專利名稱：用雙向可控硅控制mch發(fā)熱體的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種MCH發(fā)熱體，尤其涉及一種控制MCH發(fā)熱體的電路。
背景技術(shù)：
MCH(金屬陶瓷發(fā)熱體)發(fā)熱體已廣泛應(yīng)用于小家電產(chǎn)品中，這種發(fā)熱體最大的特 點(diǎn)是其阻值具有正溫度系數(shù)特性，這使得人們有可能利用這一特性去測定工作面溫度。這 樣MCH發(fā)熱體在加溫產(chǎn)品中既可用作發(fā)熱體又可用作溫度傳感器，不僅使得系統(tǒng)的電路及 整機(jī)的安裝得到簡化，而且由于不存在溫度傳感器的安裝位置不當(dāng)?shù)膯栴}，產(chǎn)品的安全性 也得到很大的提高。但是，在溫控產(chǎn)品中要通過不斷對MCH的電阻進(jìn)行測量才能確定當(dāng)前 的溫度，由于傳統(tǒng)方法采用單向可控硅來控制，在外加交流電的正半周進(jìn)行加熱，而負(fù)半周 進(jìn)行測溫。對于一些需要快速加溫的產(chǎn)品，就不得不減小MCH的電阻值來加大功率，但是對 于小家電產(chǎn)品，過于小的發(fā)熱體阻值會(huì)對過安規(guī)帶來很大的麻煩。如圖1所示在傳統(tǒng)單向可控硅控制MCH發(fā)熱體的電路中，在外加交流電的正半 周，kl閉合，k2打開，控制電路給出觸發(fā)信號1觸發(fā)單向可控硅SCR，發(fā)熱體在這半周內(nèi)被加 熱。在外加交流電的負(fù)半周，kl打開，SCR不再觸發(fā)，k2閉合，控制電路在輸出點(diǎn)2給出一 個(gè)直流電壓，通過采樣電阻RS和發(fā)熱體電阻RH的分壓，一個(gè)電壓信號3被采樣。圖2中， 給出了一個(gè)以脈沖觸發(fā)SCR的例子。這一電路存在一個(gè)明顯問題，就是發(fā)熱體永遠(yuǎn)都只在 交流電的半波加熱，功率只有全波加熱的一半。所以，一個(gè)迫切的需求擺在技術(shù)人員面前，只有通過全波加熱才能在不減小電阻 值的前提下增加功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供了一種用雙向可控硅控制MCH發(fā)熱體的電路， 旨在解決上述的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括直流供電電路、控制電路以及交流電；還包括一個(gè)橋堆；所述橋堆 的輸入二端與交流電輸出二端相連；一個(gè)發(fā)熱體和雙向可控硅串接后在交流電的二端；直 流供電電路的一端與橋堆的一個(gè)輸出端相連，直流供電電路的另一端與控制電路VDD端相 連，控制電路GND端與橋堆的另一個(gè)輸出端相連；在控制電路第一輸出端和雙向可控硅的 觸發(fā)端之間還包括一個(gè)第一開關(guān)；采樣電阻和一個(gè)第二開關(guān)串接后一端連在雙向可控硅和 發(fā)熱體連接點(diǎn)，而另一端連在控制電路第二輸出端；第二開關(guān)和采樣電阻連接端和控制電 路輸入端相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是過全波加熱才能在不減小電阻值的前提 下增加功率。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中控制MCH發(fā)熱體的電路圖；圖2是采用圖1的單向可控硅控制MCH發(fā)熱體電路時(shí)序圖；圖3是本發(fā)明的電路圖；圖4是采用圖3的雙向可控硅控制MCH發(fā)熱體電路時(shí)序圖；圖5是圖3中開關(guān)為二極管的電路圖；圖6是圖3中控制電路模塊圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述由圖3可見本發(fā)明包括直流供電電路、控制電路以及交流電；還包括一個(gè)橋 堆B ；所述橋堆B的輸入二端與交流電輸出二端(L、N)相連；一個(gè)發(fā)熱體RH和雙向可控硅 TRIAC串接后在交流電的二端；直流供電電路的一端與橋堆B的一個(gè)輸出端相連，直流供電 電路的另一端與控制電路VDD端相連，控制電路GND端與橋堆B的另一個(gè)輸出端相連；在控 制電路第一輸出端1和雙向可控硅TRIAC的觸發(fā)端4之間還包括一個(gè)第一開關(guān)Kl ；采樣電 阻RS和一個(gè)第二開關(guān)K2串接后一端連在雙向可控硅TRIAC和發(fā)熱體RH連接點(diǎn)5，而另一 端連在控制電路第二輸出端2 ；第二開關(guān)K2和采樣電阻連接端6和控制電路輸入端3相連。所述的第一開關(guān)Kl和第二開關(guān)K2為三極管，繼電器或者二極管。請對現(xiàn)有技術(shù)的控制電路作描述？特別對上述提到的幾個(gè)端作說明。圖3中控制電路的功能框圖見圖6，控制電路由比較器，溫度設(shè)定選擇器，以及輸出 時(shí)序控制電路組成，輸入端3端輸入電壓采樣信號經(jīng)采樣電阻RS和發(fā)熱體電阻RH分壓后的 信號(即溫度)，通過這一信號和溫度設(shè)定選擇器中的設(shè)定溫度比較來決定是否繼續(xù)加熱。比 較的結(jié)果通過時(shí)序控制電路后，在1端輸出觸發(fā)可控硅的信號，在2端輸出電壓采樣信號。這 一控制電路的溫度設(shè)定選擇和比較器的具體描述可見專利ZL200620046719. X。在本發(fā)明中， 控制電路和現(xiàn)有技術(shù)中控制電路的區(qū)別在于其時(shí)序控制電路，由于本發(fā)明中發(fā)熱體在加熱時(shí) 是全波加熱，所以測溫時(shí)必須把雙向可控硅TRIAC關(guān)閉。具體時(shí)序見圖4。本發(fā)明利用雙向可控硅來控制MCH發(fā)熱體，使其在交流電的全波都加熱。橋堆B對 交流電整流后通過直流供電電路對控制電路供電，發(fā)熱體RH和雙向可控硅TRIAC串接后在交 流電的L和N端。在kl閉合期間，k2打開，控制電路的輸出端1端出觸發(fā)脈沖觸發(fā)TRIAC，發(fā) 熱體在交流電正負(fù)半周均被加熱。在測溫期間，kl被打開，TRIAC停止觸發(fā)。在交流電的正 半周，k2閉合，控制電路的輸出端2端輸出一個(gè)直流電壓，通過RS和RH的分壓，一個(gè)電壓信 號在控制電路輸入端3端被采樣。該電壓信號反映了當(dāng)前RH的電阻值即溫度值。在這種方法中，測溫和加溫并不是同時(shí)進(jìn)行，所以測溫時(shí)加溫必須要停止。即在N 個(gè)周期中，有M個(gè)周期用于測溫，其他用于加熱。這樣，假設(shè)全功率為Pfull，則實(shí)際功率為P = M/N*PfullM和N的取值考慮到溫度采樣準(zhǔn)確性以及功率產(chǎn)品中flick的影響，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，N 最好在600ms到Is之間，而M/N的值可以達(dá)到90%到95%，雖然沒有達(dá)到全功率，但比起 用SCR控制的電路50%的功率，已經(jīng)大大提高。而經(jīng)驗(yàn)也告訴人們，在加熱期間對RH采樣， 其采樣穩(wěn)定性要遠(yuǎn)小于停止加熱時(shí)采樣。所以，100%功率加熱被證明是不可取的。
4
本發(fā)明中橋堆B的作用可以使控制電路有效隔絕高壓，而發(fā)熱體直接接在交流電 兩端而不是接在橋堆輸出端的目的是為了減小流經(jīng)橋堆的電流。由于橋堆存在交越失真， 流經(jīng)橋堆的電流越大，產(chǎn)品的傳導(dǎo)干擾就越大，所以發(fā)熱體電流不流經(jīng)橋堆可以使產(chǎn)品的 電磁兼容性更好。圖3中的Kl，K2打開是為了不使高壓經(jīng)由開關(guān)流向控制電路，所以，這些開關(guān)可以 由三極管，繼電器，甚至二極管來擔(dān)當(dāng)，下例(如圖5所示)就是用二極管Dl，D2來作為開 關(guān)Kl，K2用的，其目的是在TRIAC導(dǎo)通期間，不使交流高壓進(jìn)入控制電路。本發(fā)明可以推廣到所有具有正溫度系數(shù)特性的發(fā)熱體的加熱控制中。
權(quán)利要求
1.一種用雙向可控硅控制MCH發(fā)熱體的電路，包括直流供電電路、控制電路以及交流 電；其特征在于還包括一個(gè)橋堆；所述橋堆的輸入二端與交流電輸出二端相連；一個(gè)發(fā)熱 體和雙向可控硅串接后在交流電的二端；直流供電電路的一端與橋堆的一個(gè)輸出端相連， 直流供電電路的另一端與控制電路VDD端相連，控制電路GND端與橋堆的另一個(gè)輸出端相 連；在控制電路第一輸出端和雙向可控硅的觸發(fā)端之間還包括一個(gè)第一開關(guān)；采樣電阻和 一個(gè)第二開關(guān)串接后一端連在雙向可控硅和發(fā)熱體連接點(diǎn)，而另一端連在控制電路第二輸 出端；第二開關(guān)和采樣電阻連接端和控制電路輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用雙向可控硅控制MCH發(fā)熱體的電路，其特征在于所述的 第一開關(guān)和第二開關(guān)為三極管或者繼電器或者二極管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用雙向可控硅控制MCH發(fā)熱體的電路，包括直流供電電路、控制電路以及交流電；還包括一個(gè)橋堆；所述橋堆的輸入二端與交流電輸出二端相連；一個(gè)發(fā)熱體和雙向可控硅串接后在交流電的二端；直流供電電路的一端與橋堆的一個(gè)輸出端相連，直流供電電路的另一端與控制電路VDD端相連，控制電路GND端與橋堆的另一個(gè)輸出端相連；在控制電路第一輸出端和雙向可控硅的觸發(fā)端之間還包括一個(gè)第一開關(guān)；采樣電阻和一個(gè)第二開關(guān)串接后一端連在雙向可控硅和發(fā)熱體連接點(diǎn)，而另一端連在控制電路第二輸出端；第二開關(guān)和采樣電阻連接端和控制電路輸入端相連；本發(fā)明的有益效果是過全波加熱才能在不減小電阻值的前提下增加功率。
文檔編號H03K17/72GK102006685SQ20091019472
公開日2011年4月6日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者徐琦, 戴忠偉 申請人:廣芯電子技術(shù)(上海)有限公司