專利名稱：不規(guī)則加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及彩色液晶顯示器內(nèi)的屏加熱器，尤其是涉及不規(guī)則加熱器。
背景技術(shù)：
在飛行器上，往往會(huì)根據(jù)受限的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)則形狀的液晶顯示器，因此它的加熱器也是不規(guī)則形狀的。常見的液晶顯示器的加熱器是矩形的，可以在矩形加熱器的兩條對(duì)邊貼上導(dǎo)電銅箔，然后抽出2個(gè)電極(見圖I)，就可以實(shí)現(xiàn)均勻加熱。從圖I可知從電極I到電極2的面電阻是均勻的。而對(duì)于不規(guī)則加熱器，導(dǎo)電銅箔條和電極的引出將決定加熱的均勻性，見圖2，加熱器為不規(guī)則的五邊形結(jié)構(gòu)。銅箔條和電極的安裝位置不當(dāng)，甚至?xí)辜訜崞饕蚣訜岵痪鶆蚨验_。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有不規(guī)則加熱器中存在的問題，提供改進(jìn)型的不規(guī)則加熱器，實(shí)現(xiàn)不規(guī)則加熱加熱均勻性，防止因加熱不均勻而裂開的現(xiàn)象發(fā)生。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，不規(guī)則加熱器，其包括加熱器本體，所述加熱器本體為具有依次首尾相接的第一邊、第二邊、第三邊、第四邊以及第五邊的五邊形結(jié)構(gòu)；第一導(dǎo)電條、第二導(dǎo)電條、第三導(dǎo)電條；從所述第一導(dǎo)電條、所述第二導(dǎo)電條、所述第三導(dǎo)電條分別引出的第一電極、第二電極、第三電極；以及用于驅(qū)動(dòng)所述第一電極、所述第二電極、所述第三電極通有電流的驅(qū)動(dòng)電路；其中，所述第一邊、所述第三邊以及所述第四邊上分別固定所述第一導(dǎo)電條、所述第二導(dǎo)電條、所述第三導(dǎo)電條，且所述第四邊上的第三導(dǎo)電條設(shè)置在所述第四邊靠近所述第五邊的一端。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)動(dòng)電路包括控制單元，包括第一電極控制端、第二電極控制端、接地控制端以及若干A/D接口 ；加熱電源；硬件保護(hù)MOS管T3，所述硬件保護(hù)MOS管T3的源極連接于所述加熱電源；P溝道MOS管Tl，所述P溝道MOS管Tl的源極連接于所述硬件保護(hù)MOS管T3的漏極，所述P溝道MOS管Tl的漏極連接于第一電極，所述P溝道MOS管Tl的柵極經(jīng)由電阻Rl連接至所述P溝道MOS管Tl的源極；第一光電耦合器，所述第一光電耦合器的二極管的陰極連接至所述第一電極控制端，所述第一光電耦合器的二極管的陽(yáng)極經(jīng)由上拉電阻R2連接于電源，所述第一光電耦合器的三極管的發(fā)射極接地，所述第一光電耦合器的三級(jí)管的集電極經(jīng)由電阻R3連接至所述P溝道MOS管Tl的柵極；N溝道MOS管T2，所述N溝道MOS管T2的漏極連接于所述第一電極，所述N溝道MOS管T2的源極連接于第三電極；第二光電耦合器，所述第二光電耦合器的二極管的陰極連接至所述第一電極控制端，所述第二光電耦合器的二極管的陽(yáng)極經(jīng)由上拉電阻R4連接于電源，所述第二光電耦合器的三極管的發(fā)射極接地，所述第二光電耦合器的三級(jí)管的集電極經(jīng)由電阻R5連接至所述P溝道MOS管Tl的源極，所述第二光電耦合器的三級(jí)管的集電極還連接至所述N溝道MOS管T2的柵極，所述第二光電耦合器的三級(jí)管的發(fā)射極與集電極之間還串聯(lián)有電阻R6 ；P溝道MOS管T5，所述P溝道MOS管T5的源極連接于所述硬件保護(hù)MOS管T3的漏極，所述P溝道MOS管T5的漏極連接于第二電極，所述P溝道MOS管T5的柵極經(jīng)由電阻R7連接至所述P溝道MOS管T5的源極；第三光電耦合器，所述第三光電耦合器的二極管的陰極連接至所述第二電極控制端，所述第三光電耦合器的二極管的陽(yáng)極經(jīng)由上拉電阻R8連接于電源，所述第三光電耦合器的三極管的發(fā)射極接地，所述第三光電耦合器的三級(jí)管的集電極經(jīng)由電阻R9連接至所述P溝道MOS管T5的柵極；N溝道MOS管T6，所述N溝道MOS管T6的漏極連接于所述第二電極，所述N溝道MOS管T6的源極連接于第三電極；第四光電耦合器，所述第四光電耦合器的二極管的陰極連接至所述第二電極控制端，所述第四光電耦合器的二極管的陽(yáng)極經(jīng)由上拉電阻RlO連接于電源，所述第四光電耦合器的三極管的發(fā)射極接地，所述第四光電耦合器的三級(jí)管的集電極經(jīng)由電阻Rll連接至所述P溝道MOS管T5的源極，所述第四光電耦合器的三級(jí)管的集電極還連接至所述N溝道MOS管T6的柵極，所述第四光電耦合器的三級(jí)管的發(fā)射極與集電極之間還串聯(lián)有電阻R12 ;接地總開關(guān)MOS管T4，所述接地總開關(guān)MOS管T4的漏極連接于所述N溝道MOS管T6的源極，所述接地總開關(guān)MOS管T4的源極接地；第五光電耦合器，所述第五光電耦合器的輸入端連接于所述接地控制端，所述第五光電耦合器的輸出端連接于所述接地總開關(guān)MOS管T4的柵 極；若干溫度傳感器，所述若干溫度傳感器分別連接于所述若干A/D接口，用于將采集到的溫度傳遞至所述控制單元；邏輯電路，所述邏輯電路用于根據(jù)所述若干溫度傳感器采集到的溫度控制所述硬件保護(hù)MOS管T3的開啟與通斷，所述邏輯電路的輸入端連接于所述控制單元，所述邏輯電路的輸出端連接于所述硬件保護(hù)MOS管T3的柵極。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述若干溫度傳感器為三個(gè)第一熱敏電阻、第二熱敏電阻以及第三熱敏電阻，所述第一熱敏電阻設(shè)置在所述第五邊的中部，所述第二熱敏電阻設(shè)置在所述第二邊中部，所述第三熱敏電阻設(shè)置在所述第四邊中部。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制單元為單片機(jī)。本實(shí)用新型提供的不規(guī)則加熱器具有以下優(yōu)點(diǎn)布置了導(dǎo)電金屬條、加熱電極和溫度傳感器的，設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)電路用來改變加熱電極的極性；單變量控制互補(bǔ)輸出，確保電極極性的惟一性；加熱器的滯環(huán)加熱特性保證在平衡溫度點(diǎn)加熱器不會(huì)頻繁的動(dòng)作；溫度硬件保護(hù)電路確保常溫不加熱和加熱器局部溫度過高；接地控制MOS管確保電極在更換極性時(shí)不會(huì)產(chǎn)生貫穿電流。

圖I為常見的液晶顯示器的加熱器的示意圖。圖2為不規(guī)則加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中不規(guī)則加熱器的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3中不規(guī)則加熱器的驅(qū)動(dòng)電路示意圖。圖5為圖3中不規(guī)則加熱器的第一加熱狀態(tài)。圖6為圖3中不規(guī)則加熱器的第二加熱狀態(tài)。圖7為圖3中不規(guī)則加熱器的加熱方式滯環(huán)圖。主要符號(hào)說明[0019]加熱器本體50第一邊51第二邊52第三邊53第四邊54第五邊55第一導(dǎo)電條I第二導(dǎo)電條2第三導(dǎo)電條3第一電極11第二電極22第三電極33驅(qū)動(dòng)電路60控制單元61加熱電源62硬件保護(hù)MOS管T3P 溝道 MOS 管Tl第一光電稱合器63N 溝道 MOS 管T2第二光電耦合器64P 溝道 MOS 管T5第三光電稱合器65N 溝道 MOS 管T6第四光電耦合器66接地總開關(guān)MOS管T4第五光電I禹合器67若干溫度傳感器68邏輯電路69第一電極控制端A第二電極控制端B接地控制端C
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。請(qǐng)參閱圖圖3，不規(guī)則加熱器包括加熱器本體50，加熱器本體50為具有依次首尾相接的第一邊51、第二邊52、第三邊53、第四邊54以及第五邊55的五邊形結(jié)構(gòu)；第一導(dǎo)電條I、第二導(dǎo)電條2、第三導(dǎo)電條3，分別固定第一邊51、第三邊53以及第四邊54上，且第四邊54上的第三導(dǎo)電條3設(shè)置在第四邊54靠近第五邊55的一端；從第一導(dǎo)電條I、第二導(dǎo)電條2、第三導(dǎo)電條3分別引出的第 一電極11、第二電極22、第三電極33 ;用于驅(qū)動(dòng)第一電極11、第二電極22、第三電極33通有電流的驅(qū)動(dòng)電路60。導(dǎo)電金屬條1、2、3是遵循3個(gè)原則來布置的1)金屬導(dǎo)電條不能太短，這會(huì)使電流過于集中，防止加熱器裂開；2)導(dǎo)電條之間不能過近，防止局部出現(xiàn)能量集中，也是防止加熱器裂開；3)導(dǎo)電條不能太多，這會(huì)增加驅(qū)動(dòng)電路60的復(fù)雜性。請(qǐng)結(jié)合圖4，驅(qū)動(dòng)電路60包括控制單元61、加熱電源62、硬件保護(hù)MOS管T3、P溝道MOS管Tl、第一光電耦合器63、N溝道MOS管T2、第二光電耦合器64、P溝道MOS管T5、第三光電稱合器65、N溝道MOS管T6、第四光電稱合器66、接地總開關(guān)MOS管T4、第五光電耦合器67、若干溫度傳感器68以及邏輯電路69?？刂茊卧?1在本實(shí)施方式中采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，其包括第一電極控制端A、第二電極控制端B、接地控制端C以及若干A/D接口。加熱電源62用于對(duì)不規(guī)則加熱器提供加熱源。硬件保護(hù)MOS管T3的源極連接于加熱電源62。P溝道MOS管Tl的源極連接于所述硬件保護(hù)MOS管T3的漏極，P溝道MOS管Tl的漏極連接于第一電極11，P溝道MOS管Tl的柵極經(jīng)由電阻Rl連接至P溝道MOS管Tl的源極。第一光電耦合器63的二極管的陰極連接至所述第一電極控制端A，所述第一光電耦合器63的二極管的陽(yáng)極經(jīng)由上拉電阻R2連接于電源(在本實(shí)施方式中采用3. 3V，以下類似不在敘述)，所述第一光電耦合器63的三極管的發(fā)射極接地，所述第一光電耦合器63的三級(jí)管的集電極經(jīng)由電阻R3連接至所述P溝道MOS管Tl的柵極。N溝道MOS管T2的漏極連接于所述第一電極11，所述N溝道MOS管T2的源極連接于第三電極33。第二光電耦合器64的二極管的陰極連接至所述第一電極控制端A，所述第二光電耦合器64的二極管的陽(yáng)極經(jīng)由上拉電阻R4連接于電源，所述第二光電耦合器64的三極管的發(fā)射極接地，所述第二光電耦合器64的三級(jí)管的集電極經(jīng)由電阻R5連接至所述P溝道MOS管Tl的源極，所述第二光電耦合器64的三級(jí)管的集電極還連接至所述N溝道MOS管T2的柵極，所述第二光電耦合器64的三級(jí)管的發(fā)射極與集電極之間還串聯(lián)有電阻R6。P溝道MOS管T5的源極連接于所述硬件保護(hù)MOS管T3的漏極，所述P溝道MOS管T5的漏極連接于第二電極22，所述P溝道MOS管T5的柵極經(jīng)由電阻R7連接至所述P溝道MOS管T5的源極。 第三光電耦合器65的二極管的陰極連接至所述第二電極控制端B，所述第三光電耦合器65的二極管的陽(yáng)極經(jīng)由上拉電阻R8連接于電源，所述第三光電耦合器65的三極管的發(fā)射極接地，所述第三光電耦合器65的三級(jí)管的集電極經(jīng)由電阻R9連接至所述P溝道MOS管T5的柵極。N溝道MOS管T6的漏極連接于所述第二電極22，所述N溝道MOS管T6的源極連接于第三電極33。第四光電耦合器66的二極管的陰極連接至所述第二電極控制端B，所述第四光電耦合器66的二極管的陽(yáng)極經(jīng)由上拉電阻RlO連接于電源，所述第四光電耦合器66的三極管的發(fā)射極接地，所述第四光電耦合器66的三級(jí)管的集電極經(jīng)由電阻Rll連接至所述P溝道MOS管T5的源極，所述第四光電耦合器66的三級(jí)管的集電極還連接至所述N溝道MOS管T6的柵極，所述第四光電耦合器66的三級(jí)管的發(fā)射極與集電極之間還串聯(lián)有電阻R12。接地總開關(guān)MOS管T4的漏極連接于所述N溝道MOS管T6的源極，所述接地總開關(guān)MOS管T4的源極接地。第五光電稱合器67的輸入端連接于所述接地控制端C,所述第五光電稱合器67的輸出端連接于所述接地總開關(guān)MOS管T4的柵極。若干溫度傳感器68在本實(shí)施方式中采用熱敏電阻實(shí)現(xiàn)，所述若干溫度傳感器68為三個(gè)第一熱敏電阻71、第二熱敏電阻72以及第三熱敏電阻73，所述第一熱敏電阻71設(shè)置在所述第五邊55的中部，所述第二熱敏電阻72設(shè)置在所述第二邊52中部，所述第三熱敏電阻73設(shè)置在所述第四邊54中部。溫度傳感器68連接于A/D接口，用于將采集到的溫度傳遞至所述控制單元61。
·[0067]邏輯電路69用于根據(jù)溫度傳感器68采集到的溫度控制所述硬件保護(hù)MOS管T3的開啟與通斷，所述邏輯電路69的輸入端連接于所述控制單元61，所述邏輯電路69的輸出端連接于所述硬件保護(hù)MOS管T3的柵極。第一電極11 (C點(diǎn)處)可以與P溝道MOS管T3后的D點(diǎn)連接(需要Tl導(dǎo)通)，也可以與N溝道MOS管T4上的E點(diǎn)連接(需要T2導(dǎo)通)。C點(diǎn)任何時(shí)刻只能與D點(diǎn)或者E點(diǎn)中任意一個(gè)連通。采用單變量控制互補(bǔ)輸出的方式，在同一時(shí)刻，Tl和T2(或者T5和T6)中只有一個(gè)導(dǎo)通，確保電極極性的惟一性。當(dāng)A點(diǎn)是高電平時(shí)，C點(diǎn)與E點(diǎn)相通；當(dāng)A點(diǎn)是低電平時(shí)，C點(diǎn)與D點(diǎn)相通。T3導(dǎo)通時(shí)，D點(diǎn)就是+28V ；T4導(dǎo)通時(shí)，E點(diǎn)就是加熱地。T3和T4都截止時(shí)，3個(gè)電極肯定懸空。T3是硬件保護(hù)管，只有3個(gè)溫度傳感器68檢測(cè)的溫度最大值小于30°C時(shí)T3管才是開啟的。T4是接地總開關(guān)管。電極22與電極11的電路結(jié)構(gòu)完全相同，電極33直接接E點(diǎn)。本實(shí)用新型采用的加熱原理如下在T3和T4都導(dǎo)通的前提下，即D點(diǎn)接+28V電源，E接加熱地，加熱器才有可能工作；不加熱狀態(tài)3個(gè)電極全部與E點(diǎn)相通，即A = B = I (高電平)，Tl和T5截止，T2和T6導(dǎo)通；加熱狀態(tài)1)第一加熱狀態(tài)，當(dāng)A = 0，B = I時(shí)，C點(diǎn)與D接通，第一電極11的電壓是+28V，第二、三電極22、33是電源地，加熱電流如圖5所示，這是I類加熱圖。I類加熱只給熱敏電阻71和熱敏電阻72所在的兩邊和中心加熱；2)第二加熱狀態(tài)，當(dāng)A= 1，B = 0時(shí)，電極2與D接通，第二電極22的電壓是+28V，第一、三電極11、33是電源地，加熱電流如圖6所示，這是II類加熱圖；11類加熱只給熱敏電阻73和熱敏電阻72所在的兩邊和中心加熱。其中，加熱時(shí)間按I類加熱時(shí)間11類加熱時(shí)間=3 5的比例關(guān)系，II類加熱時(shí)間小于等于2. 5秒。因熱敏電阻72這條邊上長(zhǎng)度最長(zhǎng)，故此I類加熱和II類加熱都會(huì)給它加熱。具體工作方式見表I。表I兩類加熱方式比較
權(quán)利要求1.不規(guī)則加熱器，其包括加熱器本體，所述加熱器本體為具有依次首尾相接的第一邊、第二邊、第三邊、第四邊以及第五邊的五邊形結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述不規(guī)則加熱器還包括: 第一導(dǎo)電條、第二導(dǎo)電條、第三導(dǎo)電條； 從所述第一導(dǎo)電條、所述第二導(dǎo)電條、所述第三導(dǎo)電條分別引出的第一電極、第二電極、第三電極；以及 用于驅(qū)動(dòng)所述第一電極、所述第二電極、所述第三電極通有電流的驅(qū)動(dòng)電路； 其中，所述第一邊、所述第三邊以及所述第四邊上分別固定所述第一導(dǎo)電條、所述第二導(dǎo)電條、所述第三導(dǎo)電條，且所述第四邊上的第三導(dǎo)電條設(shè)置在所述第四邊靠近所述第五邊的一端。
2.如權(quán)利要求I所述的不規(guī)則加熱器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路包括 控制單元，包括第一電極控制端、第二電極控制端、接地控制端以及若干A/D接ロ ； 加熱電源； 硬件保護(hù)MOS管T3，所述硬件保護(hù)MOS管T3的源極連接于所述加熱電源； P溝道MOS管Tl，所述P溝道MOS管Tl的源極連接于所述硬件保護(hù)MOS管T3的漏極，所述P溝道MOS管Tl的漏極連接于第一電極，所述P溝道MOS管Tl的柵極經(jīng)由電阻Rl連接至所述P溝道MOS管Tl的源極； 第一光電耦合器，所述第一光電耦合器的ニ極管的陰極連接至所述第一電極控制端，所述第一光電耦合器的ニ極管的陽(yáng)極經(jīng)由上拉電阻R2連接于電源，所述第一光電耦合器的三極管的發(fā)射極接地，所述第一光電耦合器的三級(jí)管的集電極經(jīng)由電阻R3連接至所述P溝道MOS管Tl的柵極； N溝道MOS管T2，所述N溝道MOS管T2的漏極連接于所述第一電極，所述N溝道MOS管T2的源極連接于第三電極； 第二光電耦合器，所述第二光電耦合器的ニ極管的陰極連接至所述第一電極控制端，所述第二光電耦合器的ニ極管的陽(yáng)極經(jīng)由上拉電阻R4連接于電源，所述第二光電耦合器的三極管的發(fā)射極接地，所述第二光電耦合器的三級(jí)管的集電極經(jīng)由電阻R5連接至所述P溝道MOS管Tl的源極，所述第二光電耦合器的三級(jí)管的集電極還連接至所述N溝道MOS管T2的柵極，所述第二光電耦合器的三級(jí)管的發(fā)射極與集電極之間還串聯(lián)有電阻R6 ； P溝道MOS管T5，所述P溝道MOS管T5的源極連接于所述硬件保護(hù)MOS管T3的漏極，所述P溝道MOS管T5的漏極連接于第二電極，所述P溝道MOS管T5的柵極經(jīng)由電阻R7連接至所述P溝道MOS管T5的源極； 第三光電耦合器，所述第三光電耦合器的ニ極管的陰極連接至所述第二電極控制端，所述第三光電耦合器的ニ極管的陽(yáng)極經(jīng)由上拉電阻R8連接于電源，所述第三光電耦合器的三極管的發(fā)射極接地，所述第三光電耦合器的三級(jí)管的集電極經(jīng)由電阻R9連接至所述P溝道MOS管T5的柵極； N溝道MOS管T6，所述N溝道MOS管T6的漏極連接于所述第二電極，所述N溝道MOS管T6的源極連接于第三電極； 第四光電耦合器，所述第四光電耦合器的ニ極管的陰極連接至所述第二電極控制端，所述第四光電耦合器的ニ極管的陽(yáng)極經(jīng)由上拉電阻RlO連接于電源，所述第四光電耦合器的三極管的發(fā)射極接地，所述第四光電耦合器的三級(jí)管的集電極經(jīng)由電阻Rll連接至所述P溝道MOS管T5的源扱，所述第四光電耦合器的三級(jí)管的集電極還連接至所述N溝道MOS管T6的柵極，所述第四光電耦合器的三級(jí)管的發(fā)射極與集電極之間還串聯(lián)有電阻R12 ；接地總開關(guān)MOS管T4，所述接地總開關(guān)MOS管T4的漏極連接于所述N溝道MOS管T6的源扱，所述接地總開關(guān)MOS管T4的源極接地； 第五光電耦合器，所述第五光電耦合器的輸入端連接于所述接地控制端，所述第五光電耦合器的輸出端連接于所述接地總開關(guān)MOS管T4的柵極； 若干溫度傳感器，所述若干溫度傳感器分別連接于所述若干A/D接ロ，用于將采集到的溫度傳遞至所述控制単元； 邏輯電路，所述邏輯電路用于根據(jù)所述若干溫度傳感器采集到的溫度控制所述硬件保護(hù)MOS管T3的開啟與通斷，所述邏輯電路的輸入端連接于所述控制単元，所述邏輯電路的輸出端連接于所述硬件保護(hù)MOS管T3的柵極。
3.如權(quán)利要求2所述的不規(guī)則加熱器，其特征在干，所述若干溫度傳感器為三個(gè)第一熱敏電阻、第二熱敏電阻以及第三熱敏電阻，所述第一熱敏電阻設(shè)置在所述第五邊的中部，所述第二熱敏電阻設(shè)置在所述第二邊中部，所述第三熱敏電阻設(shè)置在所述第四邊中部。
4.如權(quán)利要求2所述的不規(guī)則加熱器，其特征在于，所述控制単元為單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了不規(guī)則加熱器，包括導(dǎo)電金屬條、加熱電極和監(jiān)控溫度傳感器的布置，設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)電路用來改變加熱電極的極性。單變量控制互補(bǔ)輸出，確保電極極性的惟一性。加熱器的滯環(huán)加熱特性保證在平衡溫度點(diǎn)加熱器不會(huì)頻繁的動(dòng)作。溫度硬件保護(hù)電路確保常溫不加熱和加熱器局部溫度過高。接地控制MOS管確保電極在更換極性時(shí)產(chǎn)生的貫穿電流不會(huì)出現(xiàn)。
文檔編號(hào)H05B1/00GK202587409SQ20122012606
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者章小兵, 劉波, 李拓輝, 沈建, 趙小珍, 陳文明, 朱標(biāo) 申請(qǐng)人:中航華東光電有限公司