專利名稱：零電壓觸發(fā)電子調(diào)溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電加熱及保溫技術(shù)領(lǐng)域，具體是通過運用專用芯片實現(xiàn)零 電壓觸發(fā)來控制一定時間內(nèi)導通的周波數(shù)而改變負載得到的平均功率，通過溫 度感應(yīng)器感應(yīng)溫度，并通過調(diào)溫電阻調(diào)節(jié)所得溫度的一種電子調(diào)溫裝置。
背景技術(shù)：
目前，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，各種電熱器具的 應(yīng)用越來越廣泛，對電熱器具的調(diào)溫要求也更高?，F(xiàn)有的過零觸發(fā)調(diào)溫器是運 用大量的分立式電器元件，依靠經(jīng)驗數(shù)據(jù)實現(xiàn)調(diào)節(jié)溫度的作用。這樣的調(diào)溫器 往往會由于其中一個元件失效導致整個調(diào)溫器損壞，其本身的功率及功耗都較 大，不夠節(jié)能，依靠經(jīng)驗數(shù)據(jù)的調(diào)溫方式不能滿足更多的加熱環(huán)境和溫度耗散， 不具備較高的精度和穩(wěn)定性。

實用新型內(nèi)容
針對以上現(xiàn)有調(diào)溫器的不足，本實用新型的目的是提供一種通過運用專用 芯片實現(xiàn)零電壓觸發(fā)來控制一定時間內(nèi)導通的周波數(shù)而改變負載得到的平均功 率，通過溫度感應(yīng)器感應(yīng)溫度，并通過調(diào)溫電阻調(diào)節(jié)所得溫度的零電壓觸發(fā)電 子調(diào)溫裝置。
本實用新型的目的是通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
零電壓觸發(fā)電子調(diào)溫裝置，包括溫度傳感器及調(diào)溫電路、基準電壓產(chǎn)生電 路、比較器、采樣全波邏輯電路、脈沖放大器、負載及可控硅電路、過零脈沖 檢測電路、電源電路和故障保護電路，所述溫度傳感器及調(diào)溫電路包括溫度傳 感器和調(diào)溫電阻，溫度傳感器及調(diào)溫電路和基準電壓產(chǎn)生電路分別與比較器連接，故障保護電路同時與溫度傳感器及調(diào)溫電路和比較器連接；
所述采樣全波邏輯電路的輸入端與比較器連接，同時依次與過零脈沖檢測 電路和電源電路連接，過零脈沖檢測電路由門控信號產(chǎn)生電路和邏輯門電路組 合而成；
所述電源電路同時與負載及可控硅電路連接，脈沖放大器的輸入端與釆樣 全波邏輯電路連接，其輸出端與負載及可控硅電路連接；
所述負載及可控硅電路由可控硅及負載組成，其輸入端為可控硅控制極， 與脈沖放大器的輸出端連接，可控硅的陽極連接負載。
作為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述溫度傳感器及調(diào)溫電路中溫度傳感 器可以與被測物直接接觸，調(diào)溫電路的調(diào)溫電阻可以手動調(diào)節(jié)電阻值大小。
作為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述溫度傳感器及調(diào)溫電路與基準電壓 產(chǎn)生電路組成電橋，其兩個輸出端連接比較器的兩個輸入端。
作為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述電源電路通過降壓電阻、二極管和 濾波電容直接連接交流電源電路，并為溫度傳感器橋路提供穩(wěn)定電壓。
作為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述采樣全波邏輯電路為了保持最小的 噪聲，在交流線路電壓的正半周，會產(chǎn)生兩個相鄰的過零脈沖。
作為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述過零脈沖檢測電路的輸入端連接經(jīng)
限流的220伏交流電源，并檢測220伏交流電壓的過零點，并在過零點的前后 產(chǎn)生脈沖階躍，其輸出端與釆樣全波邏輯電路連接。
本實用新型的有益效果是通過改變一定時間內(nèi)導通的周波數(shù)而改變負載 得到的平均功率，過零觸發(fā)方式使負載得到完整的正弦波周波波形，因而沒有
移相觸發(fā)方式中的諧波干擾問題；通過運用芯片減少分立元件的使用，降低了 功耗、設(shè)計簡單，成本降低；采用集成電路設(shè)計，使制造工藝簡化，整機可靠
性提高。
通過溫度傳感器實施溫度監(jiān)控，溫度控制更加準確，并考慮到各種環(huán)境及
材料的溫度耗散不一致，比傳統(tǒng)的分幾檔溫度加熱方式更具有一般適配性；利用可調(diào)電阻實現(xiàn)無級調(diào)溫，實現(xiàn)寬范圍調(diào)溫；本實用新型可以廣泛應(yīng)用于電阻 性負載的電熱水壺、電飯煲、電熱毪、電爐等電熱器具，實現(xiàn)溫度或加熱的功 率調(diào)節(jié)。
以下結(jié)合附圖與具體實施例對本實用新型作進一步說明:
圖l是本實用新型零電壓觸發(fā)脈沖的波形圖； 圖2是本實用新型實施例原理圖。
具體實施方式
如

圖1和圖2所示，零電壓觸發(fā)電子調(diào)溫裝置，包括溫度傳感器及調(diào)溫電 路l、基準電壓產(chǎn)生電路2、比較器3、采樣全波邏輯電路電路4、脈沖放大器5、 負載及可控硅電路6、過零脈沖檢測電路7、電源電路8和故障保護電路9。溫 度傳感器及調(diào)溫電路1包括溫度傳感器及調(diào)溫電阻，其中溫度傳感器阻值可以 隨溫度的變化而改變，調(diào)溫電阻可以手動調(diào)溫。
基準電壓產(chǎn)生電路2產(chǎn)生的基準電壓與溫度傳感器及調(diào)溫電路1的輸出共 同送入比較器3;在溫度傳感器及調(diào)溫電路1的輸出端輸出電壓與基準電壓產(chǎn)生 電路2產(chǎn)生的基 準電壓相比較；比較器3的輸入端與基準電壓產(chǎn)生電路2相連
接，同時與溫度傳感器及調(diào)溫電路l相連接。溫度傳感器及調(diào)溫電路1的輸出 電壓與基準電壓產(chǎn)生電路2產(chǎn)生的基準電壓作為比較器3的輸入，產(chǎn)生比較電 壓，比較電壓送入采樣全波邏輯電路4。
采樣全波邏輯電路4的輸入端與比較器3相連接，同時與過零脈沖檢測電 路7相連接，過零脈沖檢測電路7由門控信號產(chǎn)生電路和邏輯門電路組成，送 入的過零信號作為采樣全波邏輯電路4的時鐘同步信號，門控信號產(chǎn)生電路根 據(jù)時鐘同步信號和比較器3送來的比較結(jié)果產(chǎn)生與比較結(jié)果相對應(yīng)的門控信號， 該門控信號和過零脈沖信號同時送入邏輯門電路，邏輯門電路的輸出便是所需要的觸發(fā)脈沖，該觸發(fā)脈沖送入脈沖放大器5。
脈沖放大器5的輸入端與采樣全波邏輯電路4連接，輸出端與負載及可控 硅電路6連接，脈沖放大器5將采樣全波邏輯電路4送來的觸發(fā)脈沖經(jīng)放大饋 送給可控硅的控制極。負載及可控硅電路6由可控硅及負載組成，其輸入端為 可控硅控制極，與脈沖放大器5輸出相連接，可控硅的陽極接有負載。
過零脈沖檢測電路7的輸入端連接經(jīng)過限流的交流電源，該電路檢測到交 流電壓的過零點，在過零點的前后產(chǎn)生脈沖階躍，其輸出端與采樣全波邏輯電 路4連接。電源電路8通過降壓電阻、二極管和濾波電容直接連接交流電源電
路，并為溫度傳感橋路提供穩(wěn)定電壓。
故障保護電路9在溫度傳感器開路時，比較器3輸入電壓將超過專門設(shè)置 的門限電壓，此時故障保護電路9將禁止脈沖輸出，使負載得到安全保護。
本實用新型工作原理如下
溫度傳感器及調(diào)溫電路1與基準電壓產(chǎn)生電路2組成電橋，其兩個輸出接 在比較器3的兩個輸入端，當溫度上升或下降時，溫度傳感器的阻值變化，從 而導致溫度傳感器的電阻值與調(diào)溫電阻所分的電壓改變，使輸出到比較器3的 電壓改變。當溫度傳感器及調(diào)溫電路1輸出電壓高于基準電壓產(chǎn)生電路2輸出 的電壓時，比較器3允許采樣全波邏輯電路4為可控硅同步遞交一個脈沖，脈 沖控制可控硅的導通。
當溫度傳感器及調(diào)溫電路1輸出電壓低于基準電壓產(chǎn)生電路2輸出電壓時， 比較器3處于截止狀態(tài)，沒有脈沖產(chǎn)生，可控硅不導通，實現(xiàn)調(diào)節(jié)加熱的功能。 本實用新型應(yīng)用范圍廣泛，例如電熱水壺、電飯煲、電熱毯、電爐等電熱器具, 實現(xiàn)溫度或加熱能力的調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求1、一種零電壓觸發(fā)電子調(diào)溫裝置，包括溫度傳感器及調(diào)溫電路(1)、基準電壓產(chǎn)生電路(2)、比較器(3)、采樣全波邏輯電路(4)、脈沖放大器(5)、負載及可控硅電路(6)、過零脈沖檢測電路(7)、電源電路(8)和故障保護電路(9)，其特征是所述溫度傳感器及調(diào)溫電路(1)包括溫度傳感器和調(diào)溫電阻，溫度傳感器及調(diào)溫電路(1)和基準電壓產(chǎn)生電路(2)分別與比較器(3)連接，故障保護電路(9)同時與溫度傳感器及調(diào)溫電路(1)和比較器(3)連接；所述采樣全波邏輯電路(4)的輸入端與比較器(3)連接，同時依次與過零脈沖檢測電路(7)和電源電路(8)連接，過零脈沖檢測電路(7)由門控信號產(chǎn)生電路和邏輯門電路組成；所述電源電路(8)同時與負載及可控硅電路(6)連接，脈沖放大器(5)的輸入端與采樣全波邏輯電路(4)連接，其輸出端與負載及可控硅電路(6)連接；所述負載及可控硅電路(6)由可控硅及負載組成，其輸入端為可控硅控制極，與脈沖放大器(5)的輸出端連接，可控硅的陽極連接負載。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的零電壓觸發(fā)電子調(diào)溫裝置，其特征是所述溫度 傳感器及調(diào)溫電路(l)中溫度傳感器可以與被測物直接接觸，調(diào)溫電路的調(diào)溫 電阻可以手動調(diào)節(jié)電阻值大小。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的零電壓觸發(fā)電子調(diào)溫裝置，其特征是所述溫度 傳感器及調(diào)溫電路(1)與基準電壓產(chǎn)生電路(2)組成電橋，其兩個輸出端連 接比較器(3)的兩個輸入端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的零電壓觸發(fā)電子調(diào)溫裝置，其特征是所述 電源電路(8)通過降壓電阻、二極管和濾波電容直接連接交流電源電路，并為 溫度傳感器橋路提供穩(wěn)定電壓。
專利摘要本實用新型涉及零電壓觸發(fā)電子調(diào)溫裝置，屬于電加熱及保溫技術(shù)領(lǐng)域，包括溫度傳感器及調(diào)溫電路(1)、基準電壓產(chǎn)生電路(2)、比較器(3)、采樣全波邏輯電路(4)、脈沖放大器(5)、負載及可控硅電路(6)、過零脈沖檢測電路(7)、電源電路(8)和故障保護電路(9)，本裝置運用零電壓觸發(fā)控制芯片，通過處于零電壓模式的三端雙向可控硅開關(guān)元件來控制交流線路上的電阻性負載，從而實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。本實用新型解決了現(xiàn)有的移相觸發(fā)方式的諧波干擾，以及一般調(diào)溫裝置分立元件過多，自身功耗較大，精度和穩(wěn)定性較低的問題，可廣泛運用于電阻性負載，例如電熱水壺、電飯煲、電熱毯、電爐等電熱器具，實現(xiàn)溫度或加熱的功率調(diào)節(jié)。
文檔編號G05D23/20GK201364508SQ20082020016
公開日2009年12月16日 申請日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者李學濱 申請人:李學濱