專利名稱：一種防止失控的超溫控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種溫度控制電路，尤其涉及一種控制電熱負載電源通斷的防止
失控的超溫控制電路。
背景技術：
為了核實本實用新型的新穎性，設計人查閱了大量的有關555時基電路在溫度控 制電路中應用的專業(yè)書籍和報刊，也檢索了大量相關專利文獻，發(fā)現(xiàn)較多的是用555時基 電路實現(xiàn)溫度控制主控電路，未發(fā)現(xiàn)對溫度控制電路再進行故障保護控制的相關電路，這 種溫度控制電路在熱敏電阻斷線后，電路誤認為是溫度降低了，電熱負載繼續(xù)通電而升溫， 溫度控制電路處于失控狀態(tài)，嚴重時可能引起火災，給使用帶來安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要解決原有溫度控制主控電路不帶有故障保護控制電路，使用不安
全，存在安全隱患的技術問題；提供一種防止失控的超溫控制電路，在熱敏電阻發(fā)生故障斷
開時，能及時切斷電熱負載的工作電源，提高使用安全性，避免火災的發(fā)生。 本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的本實用新型包
括時基集成電路、溫度上限設定電路、溫度下限設定電路、熱敏電阻Ntc以及控制電熱負載
電源通斷的繼電器J，還包括防失控復位電路，所述的防失控復位電路連接在時基集成電路
的復位端MR和電壓V+之間，防失控復位電路還與所述的溫度上限設定電路、溫度下限設定
電路相連；所述的熱敏電阻Ntc的一端接電壓V+，熱敏電阻Ntc的另一端與所述的溫度上
限設定電路的一端和溫度下限設定電路的一端相連，溫度上限設定電路的另一端、溫度下
限設定電路的另一端分別接所述的時基集成電路的高觸發(fā)端TH、低觸發(fā)端TR，時基集成電
路的信號輸出腳與所述的繼電器J的驅(qū)動腳相連。通過在時基集成電路的復位腳和電壓V+
之間連接防失控復位電路，使得在熱敏電阻Ntc發(fā)生故障斷線時，復位腳的電位很小，強制
時基集成電路復位，則時基集成電路輸送給繼電器的驅(qū)動腳是低電位，強迫繼電器釋放，則
電熱負載斷電而停止加熱，實現(xiàn)保護控制，保證電熱負載安全，提高使用的安全性，有效避
免火災的發(fā)生。 作為優(yōu)選，所述的時基集成電路采用555芯片，555芯片的4腳即復位端MR和555 芯片的2腳即低觸發(fā)端TR之間直接相連或者連接電阻Rl，4腳經(jīng)電位器RP1與電壓V+相 連，R1和RP1構成所述的防失控復位電路。當熱敏電阻Ntc發(fā)生故障斷線時，經(jīng)過電阻Rl 和電位器RP1的分壓，555芯片的4腳即復位端MR電壓很低，強制555芯片復位，繼電器釋 放，則電熱負載斷電而停止加熱。 作為優(yōu)選，所述的電位器RP4、電阻R3和電位器RP5依次串聯(lián)構成所述的溫度上 限設定電路，電位器RP4的一端接所述的熱敏電阻Ntc，電位器RP4的可調(diào)端與555芯片的 6腳即高觸發(fā)端TH相連，電位器RP5的一端接地；電阻R2、電位器RP2和電位器RP3依次串 聯(lián)構成所述的溫度下限設定電路，電阻R2的一端接所述的熱敏電阻Ntc，電位器RP2的可調(diào)端與555芯片的2腳即低觸發(fā)端TR相連，電位器RP3的一端接地；555芯片的3腳即信號 輸出腳與所述的繼電器J的正極驅(qū)動腳相連，繼電器的負極驅(qū)動腳接地，在繼電器的兩驅(qū) 動腳間連接有二極管D。 作為優(yōu)選，所述的時基集成電路為556芯片，556芯片的10腳即復位端MR與556 芯片的2腳、12腳即高觸發(fā)端TH并接后與所述的溫度上限設定電路相連，10腳再經(jīng)電阻R4 與電壓V+相連；556芯片的4腳即另一個復位端MR與556芯片的6腳、8腳即低觸發(fā)端TR 并接后與所述的溫度下限設定電路相連。采用556芯片，實現(xiàn)兩單元并聯(lián)控制互為備用，當 某一單元失效時，另一單元仍然生效，不會失控。將兩個單元的兩個復位腳(10腳和4腳) 分開連接，10腳與溫度上限設定電路連接，4腳與溫度下限設定電路連接，互為備用，當某 一復位腳與外電路斷開(懸空)時，另一復位腳繼續(xù)發(fā)揮復位作用，大大提高了可靠性。若 兩個復位腳與外電路同時斷開(懸空)，則電阻R4可直接觸發(fā)556芯片的12腳、2腳，使 555芯片的9腳和5腳為低電平，繼電器J釋放，電熱負載斷電，仍然不失控。 作為優(yōu)選，所述的電位器RP2和電阻R2串聯(lián)構成溫度下限設定電路，RP2和R2的 連接點與556芯片的4腳、6腳和8腳相連，電位器RP2的一端接所述的熱敏電阻Ntc，電阻 R2的一端接地；電阻Rl和電位器RP1串聯(lián)構成溫度上限設定電路，Rl和RP1的連接點與 556芯片的10腳、2腳和12腳相連，電阻Rl的一端接所述的熱敏電阻Ntc，電位器RP1的一 端接地；556芯片的9腳與所述的繼電器J的正極驅(qū)動腳相連，繼電器J的負極驅(qū)動腳與三 極管T的集電極相連，三極管T的發(fā)射極接地，三極管T的基極和556芯片的5腳之間連接 電阻R3，在繼電器J的兩驅(qū)動腳間連接有二極管D。 本實用新型的有益效果是通過在時基集成電路的復位腳上連接和熱敏電阻相關 聯(lián)的防失控復位電路，使得當熱敏電阻發(fā)生故障斷開時，復位腳的電位很小，強制時基集成 電路復位，強迫繼電器釋放，則電熱負載斷電而停止加熱，實現(xiàn)保護控制，保證電熱負載安 全，提高使用的安全性，有效避免火災的發(fā)生。
圖1是本實用新型的一種電路連接框圖。 圖2是本實用新型實施例1的電路原理圖。 圖3是本實用新型實施例2的電路原理圖。
具體實施方式下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。 實施例1 :本實施例的一種防止失控的超溫控制電路，如圖1所示，包括時基集成 電路l、溫度上限設定電路2、溫度下限設定電路3、防失控復位電路4、熱敏電阻Ntc以及控 制電熱負載電源通斷的繼電器J，熱敏電阻Ntc的一端接電壓V+，熱敏電阻Ntc的另一端與 溫度上限設定電路2的一端和溫度下限設定電路3的一端相連，溫度上限設定電路2的另 一端、溫度下限設定電路3的另一端分別與時基集成電路1的高觸發(fā)端TH、低觸發(fā)端TR相 連，防失控復位電路4連接在時基集成電路l的復位腳和電壓V+之間，防失控復位電路4還 與溫度上限設定電路2、溫度下限設定電路3相連。本實施例更具體的電路如圖2所示，時 基集成電路1采用555芯片。電位器RP4、電阻R3和電位器RP5依次串聯(lián)構成溫度上限設
4定電路2，電位器RP4的一端接熱敏電阻Ntc，電位器RP4的可調(diào)端與555芯片的6腳即高 觸發(fā)腳TH相連，電位器RP5的一端接地。電阻R2、電位器RP2和電位器RP3依次串聯(lián)構成 溫度下限設定電路3，電阻R2的一端接熱敏電阻Ntc，電位器RP2的可調(diào)端與555芯片的2 腳即低觸發(fā)腳TR相連，電位器RP3的一端接地。555芯片的4腳即復位腳MR和電壓V+之 間連接有電位器RP1，555芯片的4腳和2腳之間連接有電阻Rl，555芯片的2腳和地之間 連接有電容C2， Rl和RP1構成防失控復位電路4。 555芯片的6腳和1腳之間連接有電容 Cl，且555芯片的1腳接地，555芯片的5腳和地之間連接有電容C3。 555芯片的3腳與繼 電器J的正極驅(qū)動腳相連，繼電器的負極驅(qū)動腳接地，在繼電器的兩驅(qū)動腳間連接有二極 管D。 二極管D是用來消除繼電器J線圈斷電時產(chǎn)生的反向電勢的，電容C1、C2和C3是抗 干擾電容。 工作原理電路上電之初，由于電容C1、C2和C3電位為零，不能突變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)時 的電位。使555芯片置位，555芯片的3腳輸出低電平。當電容C1、C2和C3由于充電而電 位進入各自的工作狀態(tài)電位時，555芯片的3腳的輸出狀態(tài)決定于555芯片的的4腳、2腳 和6腳的輸入電位的組合狀態(tài)(邏輯關系)。當熱敏電阻Ntc在低溫時，其阻值較大，555芯 片的2腳、4腳得到的電位都低，只要4腳電位> 1V，2腳電位低于1/3V+，低觸發(fā)有效，555 芯片的3腳輸出高電位，繼電器J線圈得電吸合，電熱負載通電發(fā)熱，溫度上升，則熱敏電阻 Ntc阻值變小，555芯片的2腳、6腳電位升高，在2腳電位> l/3V+，6腳電位< 2/3V+范圍 內(nèi)，555芯片的3腳繼續(xù)保持高電位不變，溫度繼續(xù)升高，Ntc阻值進一步變小，555芯片的 2腳、6腳電位進一步升高。當555芯片的6腳電位> 2/3V+時，高電平觸發(fā)有效，使555芯 片的3腳電位由高電位變低電位，繼電器J釋放，關斷電熱負載電源，停止加熱，溫度降低， 則555芯片的2腳、6腳電位下降，在6腳電位< 2/3V+， 2腳電位> 1/3V+范圍內(nèi)，3腳繼續(xù) 維持低電位不變，電熱負載仍然斷電降溫，555芯片的2腳、6腳電位也繼續(xù)下降，當2腳電 位< 1/3V+時，低電平觸發(fā)有效，3腳輸出高電位，繼電器J又重新吸合，電熱負載又得電加 熱升溫，電路進入下一工作循環(huán)。使溫度始終維持在上限控溫點和下限控溫點之間。 當感溫電路發(fā)生故障時，如熱敏電阻Ntc斷開，這時555芯片的2腳、6腳電位極低 (接近0V)，2腳的極低電位也將4腳(芯片的復位腳)的電位拉低，小于0.4V，強制555芯 片復位，則555芯片的3腳輸出低電位，強迫繼電器J釋放，電熱負載斷電而停止加熱，實現(xiàn) 保護控制，保證被控電熱負載的安全，提高使用的安全性，有效避免火災的發(fā)生。 實施例2 :本實施例的一種防止失控的超溫控制電路，如圖3所示，時基集成電路1 為556芯片，其內(nèi)部相當于有兩個555單元，電位器RP2和電阻R2串聯(lián)構成溫度下限設定 電路3，RP2和R2的連接點與556芯片的4腳(復位端MR) 、6腳和8腳(低觸發(fā)腳)相連， 電位器RP2的一端接熱敏電阻Ntc，電阻R2的一端接地。電阻Rl和電位器RP1串聯(lián)構成溫 度上限設定電路2， Rl和RP1的連接點與556芯片的10腳(另一復位端MR) 、2腳和12腳 (高觸發(fā)腳)相連，電阻R1的一端接熱敏電阻Ntc，電位器RPl的一端接地。556芯片的12 腳和電壓V+之間連接有電阻R4， 556芯片的14腳接電壓V+， 556芯片的7腳接地，556芯 片的3腳、11腳與地之間均連接電容C。 556芯片的9腳與繼電器J的正極驅(qū)動腳相連，繼 電器J的負極驅(qū)動腳與三極管T的集電極相連，三極管T的發(fā)射極接地，三極管T的基極和 556芯片的5腳之間連接電阻R3，在繼電器J的兩驅(qū)動腳間連接有二極管D。 工作原理電路上電之初，因熱敏電阻Ntc處于室溫狀態(tài)，阻值較大，電路中t點電位較低，低于下限控溫點，使556芯片的12腳、2腳和10腳的并聯(lián)結(jié)點電位Vih小于2/3V+, 使556芯片的8腳、6腳和4腳的并聯(lián)結(jié)點電位Vil小于1/3V+，大于IV， 556芯片處于低電 位觸發(fā)翻轉(zhuǎn)狀態(tài)，其兩輸出端9腳、5腳的電壓VQ1、 V。2均輸出高電平，5腳高電平經(jīng)電阻R3 推動三極管T導通，則繼電器J線圈通電，觸點吸合，接通電熱負載電源，使電熱負載加熱升 溫，貼于電熱負載上的熱敏電阻Ntc隨溫度升高阻抗降低，則t點電位逐漸升高，高于上限 控溫點，當Vn電位> 1/3V+, Vih > 2/3V+時，觸發(fā)556芯片翻轉(zhuǎn)，使兩單元輸出端9腳的電 壓VQ1和5腳的電壓V。2都輸出低電平，繼電器J線圈斷電釋放，切斷電熱負載電源，開始降 溫，熱敏電阻Ntc隨溫度下降阻抗增大，t點電位下降，Vn、 Vih電位也隨著下降，當Vu電位 < 1/3V+時，低于下限控溫點，556芯片的兩個單元均被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，9腳、5腳均輸出高電位， 繼電器J得電吸合，電熱負載開始升溫，使電路進入下一工作循環(huán)，被控電熱負載溫度始終 維持在上限控溫點和下限控溫點之間。 當熱敏電阻Ntc電路發(fā)生故障(如Ntc斷開)時，t點電位極低，使556芯片的10 腳和4腳都得到極低電位(小于0. 4V)，強制556芯片的兩單元復位，9腳和5腳均輸出低 電位，繼電器J線圈斷電釋放，電熱負載斷電而停止加熱，因而用10腳和4腳的復位功能探 測故障，能起到可靠的保護控制作用。 另夕卜，由于本電路采用兩單元并聯(lián)控制互為備用，當某一單元失效時，另一單元仍 然生效，不會失控。將兩個單元的兩個復位腳(10腳和4腳)分開連接，10腳與電壓Vih端 連接，4腳與電壓Vn端連接，互為備用，當某一復位腳與外電路斷開(懸空)時，另一復位 腳繼續(xù)發(fā)揮復位作用，大大提高了可靠性。若兩個單元復位腳與外電路同時斷開(懸空)， 則電阻R4可直接觸發(fā)556芯片的12腳、2腳，使輸出端9腳、5腳為低電平，繼電器J釋放 斷電，仍然不失控。
權利要求一種防止失控的超溫控制電路，包括時基集成電路(1)、溫度上限設定電路(2)、溫度下限設定電路(3)、熱敏電阻Ntc以及控制電熱負載電源通斷的繼電器J，其特征在于還包括防失控復位電路(4)，所述的防失控復位電路(4)連接在時基集成電路(1)的復位端MR和電壓V+之間，防失控復位電路(4)還與所述的溫度上限設定電路(2)、溫度下限設定電路(3)相連；所述的熱敏電阻Ntc的一端接電壓V+，熱敏電阻Ntc的另一端與所述的溫度上限設定電路(2)的一端和溫度下限設定電路(3)的一端相連，溫度上限設定電路(2)的另一端、溫度下限設定電路(3)的另一端分別接所述的時基集成電路(1)的高觸發(fā)端TH、低觸發(fā)端TR，時基集成電路(1)的信號輸出腳與所述的繼電器J的驅(qū)動腳相連。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種防止失控的超溫控制電路，其特征在于所述的時基集成 電路(1)采用555芯片，555芯片的4腳即復位端MR和555芯片的2腳即低觸發(fā)端TR之間 直接相連或者連接電阻Rl，4腳經(jīng)電位器RP1與電壓V+相連，R1和RP1構成所述的防失控 復位電路(4)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種防止失控的超溫控制電路，其特征在于電位器RP4、電阻 R3和電位器RP5依次串聯(lián)構成所述的溫度上限設定電路(2)，電位器RP4的一端接所述的 熱敏電阻Ntc，電位器RP4的可調(diào)端與555芯片的6腳即高觸發(fā)端TH相連，電位器RP5的一 端接地；電阻R2、電位器RP2和電位器RP3依次串聯(lián)構成所述的溫度下限設定電路(3)，電 阻R2的一端接所述的熱敏電阻Ntc，電位器RP2的可調(diào)端與555芯片的2腳即低觸發(fā)端TR 相連，電位器RP3的一端接地；555芯片的3腳即信號輸出腳與所述的繼電器J的正極驅(qū)動 腳相連，繼電器的負極驅(qū)動腳接地，在繼電器的兩驅(qū)動腳間連接有二極管D。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種防止失控的超溫控制電路，其特征在于所述的時基集成 電路(1)為556芯片，556芯片的10腳即復位端MR與556芯片的2腳、12腳即高觸發(fā)端TH 并接后與所述的溫度上限設定電路(2)相連，10腳再經(jīng)電阻R4與電壓V+相連；556芯片的 4腳即另一個復位端MR與556芯片的6腳、8腳即低觸發(fā)端TR并接后與所述的溫度下限設 定電路(3)相連。
5. 根據(jù)權利要求4所述的一種防止失控的超溫控制電路，其特征在于電位器RP2和電 阻R2串聯(lián)構成溫度下限設定電路(3) ， RP2和R2的連接點與556芯片的4腳、6腳和8腳 相連，電位器RP2的一端接所述的熱敏電阻Ntc，電阻R2的一端接地；電阻R1和電位器RP1 串聯(lián)構成溫度上限設定電路(2) ， Rl和RP1的連接點與556芯片的10腳、2腳和12腳相連， 電阻R1的一端接所述的熱敏電阻Ntc，電位器RP1的一端接地；556芯片的9腳與所述的繼 電器J的正極驅(qū)動腳相連，繼電器J的負極驅(qū)動腳與三極管T的集電極相連，三極管T的發(fā) 射極接地，三極管T的基極和556芯片的5腳之間連接電阻R3，在繼電器J的兩驅(qū)動腳間連 接有二極管D。
專利摘要本實用新型涉及一種防止失控的超溫控制電路，包括時基集成電路、溫度上限設定電路、溫度下限設定電路、熱敏電阻、防失控復位電路以及控制電熱負載電源通斷的繼電器，防失控復位電路連接在時基集成電路的復位端和電壓V+之間，防失控復位電路還與溫度上限、下限設定電路相連；熱敏電阻的一端接電壓V+，熱敏電阻的另一端與溫度上限、下限設定電路的一端相連，溫度上限、下限設定電路的另一端分別接時基集成電路的高觸發(fā)端、低觸發(fā)端，時基集成電路的信號輸出腳與繼電器的驅(qū)動腳相連。本實用新型的熱敏電阻發(fā)生故障斷開時，會強制時基集成電路復位，強迫繼電器釋放，電熱負載停止加熱，實現(xiàn)保護控制，保證電熱負載安全，有效避免火災的發(fā)生。
文檔編號G05B9/02GK201518106SQ200920303198
公開日2010年6月30日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權日2009年5月15日
發(fā)明者劉少華 申請人:劉少華