接缓冲器电路输出端③，比较器IC2同相端接二极管Dz的负极；所述电源电路连接比较电路和取样电路，所述缓冲器电路的输入端连接比较电路运算放大器ICl的输出端，缓冲器电路的输出端连接比较电路的运算放大器ICl同相输入端，比较电路的运算放大器ICl的输出端连接执行元件可控硅的控制极。
[0011 ] 所述缓冲器电路包括二极管Dz、等效容抗Zc、电阻Rz，如图4所示，二极管Dz的正极为缓冲器电路输入端②，二 极管Dz的负极接等效容抗Zc、Rz的各一脚，Zc的另一脚接工作地①，电阻Rz的另一脚为缓冲器电路输出端③。
[0012]所述发热元件2为发热体、感温体合二为一或发热体、感温体独立分开，如图1、2所示。
[0013]所述电源电路包括半波工作电源电路和全波工作电源电路；半波工作电源电路分2路，如图11、14所示，一路由降压电容Cl、缓冲电阻Rl、二极管Dl和D2、稳压管DW、滤波电容C2、保险管H)组成，另一路由执行元件单向可控硅V、保险管H)组成；全波工作电源电路分二路，如图12、13、16所示，一路由二极管D1、D2、降压电阻Rl、稳压管DW、滤波电容C2、保险管H)组成，另一路由二极管D2、D2 ^、执行元件可控硅V1、V2、保险管H)组成桥式整流电路。
[0014]所述电源电路中的半波工作电源电路分2路，如图11、15所示，一路由二极管D2、降压电阻R2、稳压管DW、滤波电容C2、保险管H)组成，另一路由执行元件单向可控硅V、保险管H)组成。
[0015]所述比较电路包括电阻R3、R4、R5、二极管D3、D4、D6、电容C3、微调电位器RWl、调节电位器RW2和运算放大器ICl，R3、R4、RWl、Rff2, D3、D4构成，运算放大器ICl的同相端的输入电路，其中D3、D4为补偿二极管兼保护电路，RWl为初始参考点输入电压调整电位器，RW2为参考点输入电压调节电位器，即温度高低控制调节，由控制装置外部温度设定钮调定；R5、R9、D6、C3、RL构成ICl的反向端输入电路。
[0016]所述取样电路包括二极管D6、电阻R9和发热元件RL或发热体和感温体独立分开的RL加Rt。[0017]所述保护电路包括比较器IC3，比较器IC3同相端接比较器ICl的反相输入端，比较器IC3反相端接比较器ICl的同相输入端的并联二极管D3、D4的负极，输出端接二极管D5的负极，D5的正极接比较器ICl的输出端；比较器ICl输出端所接的输出电路中R7、C4、D8为阻容耦合电路，防止ICl出故障输出端长期为高电平不能触发可控硅V导通，使器具保持不加热状态，其中D8在此处为放电二极管，与ICl的输出端、R6、R7、C4组成放电回路，使C4通过脉冲电压后，在ICl输出端为低电平时，快速放电。
[0018]所述比较器ICl输出端接输出电路，输出电路包括电阻R6、R7、电容C4、二极管D7、D8，R7、C4、D8为阻容耦合电路，R6、R7、C4组成放电回路。
[0019]本装置控制电路中的缓冲器的输出电压叠加在ICl的同相输入端，使同相输入端的电平由U3’上升至U3，U3与U3’的差值为AU，AU= U3- U3’(调节RW3或改变电路相关元器件参数，可改变U3值，从而改变AU，也就改变控温精度)；当反相输入端的电平(取样电路负载因加热，温度升高其电阻增大，导致输入端②的电平上升)变化至U2 ^ U3时，ICl翻转且输出低电平，此时ICl输出端不能按周期提供缓冲器输入端等效容抗Zc的充电电压，缓冲器的输出端也就不能提供维持ICl同相端的维持U3的电压，ICl同相端的输入电平由U3迅速变成U3’，且U3’ < U2，使ICl维持输出低电平，执行元件可控硅V关断，负载停止加热，器具温度开始下降，当温度下降到使ICl的反相输入端电平U2 ( U3’时，ICl翻转输出高电平，同时ICl输出的高电平提供缓冲器输入端等效容抗Zc的充电电压，使缓冲器输出电压叠加在ICl的同相输入端，使同相输入端的电平由U3’又上升至U3，使可控硅导通，负载获电，器具处在加热状态，这样反复循环，就实现了控温且恒温的功能，如图5、
6、7、8、9所示。缓冲器 同相输入端的等效容抗Zc取最小值条件是:当ICl输出高电平时，可控硅V导通(且在导通的电网半波时段内，可控硅维持导通)，负载获电，ICl反相输入端变成高电平(接近电源电路 稳压电源的电压值)即U2 ^ U3，ICl输出低电平，当导通的电网半波接近零点时或以后，可控硅V无维持导通电压而关断，此时，维持ICl的同相输入端电平U3至电网下一个半波到来(使可控硅由关断变成导通的最小开启电压)时，Zc所取容抗值，其中，缓冲器输入端的二极管Dz是起当ICl输出端为低电平时，等效容抗Zc与输出端隔开的作用，Rz的作用是与等效容抗Zc组成时间常数维持ICl的同相输入端电平U3的最小工作电平值(若采用图3缓冲器电路，则U3为恒定值，由设计确定，Zc取最小值条件是维持IC2的同相输入端电平至电网下一个半波到来时大于反相输入端电平，IC2的输出端在器具加热时间内始终输出高电平)。若缓冲器输入端等效容抗Zc中的电容选具有温度变化系数的电容器(负温度系数)，即环境温度高时电容容量减小，导致时间常数减小，维持比较器输入端U3的值也随之降低，导致设定温度下降，从而使控制装置得到保护；若要维持设定温度不变，则缓冲器输入端等效容抗Zc选温度变化系数为零的电容器即可。
[0020]本装置由发热载体1、发热元件2和控制器6组成，如图1所示，发热元件2安装在发热载体上，发热载体I 一端连接接点接口 3，经连接软线4连接接点接口和控制器6，并经插头5接市电电源或变压装置电源，控制器6包括外壳及安装其内的控制电路，控制电路包括电源电路、电源电路与比较电路连接，比较电路和输出电路、取样电路、缓冲器连接。执行元件可控硅V阳极接电源一极，阴极一路经接点与发热元件RL —端连接，另一路经电阻R9和二极管D6接比较器ICl的反相输入端，发热元件RL另一端经接口接点接电源的另一极。缓冲器的输入端②接ICl的输出端，缓冲器的输出端③接ICl的同相输入端，缓冲器①端接工作地。其中缓冲器的输入端②也可接ICI的反相输入端，效果基本一致，因为，执行元件可控硅导通时，负载RL获电加热，ICl的反相输入端的电平由U2变成接近稳压电源的稳压值，此值加在缓冲器的输入端，也使缓冲器的输入端的等效容抗Zc充电并使ICl的同相输入电平维持在U3的水平至下一个半波到来的时。接点接口 3为发热元件2与连接软线4的的连接点，接口接点3只有2个接点(如图2所示，接点接口接点3有3个接点)。
[0021]控制电路由电源电路，比较电路，输出电路，缓冲器电路及取样电路组成，电源电路分半波工作电路和全波工作电路。
[0022]实施例一，图14为半波工作电源(发热体和感温体合二为一且缓冲器输出电压不可调)控制装置电原理图，如图14所示，电源电路分2路，一路由降压电容Cl、缓冲电阻R1、二极管Dl和D2、稳压管DW、滤波电容C2、保险管H)组成，提供控制电路的稳压电源(此稳压电源为阻容降压，可提供较大的工作电流，适用于各种温度变化系数的发热元件或薄膜；若温度变化系数较大的发热元件或薄膜可采用电阻降压的稳压电源供电，如图10、图15所示)；另一路由执行元件单向可控硅V、保险管H)组成，可控硅V受控制电路的控制状态给发热元件RL施加电压。
[0023]比较电路由R3、R4、R5、二极管D3、D4、D6、电容C3、微调电位器RW1、调节电位器鼎2、运算放大器ICl组成，1?3、1?4、1^1、1^2、03、04构成运算放大器ICl的同相端的输入电路，缓冲器输出端③接ICl的同相输入端，其中，D3、D4为补偿二极管兼保护电路，RWl为初始参考点输入电压调整电位器，RW2为参考点输入电压调节电位器，即温度高低控制调节，由控制装置外部温度设定钮调定；R5、R9、D6、C3、RL构成ICl的反输入电路，其中D6、R9、RL组成取样电路与参考电平相比较，决定比较器的输出状态(高或低)，电容C3为保护ICl而设立的，比较器的输出端分三路输出，一路经电阻R6、R7、C4、D7至执行元件可控硅的触发极，一路接缓冲器的输入端Dz的正极。一路经二极管D5的正极到IC3的输出端，与IC3组成保护电路。
[0024]缓冲器由Dz、Zc、Rz组成，Dz的正极(输入端)接运算放大器ICl输出端，负极接等效容抗Zc、Rz的各一脚，Zc的另一脚接工作地，Rz的另一脚(输出端)接运算放大器ICl同相输入端。缓冲器的工作原理是:当比较电路ICl的U3 '电平大于U2 (某一温度点对应的反相输入端的电平)时，比较电路的ICl输出高电平，此时，高电平通过缓冲器输入端的二极管Dz对Zc充电且同时通过Rz的输出端作用在ICl的同相输入端，使ICl的同相输入端的电平由U3 ’快速变成U3，在同相输入端产生AU (U3- U3 ’ )，同时，ICl输出的高电平使执行元件可控硅V导通，负载RL获电进入加热状态，ICl的反相输入端电平接近稳压电源值，U2 > U3，比较电路的ICl输出低电平，缓冲器Zc获得的充电电压由Dz将ICl输出端隔开，通过输出电阻Rz作用在ICl的同相端，维持U3在下一个半波到来时输出端作用在ICl的同相输入端的工作电平(U3可以是恒定值，图10、图11所示)，当发热元件RL加热的半波电压接近零点处(或另外电压半波处)，不能维持可控硅V导通，可控硅V自动关闭，比较电路的ICl输入端电平U2 < U3，输出高电平，重复以上工作状态，器具处在加热状态。当加热温度达到设定温度时，也就是发热元件的电阻增大使得比较电路的ICl反相输入端的电平升高至U2 ^ U3时，ICl输出低电平，此时，缓冲器输入端的等效容抗Zc无充电电压，其输出端不能提供电压维持ICl同相输入端的工作电平U3，则U3快速下降变成U3丨，使得ICl的输出端可靠的为低电平，执行元件可控硅V关断，器具停止加热，温度慢慢下降(温度下降的区间-精度主要决定Λ U的值)，当温度下降使得ICl反相输入端的电平升高至U2 < U3时，输出高电平重复器具加热工作状态，这样，无需引入同步跟随电路，就实现了器具的控温功能，而且，控温精度高、可方便调整，原则上，可适用于各种温度变化系数的发热元件或发热薄膜的控温，只需调整AU。由于没有引入同步跟随电路，其功率因数接近理论值(半波加热为0.707，全波加热为I)。
[0025]为了防止器具或部件由于控制电路中的任何一个元器件出现故障(开路或短路)，温度不失控，控制电路均设有保护电路，本控制电路设有三处保护电路:一是比较器IC3同相端接比较器ICl的反相输入端，比较器IC3反相端接比较器ICl的同相输入端的并联二极管D3、D4的负极，输出端接二极管D5的负极，D5的正极接比较器ICl的输出端，若ICl同相输入端支路下偏置元件的任何一个器件开路，使得IC3反相输入端大于同相输入端，IC3输出端变成低电平，把ICl输出端的高电平拉成低电平，使得执行元件可控硅V不导通，器具保持不加热状态，同理，组成ICl输入端支路的其他元件若有一个元件开路或短路，都会使ICl输出端变成低电平，使得执行元件可控硅V不导通，器具保持不加热状态。二是ICl输出端所接的输出电路中R7、C4、D8为阻容耦合电路，防止ICl出故障输出端长期为高电平不能触发可控硅V导通，使器具保持不加热状态，其中D8在此处为放电二极管，与ICl的输出端(低电平-拉电流)、R6、R7、C4组成放电回路，使C4通过脉冲电压后，在ICl输出端为低电平时，快速放电。三是二极管D8、D7、可控硅V及保险管H)组成保护电路，若可控硅V出现故障(如反相向击穿)，不导通的半波电流通过此支路将保险管H)快速熔断，使器具失电停止加热(图12、图16全波加热电路中的V1、V2中若有一个可控硅反向击穿，保险管熔断，器具不加热)。
[0026]实施例二，全波工作电源的电原理图，如图12、13、16所示，电源电路分二路，一路由二极管Dl、D2、降压电阻R1、稳压管DW、滤波电容C2、保险管FO组成，提供控制电路的稳压电源(此稳压电源为电阻降压，提供的工作电流只有几毫安，适用于温度变化系数大的发热元件或发热薄膜)，另一路由二极管D2、D2丨、执行元件可控硅V1、V2、保险管H)组成桥式整流电路，可控硅Vl、V2受控制电路的控制状态给发热元件RL施加全波电压。
[0027]控制电路与半波控制电路图14原理基本相同，区别在于图16的缓冲器采用的是图4结构形式；而图12、13的缓冲器采用的是图3结构形式.图12的缓冲器是由运算放大器IC2、Dz、Zc、Rz、Rff3, Dx组成的比较电路，其中Dz、Zc构成比较器IC2的同相输入电路，比较器IC2的反相输入端接比较器ICl的同相端，Rz、RW3、Dx构成比较器IC2的输出电路。缓冲器输入端Zc的等效容抗组成的时间常数应选择其充电电压(在加热状态时，应维持下一个半波到来接近或过零点处的区间)大于反相端的电压，IC2输出高电平，保证比较器ICl的同相输入端的电平维持在U3不变，U3 > U2，比较器ICl输出高电平，使执行元件可控硅V1、V2都获取触发电压，若此时电网半波电压通过执行元件可控硅VI，执行元件可控硅V2处在反偏压状态，器具维持加热，发热元件RL获电，比较电路ICl的反相输入端U2电平接近稳压电源的稳压值，U2 > U3，ICl输出低电平，可控硅Vl在有半波电压通过时维持导通状态至电压不能维持其导通(在零点附近)处，可控硅Vl自动关断，U2 < U3，ICl输出高电平，缓冲器输入端Zc又获得充电电压，下一个半波到来，执行元件可控硅V2导通，执行元件可控硅Vl处在反偏压状态，与可控硅Vl导通工作状态相同。当器具加热温度达到设定温度时，在电网波形零点附近出，ICl的U2 >U3，IC1输出低电平，缓冲器输入端的等效电容无周期充电电压，IC2输出低电平，即缓冲器输出端无电流输出，ICl的U3得不到维持不变的电压，则变成U3 ^，而U3, <U3 (相差AU)，ICl输出端维持低电平，V1、V2无触发信号而关断，发热元件停止加热，当温度下降到使ICl的U3 ’ 3U2时，ICl输出高电平，缓冲器的Zc获得充电电压，输出高电平，使U3丨升到U3，可控硅V1、V2获得触发电压，重复上述加热过程，调节RW3，可改变缓冲器输出电平的高低，从而使U3值改变(即AU的改变)，这样，就实现了控温且恒温的功能，其他方面与半波工作电路原理同.。
[0028]注:
1.以上叙述比较器电路的同相和反相输入的条件是以发热元件为正温度变化系数而展开的，若发热元件为负温度变化系数则比较器的输入端的同相和反相端颠倒，相应电路作局部调整即可，不再详述。
[0029]2.缓冲器
能产生控温死区电压AU的电路本文定义为缓冲器或缓冲器电路。
[0030]控温死区电压AU也可称为不工作区间，他是指所设计的控制电路在器具加热温度达到设定温度临界点时，使器具停止加热一段时间的电压区间(AU决定控温工作状态和控温精度)。
[0031]3.本文所叙述的缓冲器输出为高电平叠加在比较器设定电平端产生AU;若采用缓冲器输出信号状态为拉电流作用在比较器设定电平端产生AU，则电路作相应的调整即可。
[0032]4.本文所叙述的缓冲器电路在输出高电平时，可以是恒定电压或是一个区间，作用于比较电路的参考电平端产生Δ U，缓冲器输入端可采用间歇式的控制方式，间歇式的控制周期根据需要可以任意设定；也可采用其他电路形式产生AU，此处不再举例说明。
【权利要求】
1.一种控温电热器具，包括发热载体(1)、发热元件(2 )和控制器(6 )，发热元件(2 )安装在发热载体(1)上，在发热载体(1) 一端连接接点接口(3)，经连接软线(4)连接接点接口(3 )和控制器(6 )，并经电源插头(5 )接市电电源或移动电源或变压装置电源，控制器(6 )包括外壳以及安装其内的控制电路，控制电路包括电源电路，其特征在于，所述控制电路还包括比较电路、取样电路、缓冲器电路、保护电路和执行元件可控娃，所述缓冲器电路包括二极管Dz、Dx、等效容抗Zc、电阻Rz、比较器IC2和调节电位器RW，二极管Dz的正极为缓冲器电路输入端(②)，二极管Dz的负极接等效容抗Zc、Rz的各一脚，Zc的另一脚接工作地(①)，电阻Rz的另一脚经二极管Dx输出，为缓冲器电路输出端(③)，比较器IC2反向端接缓冲器电路输出端(③)，比较器IC2同相端接二极管Dz的负极；所述电源电路连接比较电路和取样电路，所述缓冲器电路的输入端连接比较电路运算放大器ICl的输出端，缓冲器电路的输出端连接比较电路的运算放大器ICl同相输入端，比较电路的运算放大器ICl的输出端连接执行元件可控硅的控制极。
2.根据权利要求1所述的一种控温电热器具，其特征在于，所述缓冲器电路包括二极管Dz、等效容抗Zc、电阻Rz，二极管Dz的正极为缓冲器电路输入端(②)，二极管Dz的负极接等效容抗Zc、Rz的各一脚，Zc的另一脚接工作地(①)，电阻Rz的另一脚为缓冲器电路输出端(③)。
3.根据权利要求1或2所述的一种控温电热器具，其特征在于，所述发热元件(2)为发热体、感温体合二为一或发热体、感温体独立分开。
4.根据权利要求1所述的一种控温电热器具，其特征在于，所述电源电路包括半波工作电源电路和全波工作电源电路；半波工作电源电路分2路，一路由降压电容Cl、缓冲电阻R1、二极管Dl和D2、稳压管DW、滤波电容C2、保险管H)组成，另一路由执行元件单向可控硅V、保险管H)组成；全波工作电源电路分二路，一路由二极管D1、D2、降压电阻R1、稳压管DW、滤波电容C2、保险管H) 组成，另一路由二极管D2、D2丨、执行元件可控硅V1、V2、保险管FO组成桥式整流电路。
5.根据权利要求1或4所述的一种控温电热器具，其特征在于，所述电源电路中的半波工作电源电路分2路，一路由二极管D2、降压电阻R2、稳压管DW、滤波电容C2、保险管H)组成，另一路由执行元件单向可控硅V、保险管H)组成。
6.根据权利要求1所述的一种控温器具，其特征在于，所述比较电路包括电阻R3、R4、R5、二极管D3、D4、D6、电容C3、微调电位器RWl、调节电位器RW2和运算放大器IC1，R3、R4、RW1、RW2、D3、D4构成，运算放大器ICl的同相端的输入电路，其中D3、D4为补偿二极管兼保护电路，RWl为初始参考点输入电压调整电位器，RW2为参考点输入电压调节电位器，即温度高低控制调节，由控制装置外部温度设定钮调定；R5、R9、D6、C3、RL构成ICl的反向端输入电路。
7.根据权利要求1所述的一种控温电热器具，其特征在于，所述取样电路包括二极管D6、电阻R9和发热元件RL或发热体和感温体独立分开的RL加Rt。
8.根据权利要求1所述的一种控温电热器具，其特征在于，所述保护电路包括比较器IC3，比较器IC3同相端接比较器ICl的反相输入端，比较器IC3反相端接比较器ICl的同相输入端的并联二极管D3、D4的负极，输出端接二极管D5的负极，D5的正极接比较器ICl的输出端；比较器ICl输出端所接的输出电路中R7、C4、D8为阻容耦合电路，防止ICl出故障输出端长期为高电平不能触发可控硅V导通，使器具保持不加热状态，其中D8在此处为放电二极管，与ICl的输出端、R6、R7、C4组成放电回路，使C4通过脉冲电压后，在ICl输出端为低电平时，快速放电。
9.根据权利要求1所述的一种控温电热器具，其特征在于，所述比较器ICl输出端接输出电路，输出电路包括电阻R6、R7、电容C4、二极管D7、D8，R7、C4、D8为阻容耦合电路，R6、R7、C4组成放电 回路。
【文档编号】H05B3/02GK103517466SQ201310472465
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】李木水, 李江江 申请人:九江市科瑞特控温科技有限公司