本實用新型涉及人機(jī)交互設(shè)備，具體的說是涉及一種帶自動加熱裝置、防凍結(jié)的輸入設(shè)備。

背景技術(shù)：

鍵盤類產(chǎn)品若沒有自動加熱裝置，則當(dāng)外部環(huán)境出現(xiàn)潮濕且低于0℃以下的溫度時，鍵盤按鍵的活動間隙會因結(jié)冰而出現(xiàn)凍結(jié)的現(xiàn)象，導(dǎo)致鍵盤無法正常使用。

目前已知的可實現(xiàn)自動加熱的鍵盤，其加熱裝置為電發(fā)熱薄膜。薄膜安裝在鍵盤的面板與電路板之間，由電路板供電。電路板上有溫度傳感器，通過感知環(huán)境溫度來控制電熱膜的開關(guān)，從而達(dá)到防結(jié)冰的目的。

此方案的不足之處在于：

1.電熱膜存在干燒隱患，加熱膜必須由溫度傳感器和聯(lián)動開關(guān)電路來控制其加熱電源的通斷，一旦溫控開關(guān)電路出現(xiàn)故障，則加熱膜會隨機(jī)的處于一直通電或一直斷電的狀態(tài)。而一直通電加熱的加熱膜是很危險的，隨著熱量的積累，溫度很快會超過70℃甚至更高，這個溫度會讓鍵盤使用者無法觸碰甚至發(fā)生燙傷，同時也會引發(fā)周圍設(shè)備的安全問題。采用傳統(tǒng)電熱膜加熱的鍵盤，其溫控系統(tǒng)一旦失效，就有可能出線“干燒”的安全隱患，隨著熱量的積累，鍵盤溫度很快會超過70℃甚至更高，這個溫度會讓鍵盤使用者無法觸碰甚至發(fā)生燙傷，同時也會引發(fā)周圍設(shè)備的安全問題。

2.電熱膜位于鍵盤的面板與電路板之間，維修更換需要拆卸整個鍵盤，操作繁瑣，維護(hù)難度大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供了一種帶自動加熱裝置、防凍結(jié)的輸入設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型通過以下方案來實現(xiàn)：一種帶自動加熱裝置、防凍結(jié)的輸入設(shè)備，該輸入設(shè)備包括鍵盤組件、加熱組件，所述加熱組件安裝于鍵盤組件內(nèi)，所述鍵盤組件包括按鍵、面板、支架、防水層、按鍵開關(guān)，所述按鍵置于面板通孔內(nèi)，面板設(shè)置于支架的上層，所述支架下層為防水層，所述防水層為軟膠防水層，所述防水層的下層為PCB板，該PCB板表面布設(shè)有按鍵開關(guān)，該按鍵開關(guān)置于按鍵的正下方，所述PCB板的外部包覆有一層導(dǎo)熱膜，該導(dǎo)熱膜將按鍵開關(guān)和PCB板全包裹；

包裹有導(dǎo)熱膜的PCB板下層設(shè)有金屬底板，所述金屬底板下層設(shè)有與PCB板電性連接的PTC陶瓷加熱模塊。

進(jìn)一步的，所述金屬底板為鋁導(dǎo)熱板。

進(jìn)一步的，所述PCB板上設(shè)置有溫控器。

進(jìn)一步的，所述PTC陶瓷加熱模塊設(shè)有半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片。

進(jìn)一步的，所述半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片為低溫低壓半導(dǎo)體陶瓷加熱片。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱膜為石墨烯導(dǎo)熱膜。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果是：

1.本實用新型輸入設(shè)備有效的解決了傳統(tǒng)的發(fā)燙問題。PTC陶瓷加熱片特有的自限溫特性，可以很好的將鍵盤溫度控制在55℃以內(nèi)，且不受外部溫度高低變化的影響，更加安全可靠。

2.與安裝在面板和PCB板夾層間的電熱膜相比，安裝在底板上的發(fā)熱體更加容易安裝和維護(hù)，且鍵盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)無需改動，易于升級和推廣。

附圖說明

圖1為本實用新型輸入設(shè)備爆炸圖；

圖2為圖1的組裝圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

請參照附圖1-2，本實用新型公開了一種帶自動加熱裝置、防凍結(jié)的輸入設(shè)備，該輸入設(shè)備包括鍵盤組件、加熱組件，所述加熱組件安裝于鍵盤組件內(nèi)，所述鍵盤組件包括按鍵1、面板2、支架3、防水層4、按鍵開關(guān)5，所述按鍵1置于面板2通孔內(nèi)，面板2設(shè)置于支架的上層，所述支架3下層為防水層4，所述防水層4為軟膠防水層，所述防水層4的下層為PCB板7，該PCB板7表面布設(shè)有按鍵開關(guān)5，該按鍵開關(guān)5置于按鍵1的正下方，所述PCB板7的外部包覆有一層導(dǎo)熱膜6，該導(dǎo)熱膜6將按鍵開關(guān)5和PCB板7全包裹；

包裹有導(dǎo)熱膜6的PCB板7下層設(shè)有金屬底板8，所述金屬底板8下層設(shè)有與PCB板7電性連接的PTC陶瓷加熱模塊9。

所述金屬底板為鋁導(dǎo)熱板。

所述PCB板7上設(shè)置有溫控器。

所述PTC陶瓷加熱模塊9設(shè)有半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片。

所述半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片為低溫低壓半導(dǎo)體陶瓷加熱片。

所述導(dǎo)熱膜6為石墨烯導(dǎo)熱膜。

本實用新型使用的是不同的加熱原理：利用半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片來加熱。

與電熱膜對比，半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片更加安全可靠，在半導(dǎo)體陶瓷的兩端加上電壓后，半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片便會發(fā)熱。但半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片的阻值特性與一般電熱膜不同，它的電阻隨溫度的變化會產(chǎn)生一個拐點，即當(dāng)半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片的溫度達(dá)到某一特定值，溫度再上升一個很小值時，半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片的電阻便會直線上升。而在此之前，半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片的電阻則基本不變。

這個拐點溫度就是我們平常所說的居里溫度，結(jié)合功率與電阻間的關(guān)系公式：N=U2/R，我們可以知道當(dāng)半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片的溫度達(dá)到拐點后，溫度再每上升一微小值，半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片的電阻便會急劇加大，而加熱功率則會急劇減小直至趨近于零，這使得半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片的溫度可以基本保持在拐點值不變。因此半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片加熱元件通電后，無論外界條件如何變化，它的溫度都保持在其居里溫度不變。

本實用新型使用的是居里溫度為55攝氏度的低溫低壓半導(dǎo)體陶瓷加熱片，在溫度控制芯片的監(jiān)控下，當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時電流導(dǎo)通，開始加熱，而后加熱體會一直保持在55℃左右的溫度，直至鍵盤整體溫度升高至15℃以上，溫控芯片斷電。

假設(shè)溫控系統(tǒng)發(fā)生故障，使半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片一直通電加熱，鍵盤整體溫度也不會超過55℃，非常安全。

本實用新型所使用的半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片，是固定在鍵盤的金屬底板上的，其產(chǎn)生的熱量，金屬底板傳導(dǎo)至PCB板、支架和面板，并可通過加裝導(dǎo)熱膜層，使得鍵盤整體均勻加熱。與安裝在面板和PCB板夾層間的電熱膜相比，安裝在底板上的發(fā)熱體更加容易安裝和維護(hù)，且鍵盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)無需改動，易于升級和推廣。

本實用新型帶自動加熱裝置、防凍結(jié)的輸入設(shè)備的工作原理如下：

1.將半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片直接固定在金屬底板下端面，由PCB板上的溫控電路負(fù)責(zé)供電；

2.PCB板上的溫控電路在感知鍵盤內(nèi)部溫度低于5℃時開始給半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片通電加熱；

3.半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片的溫度迅速上升并穩(wěn)定在55℃左右，其熱量通過金屬底板傳導(dǎo)至PCB板；

4.PCB板外部包覆的導(dǎo)熱膜將熱量均勻的傳導(dǎo)至各個按鍵的位置，使按鍵活動接縫處的液體始終保持液態(tài)不結(jié)冰；

5.鍵盤整體溫度上升至15℃時，溫控電路控制半導(dǎo)體PTC陶瓷加熱片斷開，加熱停止。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。