双向可控硅控温座垫的制作方法
双向可控硅控温座垫的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种双向可控硅控温座垫，其特征包括：220V交流电源、半波整流及12V稳压电路、双向可控硅触发电路、双向可控硅控制电路；所述的双向可控硅触发电路由电阻R3、线性电位器RP、2只硅整流二极管D2～D3和三端可调分流基准电压源IC1组成，三端可调分流基准电压源IC1选用的型号为TL431；所述的双向可控硅控制电路由双向可控硅BCR、电阻R2和电热布SGC组成。为解决市场上电热丝座垫存在着低频交变磁场、电热丝容易折叠、折断等缺陷，本发明所述的双向可控硅控温座垫采用SGC电热布作为加热元件，并且电热布座垫表面温度可以调节。使用电热布制作座垫还具有发热均匀、耐折叠、不断线、寿命长等优点。
【专利说明】双向可控硅控温座垫
【技术领域】
[0001]本发明属于电子与温控【技术领域】,涉及一种双向可控娃控温座垫。
【背景技术】
[0002]市场各种电热座垫多采用电热丝作为加热材料，它们存在的问题有:一是感性负载存在着低频交变磁场，尤其是儿童或孕妇长期使用有碍身心健康；二是因电热丝柔软性欠佳，经长期坐压、搓揉电热丝很容易因折叠、折断而发生漏电或打火；三是在冬季夜间电热丝冷态电阻较小时突然加电，电热丝很容易烧断而使用者往往很难及时发现，存在着一定的安全隐患。为了解决市场上电热丝座垫存在的种种缺陷，本发明所述的双向可控硅控温座垫，它采用了 SGC电热布作为加热元件，并且电热布座垫的表面温度可以调节。
[0003]SGC电热布是红外材料与多种化合聚合物结合的简称。它用彩绒布料作为基体，把合成的SGC聚合物电子原浆喷涂在绒布料上，在绒布料上形成一层均匀的自由电子导电红外发热膜，膜层的厚与薄或导电料配比多少决定着膜层的电阻率、电压和功率的大小。它与电阻、电压及功率、发热量密切相关。除此之外，它的特性还有:
[0004]1.发热性。在膜层两端的电极压入引线，通入适当交流电或直流电后，在膜层两端的电极形成电流回路，混合的导电粒子材料具有发热特性和远红外辐射作用，它将电能转化为热能。因它上下粘结基材为布料，故热能传到布面上故称电热布；
[0005]2.柔软性。常用电热材料电热膜层在干燥后都是硬质或半硬质，而SGC电热布电热膜层用多种聚合物软型混合物浆料合成，在电热膜层干燥后，它仍能保持其柔软性，即使在通电发热后也能保持原有柔软性；
[0006]3.电阻率稳定性。因电热膜层形成了固定的电阻率，即:不论电热膜层加入电压前，或加入电压发热后的电阻率基本保持不变；
[0007]4.恒温性和电压调整性。它有一个稳定的电阻率，由加入电压大小决定着电热膜层的功率与发热量。加入适当的稳定电压后，其功率与温度始终保持恒定，改变SGC电热布工作电压可改变电热布功率与温度。
[0008]此外，SGC电热布还具有发热均匀、耐折叠、不断线、寿命长等优点。
[0009]以下详细说明本发明所述的双向可控硅控温座垫在实施过程中所涉及的有关技术内容。
【发明内容】
[0010]发明目的及有益效果:市场各种电热座垫多采用电热丝作为加热材料，它们存在的问题有:一是感性负载存在着低频交变磁场，尤其是儿童或孕妇长期使用有碍身心健康；二是因电热丝柔软性欠佳，经长期坐压、搓揉电热丝很容易因折叠、折断而发生漏电或打火；三是在冬季夜间电热丝冷态电阻较小时突然加电，电热丝很容易烧断而使用者往往很难及时发现，存在着一定的安全隐患。为了解决市场上电热丝座垫存在的种种缺陷，本发明所述的双向可控娃控温座垫，它米用了 SGC电热布作为加热兀件，并且电热布座垫的表面温度可以调节。使用电热布制作的座垫具有发热均匀、耐折叠、不断线、寿命长等优点。
[0011]电路工作原理:双向可控硅控温座垫电路采用三端可调分流基准电压源ICl(TL431)作为双向可控硅BCR的触发元件，由三端可调分流基准电压源ICl阴极直接驱动双向可控硅BCR ；220V交流电经过降压整流稳压得到12V直流电压，当线性电位器RP的两端阻值较小，三端可调分流基准电压源ICl阴极处于高电位而刚好触发双向可控硅BCR导通，电热布SGC两端得到较低电压开始加热；当线性电位器RP两端的阻值变大时，使三端可调分流基准电压源ICl阳极电位上升到2.5V以上时，三端可调分流基准电压源ICl的阴极输出高电位触发双向可控硅BCR导通，随着电热布SGC两端电压的增加而使表面温度逐渐上升。
[0012]技术特征:双向可控硅控温座垫，它包括220V交流电源、半波整流及12V稳压电路、双向可控硅触发电路、双向可控硅控制电路，其特征在于:
[0013]双向可控硅触发电路:它由电阻R3、线性电位器RP、2只硅整流二极管D2?D3和三端可调分流基准电压源ICl组成，三端可调分流基准电压源ICl选用的型号为TL431，电阻R3 —端接电路负极VCC，电阻R3另一端接三端可调分流基准电压源ICl参考极和线性电位器RP —端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路地GND，2只硅整流二极管D2?D3串联后硅整流二极管D2负极接电路负极VCC，硅整流二极管D3正极接三端可调分流基准电压源ICl阳极；
[0014]双向可控硅控制电路:它由双向可控硅BCR、电阻R2和电热布SGC组成，电阻R2 —端接三端可调分流基准电压源ICl的阴极，电阻R2另一端接双向可控硅BCR控制极G，双向可控硅BCR第二阳极T2通过电热布SGC接220V交流电源火线端L，双向可控硅BCR第一阳极Tl接电路地GND。
[0015]半波整流及12V稳压电路:它由降压电容Cl、泄放电阻R1、稳压二极管DW、硅整流二极管Dl和电解电容C2组成，降压电容Cl 一端和泄放电阻Rl —端接220V交流电源火线端L，降压电容Cl另一端和泄放电阻Rl另一端接硅整流二极管Dl负极，硅整流二极管Dl正极与稳压二极管DW正极及电解电容C2负极相连，稳压二极管DW负极和电解电容C2正极接电路地GND。
[0016]12V稳压电路输出端负极与电路负极VCC相连，12V稳压电路输出端正极与220V交流电源零线端N及电路地GND相连。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图1是本发明提供一个双向可控硅控温座垫的实施例电路工作原理图。
【具体实施方式】
[0018]按照附图1所示的双向可控硅控温座垫电路工作原理图和【专利附图】
【附图说明】，并按照
【发明内容】
所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
[0019]元器件的技术参数及选择要求
[0020]ICl为三端可调分流基准电压源，选用的型号为TL431，封装形式TO—92，3个引脚分别是参考极、阳极和阴极，输出电压在2.5?36V之间连续可调，工作电流范围为0.1?IOOmA ；
[0021]TL431性能的好坏可用万用表RXlKQ档测量，方法是:红表笔接阳极，黑表笔接阴极，阻值应为无穷大⑴，对调表笔后测量阻值应在几千欧姆；红表笔接参考极，黑表笔接阴极，阻值应为无穷大，对调表笔后测量阻值应在几千欧姆；红表笔接参考极，黑表笔接阳极，阻值应为30ΚΩ左右，对调表笔测量阻值应为20ΚΩ左右，若测量某两脚之间的阻值很小或为零，则表明TL431已击穿损坏，若无同型号的TL431，可采用KA431、μ A431、LM431等直接代换；
[0022]BCR为双向可控硅，其技术参数为1A/400V ；
[0023]Dl?D3为硅整流二极管，选用的型号均为1Ν4004 ；
[0024]泄放电阻Rl的功率为1W、阻值为620Κ Ω ；电阻R2的阻值为8.7Κ Ω ；电阻R3的阻值为33ΚΩ ；
[0025]RP为线性电位器，其阻值为430ΚΩ?560ΚΩ ；
[0026]Cl为降压电容，其容量为0.56yF/450V ;
[0027]电解电容C2的容量为1000 μ F/25V。
[0028]电路制作要点与电路调试
[0029]电热布SGC选用16?20W/220V，推荐使用洛阳市夏林电子电器厂生产的SGC聚合红外恒温电热布；基材:上、下面均为彩绒布；厚度:1.0?1.2mm ;电热布SGC尺寸为30mmX 25mm ;红外辐射波长:5?15μ m ;温度范围:20°C?60°C ；
[0030]因双向可控硅控温座垫的电路结构比较简单，制作比较容易，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路基本不需要进行任何调试即可正常工作；
[0031]为方便电路调试，可以将12V稳压电路、双向可控硅触发电路、双向可控硅控制电路三个部分分别进行调试；
[0032]在调试双向可控硅控温座垫电路时，调整电路中线性电位器RP的阻值，电热布SGC两端的直流电压应在120?210V之间变化，否则可更换适当阻值的线性电位器RP，或适当调整电阻R3或电阻R2的阻值。
【权利要求】
1.一种双向可控硅控温座垫，它包括220V交流电源、半波整流及12V稳压电路、双向可控硅触发电路、双向可控硅控制电路，其特征在于: 所述的双向可控硅触发电路由电阻R3、线性电位器RP、2只硅整流二极管D2?D3和三端可调分流基准电压源ICl组成，三端可调分流基准电压源ICl选用的型号为TL431，电阻R3 一端接电路负极VCC，电阻R3另一端接三端可调分流基准电压源ICl参考极和线性电位器RP —端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路地GND，2只硅整流二极管D2?D3串联后硅整流二极管D2负极接电路负极VCC，硅整流二极管D3正极接三端可调分流基准电压源ICl阳极； 所述的双向可控硅控制电路由双向可控硅BCR、电阻R2和电热布SGC组成，电阻R2 —端接三端可调分流基准电压源ICl的阴极，电阻R2另一端接双向可控硅BCR控制极G，双向可控硅BCR第二阳极T2通过电热布SGC接220V交流电源火线端L，双向可控硅BCR第一阳极Tl接电路地GND。
2.根据权利要求1所述的双向可控硅控温座垫，其特征是:半波整流及12V稳压电路由降压电容Cl、泄放电阻R1、稳压二极管DW、硅整流二极管Dl和电解电容C2组成，降压电容Cl 一端和泄放电阻Rl —端接220V交流电源火线端L，降压电容Cl另一端和泄放电阻Rl另一端接硅整流二极管Dl负极，硅整流二极管Dl正极与稳压二极管DW正极及电解电容C2负极相连，稳压二极管DW负极和电解电容C2正极接电路地GND。
3.根据权利要求1所述的双向可控硅控温座垫，其特征是:12V稳压电路输出端负极与电路负极VCC相连，12V稳压电路输出端正极与220V交流电源零线端N及电路地GND相连。
【文档编号】H05B3/34GK103874247SQ201410127099
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月30日 优先权日:2014年3月30日
【发明者】吴圣铎 申请人:吴圣铎
【专利摘要】本发明公开了一种双向可控硅控温座垫，其特征包括：220V交流电源、半波整流及12V稳压电路、双向可控硅触发电路、双向可控硅控制电路；所述的双向可控硅触发电路由电阻R3、线性电位器RP、2只硅整流二极管D2～D3和三端可调分流基准电压源IC1组成，三端可调分流基准电压源IC1选用的型号为TL431；所述的双向可控硅控制电路由双向可控硅BCR、电阻R2和电热布SGC组成。为解决市场上电热丝座垫存在着低频交变磁场、电热丝容易折叠、折断等缺陷，本发明所述的双向可控硅控温座垫采用SGC电热布作为加热元件，并且电热布座垫表面温度可以调节。使用电热布制作座垫还具有发热均匀、耐折叠、不断线、寿命长等优点。
【专利说明】双向可控硅控温座垫
【技术领域】
[0001]本发明属于电子与温控【技术领域】,涉及一种双向可控娃控温座垫。
【背景技术】
[0002]市场各种电热座垫多采用电热丝作为加热材料，它们存在的问题有:一是感性负载存在着低频交变磁场，尤其是儿童或孕妇长期使用有碍身心健康；二是因电热丝柔软性欠佳，经长期坐压、搓揉电热丝很容易因折叠、折断而发生漏电或打火；三是在冬季夜间电热丝冷态电阻较小时突然加电，电热丝很容易烧断而使用者往往很难及时发现，存在着一定的安全隐患。为了解决市场上电热丝座垫存在的种种缺陷，本发明所述的双向可控硅控温座垫，它采用了 SGC电热布作为加热元件，并且电热布座垫的表面温度可以调节。
[0003]SGC电热布是红外材料与多种化合聚合物结合的简称。它用彩绒布料作为基体，把合成的SGC聚合物电子原浆喷涂在绒布料上，在绒布料上形成一层均匀的自由电子导电红外发热膜，膜层的厚与薄或导电料配比多少决定着膜层的电阻率、电压和功率的大小。它与电阻、电压及功率、发热量密切相关。除此之外，它的特性还有:
[0004]1.发热性。在膜层两端的电极压入引线，通入适当交流电或直流电后，在膜层两端的电极形成电流回路，混合的导电粒子材料具有发热特性和远红外辐射作用，它将电能转化为热能。因它上下粘结基材为布料，故热能传到布面上故称电热布；
[0005]2.柔软性。常用电热材料电热膜层在干燥后都是硬质或半硬质，而SGC电热布电热膜层用多种聚合物软型混合物浆料合成，在电热膜层干燥后，它仍能保持其柔软性，即使在通电发热后也能保持原有柔软性；
[0006]3.电阻率稳定性。因电热膜层形成了固定的电阻率，即:不论电热膜层加入电压前，或加入电压发热后的电阻率基本保持不变；
[0007]4.恒温性和电压调整性。它有一个稳定的电阻率，由加入电压大小决定着电热膜层的功率与发热量。加入适当的稳定电压后，其功率与温度始终保持恒定，改变SGC电热布工作电压可改变电热布功率与温度。
[0008]此外，SGC电热布还具有发热均匀、耐折叠、不断线、寿命长等优点。
[0009]以下详细说明本发明所述的双向可控硅控温座垫在实施过程中所涉及的有关技术内容。
【发明内容】
[0010]发明目的及有益效果:市场各种电热座垫多采用电热丝作为加热材料，它们存在的问题有:一是感性负载存在着低频交变磁场，尤其是儿童或孕妇长期使用有碍身心健康；二是因电热丝柔软性欠佳，经长期坐压、搓揉电热丝很容易因折叠、折断而发生漏电或打火；三是在冬季夜间电热丝冷态电阻较小时突然加电，电热丝很容易烧断而使用者往往很难及时发现，存在着一定的安全隐患。为了解决市场上电热丝座垫存在的种种缺陷，本发明所述的双向可控娃控温座垫，它米用了 SGC电热布作为加热兀件，并且电热布座垫的表面温度可以调节。使用电热布制作的座垫具有发热均匀、耐折叠、不断线、寿命长等优点。
[0011]电路工作原理:双向可控硅控温座垫电路采用三端可调分流基准电压源ICl(TL431)作为双向可控硅BCR的触发元件，由三端可调分流基准电压源ICl阴极直接驱动双向可控硅BCR ；220V交流电经过降压整流稳压得到12V直流电压，当线性电位器RP的两端阻值较小，三端可调分流基准电压源ICl阴极处于高电位而刚好触发双向可控硅BCR导通，电热布SGC两端得到较低电压开始加热；当线性电位器RP两端的阻值变大时，使三端可调分流基准电压源ICl阳极电位上升到2.5V以上时，三端可调分流基准电压源ICl的阴极输出高电位触发双向可控硅BCR导通，随着电热布SGC两端电压的增加而使表面温度逐渐上升。
[0012]技术特征:双向可控硅控温座垫，它包括220V交流电源、半波整流及12V稳压电路、双向可控硅触发电路、双向可控硅控制电路，其特征在于:
[0013]双向可控硅触发电路:它由电阻R3、线性电位器RP、2只硅整流二极管D2?D3和三端可调分流基准电压源ICl组成，三端可调分流基准电压源ICl选用的型号为TL431，电阻R3 —端接电路负极VCC，电阻R3另一端接三端可调分流基准电压源ICl参考极和线性电位器RP —端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路地GND，2只硅整流二极管D2?D3串联后硅整流二极管D2负极接电路负极VCC，硅整流二极管D3正极接三端可调分流基准电压源ICl阳极；
[0014]双向可控硅控制电路:它由双向可控硅BCR、电阻R2和电热布SGC组成，电阻R2 —端接三端可调分流基准电压源ICl的阴极，电阻R2另一端接双向可控硅BCR控制极G，双向可控硅BCR第二阳极T2通过电热布SGC接220V交流电源火线端L，双向可控硅BCR第一阳极Tl接电路地GND。
[0015]半波整流及12V稳压电路:它由降压电容Cl、泄放电阻R1、稳压二极管DW、硅整流二极管Dl和电解电容C2组成，降压电容Cl 一端和泄放电阻Rl —端接220V交流电源火线端L，降压电容Cl另一端和泄放电阻Rl另一端接硅整流二极管Dl负极，硅整流二极管Dl正极与稳压二极管DW正极及电解电容C2负极相连，稳压二极管DW负极和电解电容C2正极接电路地GND。
[0016]12V稳压电路输出端负极与电路负极VCC相连，12V稳压电路输出端正极与220V交流电源零线端N及电路地GND相连。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图1是本发明提供一个双向可控硅控温座垫的实施例电路工作原理图。
【具体实施方式】
[0018]按照附图1所示的双向可控硅控温座垫电路工作原理图和【专利附图】
【附图说明】，并按照
【发明内容】
所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
[0019]元器件的技术参数及选择要求
[0020]ICl为三端可调分流基准电压源，选用的型号为TL431，封装形式TO—92，3个引脚分别是参考极、阳极和阴极，输出电压在2.5?36V之间连续可调，工作电流范围为0.1?IOOmA ；
[0021]TL431性能的好坏可用万用表RXlKQ档测量，方法是:红表笔接阳极，黑表笔接阴极，阻值应为无穷大⑴，对调表笔后测量阻值应在几千欧姆；红表笔接参考极，黑表笔接阴极，阻值应为无穷大，对调表笔后测量阻值应在几千欧姆；红表笔接参考极，黑表笔接阳极，阻值应为30ΚΩ左右，对调表笔测量阻值应为20ΚΩ左右，若测量某两脚之间的阻值很小或为零，则表明TL431已击穿损坏，若无同型号的TL431，可采用KA431、μ A431、LM431等直接代换；
[0022]BCR为双向可控硅，其技术参数为1A/400V ；
[0023]Dl?D3为硅整流二极管，选用的型号均为1Ν4004 ；
[0024]泄放电阻Rl的功率为1W、阻值为620Κ Ω ；电阻R2的阻值为8.7Κ Ω ；电阻R3的阻值为33ΚΩ ；
[0025]RP为线性电位器，其阻值为430ΚΩ?560ΚΩ ；
[0026]Cl为降压电容，其容量为0.56yF/450V ;
[0027]电解电容C2的容量为1000 μ F/25V。
[0028]电路制作要点与电路调试
[0029]电热布SGC选用16?20W/220V，推荐使用洛阳市夏林电子电器厂生产的SGC聚合红外恒温电热布；基材:上、下面均为彩绒布；厚度:1.0?1.2mm ;电热布SGC尺寸为30mmX 25mm ;红外辐射波长:5?15μ m ;温度范围:20°C?60°C ；
[0030]因双向可控硅控温座垫的电路结构比较简单，制作比较容易，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路基本不需要进行任何调试即可正常工作；
[0031]为方便电路调试，可以将12V稳压电路、双向可控硅触发电路、双向可控硅控制电路三个部分分别进行调试；
[0032]在调试双向可控硅控温座垫电路时，调整电路中线性电位器RP的阻值，电热布SGC两端的直流电压应在120?210V之间变化，否则可更换适当阻值的线性电位器RP，或适当调整电阻R3或电阻R2的阻值。
【权利要求】
1.一种双向可控硅控温座垫，它包括220V交流电源、半波整流及12V稳压电路、双向可控硅触发电路、双向可控硅控制电路，其特征在于: 所述的双向可控硅触发电路由电阻R3、线性电位器RP、2只硅整流二极管D2?D3和三端可调分流基准电压源ICl组成，三端可调分流基准电压源ICl选用的型号为TL431，电阻R3 一端接电路负极VCC，电阻R3另一端接三端可调分流基准电压源ICl参考极和线性电位器RP —端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路地GND，2只硅整流二极管D2?D3串联后硅整流二极管D2负极接电路负极VCC，硅整流二极管D3正极接三端可调分流基准电压源ICl阳极； 所述的双向可控硅控制电路由双向可控硅BCR、电阻R2和电热布SGC组成，电阻R2 —端接三端可调分流基准电压源ICl的阴极，电阻R2另一端接双向可控硅BCR控制极G，双向可控硅BCR第二阳极T2通过电热布SGC接220V交流电源火线端L，双向可控硅BCR第一阳极Tl接电路地GND。
2.根据权利要求1所述的双向可控硅控温座垫，其特征是:半波整流及12V稳压电路由降压电容Cl、泄放电阻R1、稳压二极管DW、硅整流二极管Dl和电解电容C2组成，降压电容Cl 一端和泄放电阻Rl —端接220V交流电源火线端L，降压电容Cl另一端和泄放电阻Rl另一端接硅整流二极管Dl负极，硅整流二极管Dl正极与稳压二极管DW正极及电解电容C2负极相连，稳压二极管DW负极和电解电容C2正极接电路地GND。
3.根据权利要求1所述的双向可控硅控温座垫，其特征是:12V稳压电路输出端负极与电路负极VCC相连，12V稳压电路输出端正极与220V交流电源零线端N及电路地GND相连。
【文档编号】H05B3/34GK103874247SQ201410127099
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月30日 优先权日:2014年3月30日
【发明者】吴圣铎 申请人:吴圣铎
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