水浴槽加熱控制電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水浴槽加熱控制電路，包括穩(wěn)壓電路，其輸出端分別與PWM驅(qū)動電路、減法電路和基準(zhǔn)電壓電路的輸入端相連，基準(zhǔn)電壓電路、低電壓給定電路的輸出端均與減法電路的輸入端相連，減法電路的輸出端與PWM驅(qū)動電路的輸入端相連，PWM驅(qū)動電路的輸出端與雙向可控硅輸出電路的輸入端相連。本發(fā)明用于水浴槽內(nèi)的電加熱盤的可調(diào)節(jié)功率控制電路，水浴槽內(nèi)電加熱盤輸入端接雙向可控硅Q1的輸出端，通過外界輸入電壓的變化，控制雙向可控硅Q1輸出的電壓大小，調(diào)整電網(wǎng)的交流電能通過雙向可控硅Q1輸出可變功率，從而調(diào)整加熱盤中發(fā)熱絲的發(fā)熱量，并對水浴槽中的水進(jìn)行有效地傳遞熱量。
【專利說明】水浴槽加熱控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水浴槽加熱控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]水浴槽為用戶提供一個熱冷受控，溫度均勻恒定的場源，對試驗(yàn)樣品或生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行恒定溫度試驗(yàn)或測試，也可作為直接加熱或制冷和輔助加熱或制冷的熱源或冷源。目前，針對水浴槽內(nèi)電加熱絲的功率驅(qū)動控制電路，其輸出電壓無法隨著輸入電壓的變化而變化，無法自動調(diào)整輸出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定性強(qiáng)、安全性高、可隨輸入電壓變化而自動調(diào)整輸出的水浴槽加熱控制電路。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種水浴槽加熱控制電路，包括穩(wěn)壓電路，其輸出端分別與PWM驅(qū)動電路、減法電路和基準(zhǔn)電壓電路的輸入端相連，基準(zhǔn)電壓電路、低電壓給定電路的輸出端均與減法電路的輸入端相連，減法電路的輸出端與PWM驅(qū)動電路的輸入端相連，PWM驅(qū)動電路的輸出端與雙向可控娃輸出電路的輸入端相連。
[0005]所述PWM驅(qū)動電路由過零檢測電路、電壓比較電路和三角波發(fā)生電路組成，過零檢測電路的輸出端與三角波發(fā)生電路的輸入端相連，所述穩(wěn)壓電路的輸出端分別與電壓比較電路、三角波發(fā)生電路的輸入端相連，三角波發(fā)生電路、減法電路的輸出端均與電壓比較電路的輸入端相連，電壓比較電路的輸出端與雙向可控娃輸出電路的輸入端相連。
[0006]所述雙向可控硅輸出電路由供電電路、控制電路、輸出電路和保護(hù)電路組成，供電電路向控制電路供電，控制電路、保護(hù)電路的輸出端均與輸出電路的輸入端相連，所述電壓比較電路的輸出端與控制電路的輸入端相連。
[0007]所述穩(wěn)壓電路包括第一三端穩(wěn)壓器芯片7809，其輸入端接橋硅芯片B3的第2引腳，其輸出端接電源VCC，其接地端接地且與電容C6的一端相連，電容C6的另一端接橋硅芯片B3的第2引腳，橋硅芯片B3的第2引腳通過電容C6接運(yùn)放U3D的正相輸入端，電解電容C7并接在電容C6上，運(yùn)放U3D的反相輸入端與其輸出端相連，運(yùn)放U3D的輸出端通過電阻RlO與第一三端穩(wěn)壓器芯片7809的接地端相連，電解電容C8、電容C9并聯(lián)后跨接在第一三端穩(wěn)壓器芯片7809的輸出端和接地端之間，橋硅芯片B3的第1、3引腳與變壓器Tl的第一次級線圈N2的兩端相連。
[0008]所述低電壓給定電路包括電阻R19，電阻R19與電容Cll并聯(lián)，電容Cll跨接在芯片J2的第1、2引腳之間；所述基準(zhǔn)電壓電路包括電阻R14，電阻R14的一端與電阻R19相連，電阻R14的另一端與電位器Wl的一端相連；所述減法電路包括運(yùn)放U3A，其正相輸入端與電位器Wl的另一端相連，且通過電阻R17接電源VCC，其反相輸入端通過電阻R16與電阻R19相連，且通過電阻R13與其輸出端相連。
[0009]所述過零檢測電路包括電阻R3、R4，電阻R3、R4的一端分別接變壓器Tl的初級線圈NI的兩端，電阻R3的另一端接橋硅芯片B2的第3引腳，電阻R4的另一端接橋硅芯片B2的第I引腳，橋硅芯片B2的第2引腳通過電阻R5與光耦U4的第I引腳相連，橋硅芯片B2的第4引腳與光耦U4的第2引腳相連，光耦U4的第3引腳接第一三端穩(wěn)壓器芯片7809的接地端；所述三角波發(fā)生電路包括運(yùn)放U3C，其正相輸入端接光耦U4的第4引腳，且通過電阻R7接電源VCC，其反相輸入端通過電阻R8接電源VCC，其輸出端通過電阻R12接三極管Q3的基極，三極管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的集電極與三極管Q4的集電極相連，三極管Q4的發(fā)射極通過電阻R15接電源VCC，三極管Q4的基極通過電阻R18與電解電容ClO的負(fù)極相連，電解電容ClO的正極接三極管Q4的集電極；所述電壓比較電路包括運(yùn)放U3B，其正相輸入端接三極管Q3的集電極，其反相輸入端接運(yùn)放U3A的輸出端。
[0010]所述供電電路包括橋硅芯片BI，其第1、3引腳分別與變壓器Tl的第二次級線圈N3的兩端相連，其第2、4引腳分別與電容C2的兩端相連，電容C2與電解電容C3并聯(lián)，電解電容C3跨接在第二三端穩(wěn)壓器芯片7809的輸出端和接地端之間；所述控制電路包括三極管Q2，其基極通過電阻R6與光耦U5的第3引腳相連，光耦U5的第2引腳接地，光耦U5的第I引腳通過電阻Rll接運(yùn)放U3B的輸出端，三極管Q2的集電極與光耦U5的第4引腳相連；所述保護(hù)電路包括電容Cl，電容Cl與電阻Rl串聯(lián)；所述輸出電路包括雙向可控硅Ql，三極管Q2的發(fā)射極通過電阻R2接雙向可控硅Ql的控制極，雙向可控硅Ql的一端接電容Cl，另一端接電阻R1，雙向可控硅Ql的兩端通過接插件Jl的第1、2引腳接電加熱盤的輸入端。
[0011]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明用于水浴槽內(nèi)的電加熱盤的可調(diào)節(jié)功率控制電路，水浴槽內(nèi)電加熱盤輸入端接雙向可控硅Ql的輸出端，通過外界輸入電壓的變化，控制雙向可控硅QI輸出的電壓大小，調(diào)整電網(wǎng)的交流電能通過雙向可控硅QI輸出可變功率，從而調(diào)整加熱盤中發(fā)熱絲的發(fā)熱量，并對水浴槽中的水進(jìn)行有效地傳遞熱量。本發(fā)明穩(wěn)定性強(qiáng)、安全性高，可隨輸入電壓的變化而自動調(diào)整輸出，可根據(jù)控制器輸出的電壓大小，調(diào)整雙向可控硅Ql的輸出功率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1、2分別是本發(fā)明的電路框圖、電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]一種水浴槽加熱控制電路，包括穩(wěn)壓電路I，其輸出端分別與PWM驅(qū)動電路5、減法電路4和基準(zhǔn)電壓電路3的輸入端相連，基準(zhǔn)電壓電路3、低電壓給定電路2的輸出端均與減法電路4的輸入端相連，減法電路4的輸出端與PWM驅(qū)動電路5的輸入端相連，PWM驅(qū)動電路5的輸出端與雙向可控硅輸出電路6的輸入端相連。所述PWM驅(qū)動電路5由過零檢測電路5a、電壓比較電路5c和三角波發(fā)生電路5b組成，過零檢測電路5a的輸出端與三角波發(fā)生電路5b的輸入端相連，所述穩(wěn)壓電路I的輸出端分別與電壓比較電路5c、三角波發(fā)生電路5b的輸入端相連,三角波發(fā)生電路5b、減法電路4的輸出端均與電壓比較電路5c的輸入端相連，電壓比較電路5c的輸出端與雙向可控娃輸出電路6的輸入端相連。所述雙向可控硅輸出電路6由供電電路6a、控制電路6b、輸出電路6c和保護(hù)電路6d組成，供電電路6a向控制電路6b供電，控制電路6b、保護(hù)電路6d的輸出端均與輸出電路6c的輸入端相連，所述電壓比較電路5c的輸出端與控制電路6b的輸入端相連。如圖1所示。
[0014]如圖2所示，所述穩(wěn)壓電路I包括第一三端穩(wěn)壓器芯片7809，其輸入端接橋硅芯片B3的第2引腳，其輸出端接電源VCC，其接地端接地且與電容C6的一端相連，電容C6的另一端接橋硅芯片B3的第2引腳，橋硅芯片B3的第2引腳通過電容C6接運(yùn)放U3D的正相輸入端，電解電容C7并接在電容C6上，運(yùn)放U3D的反相輸入端與其輸出端相連，運(yùn)放U3D的輸出端通過電阻RlO與第一三端穩(wěn)壓器芯片7809的接地端相連，電解電容C8、電容C9并聯(lián)后跨接在第一三端穩(wěn)壓器芯片7809的輸出端和接地端之間，橋硅芯片B3的第1、3引腳與變壓器Tl的第一次級線圈N2的兩端相連。電網(wǎng)中的交流電220V通過變壓器Tl變成交流低電壓，經(jīng)橋硅B3轉(zhuǎn)變成脈動直流電、經(jīng)濾波電容C6、C7變成平坦直流電，再經(jīng)過第一三端穩(wěn)壓器芯片7809將其變成所需穩(wěn)定的直流電，然后，為基準(zhǔn)電壓電路3和運(yùn)放集成電路提供工作電流。由發(fā)光管Dl、電阻R18組成電源指示，當(dāng)穩(wěn)壓電路I正常時，發(fā)光管Dl點(diǎn)亮。
[0015]如圖2所示，所述低電壓給定電路2包括電阻R19，電阻R19與電容Cll并聯(lián)，電容Cll跨接在芯片J2的第1、2引腳之間；所述基準(zhǔn)電壓電路3包括電阻R14，電阻R14的一端與電阻R19相連，電阻R14的另一端與電位器Wl的一端相連；所述減法電路4包括運(yùn)放U3A，其正相輸入端與電位器Wl的另一端相連，且通過電阻R17接電源VCC，其反相輸入端通過電阻R16與電阻R19相連，且通過電阻R13與其輸出端相連。低電壓給定電路2由控制器發(fā)出O?IOV可調(diào)電壓，經(jīng)電阻R19、電容Cll并聯(lián)組成抗干擾電路，作為減法電路4中的輸入信號Ui。基準(zhǔn)電壓電路3由電阻R17、R14、電位器Wl串聯(lián)組成，通過調(diào)節(jié)電位器Wl獲得基準(zhǔn)電壓Uref，接于減法電路4中運(yùn)放U3A的正相輸入端，減法電路4的輸出電壓為:Uo=2Uref_Ui (V),如圖2中標(biāo)示所示。
[0016]如圖2所示，所述過零檢測電路5a包括電阻R3、R4，電阻R3、R4的一端分別接變壓器Tl的初級線圈NI的兩端，電阻R3的另一端接橋硅芯片B2的第3引腳，電阻R4的另一端接橋硅芯片B2的第I引腳，橋硅芯片B2的第2引腳通過電阻R5與光耦U4的第I引腳相連，橋硅芯片B2的第4引腳與光耦U4的第2引腳相連，光耦U4的第3引腳接第一三端穩(wěn)壓器芯片7809的接地端；所述三角波發(fā)生電路5b包括運(yùn)放U3C，其正相輸入端接光耦U4的第4引腳，且通過電阻R7接電源VCC，其反相輸入端通過電阻R8接電源VCC，其輸出端通過電阻R12接三極管Q3的基極，三極管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的集電極與三極管Q4的集電極相連，三極管Q4的發(fā)射極通過電阻R15接電源VCC，三極管Q4的基極通過電阻R18與電解電容ClO的負(fù)極相連，電解電容ClO的正極接三極管Q4的集電極；所述電壓比較電路5c包括運(yùn)放U3B，其正相輸入端接三極管Q3的集電極，其反相輸入端接運(yùn)放U3A的輸出端。
[0017]過零檢測電路5a由電阻R3、R4降壓，橋硅芯片B2整流，經(jīng)光耦U4隔離得到一個和網(wǎng)電源同步脈動直流進(jìn)入運(yùn)放U3C的正相輸入端，輸出到三角波發(fā)生電路5b，控制三角波頻率與網(wǎng)電源同步。三角波發(fā)生電路5b由電阻R12、R15、R18、電容CIO、三極管Q3、Q4組成充、放電電路，充、放電周期同網(wǎng)電源，輸出信號接電壓比較電路5c中運(yùn)放U3B的正相輸入端。電壓比較電路5c由運(yùn)放U3B構(gòu)成，輸出是脈沖波，脈沖波的頻率和三角波一致，脈沖波的寬度由減法電路輸出信號大小決定，光耦U5起到隔離網(wǎng)電源作用。
[0018]如圖2所示，所述供電電路6a包括橋硅芯片BI，其第1、3引腳分別與變壓器Tl的第二次級線圈N3的兩端相連，其第2、4引腳分別與電容C2的兩端相連，電容C2與電解電容C3并聯(lián)，電解電容C3跨接在第二三端穩(wěn)壓器芯片7809的輸出端和接地端之間；所述控制電路6b包括三極管Q2，其基極通過電阻R6與光耦U5的第3引腳相連，光耦U5的第2引腳接地，光耦U5的第I引腳通過電阻Rll接運(yùn)放U3B的輸出端，三極管Q2的集電極與光耦U5的第4引腳相連；所述保護(hù)電路6d包括電容Cl，電容Cl與電阻Rl串聯(lián)；所述輸出電路6c包括雙向可控硅Ql，三極管Q2的發(fā)射極通過電阻R2接雙向可控硅Ql的控制極，雙向可控硅Ql的一端接電容Cl，另一端接電阻R1，雙向可控硅Ql的兩端通過接插件Jl的第1、2引腳接電加熱盤的輸入端?？刂菩盘柦?jīng)光耦U5隔離，驅(qū)動三極管Q2，控制雙向可控硅Ql的通、斷。由輸出雙向可控硅Ql得到O至200V的交流電，接水浴槽內(nèi)電加熱盤，實(shí)現(xiàn)無極調(diào)功。電阻R1、電容Cl串聯(lián)后接于雙向可控硅Ql輸入、輸出兩端，組成阻容吸收電路，防止高壓擊穿雙向可控硅Q1，起到保護(hù)雙向可控硅Ql作用。
[0019]本發(fā)明用于水浴槽內(nèi)的電加熱盤的可調(diào)節(jié)功率控制電路，水浴槽內(nèi)電加熱盤輸入端接雙向可控娃Ql的輸出端，通過外界輸入電壓的變化，控制雙向可控娃Ql輸出的電壓大小，調(diào)整電網(wǎng)的交流電能通過雙向可控硅Ql輸出可變功率，從而調(diào)整加熱盤中發(fā)熱絲的發(fā)熱量，并對水浴槽中的水進(jìn)行有效地傳遞熱量。本發(fā)明穩(wěn)定性強(qiáng)、安全性高，可隨輸入電壓的變化而自動調(diào)整輸出，可根據(jù)控制器輸出的電壓大小，調(diào)整雙向可控硅Ql的輸出功率。
【權(quán)利要求】
1.一種水浴槽加熱控制電路，其特征在于:包括穩(wěn)壓電路(1)，其輸出端分別與PWM驅(qū)動電路(5)、減法電路(4)和基準(zhǔn)電壓電路(3)的輸入端相連，基準(zhǔn)電壓電路(3)、低電壓給定電路(2)的輸出端均與減法電路(4)的輸入端相連，減法電路(4)的輸出端與PWM驅(qū)動電路(5)的輸入端相連,PWM驅(qū)動電路(5)的輸出端與雙向可控娃輸出電路(6)的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水浴槽加熱控制電路，其特征在于:所述PWM驅(qū)動電路(5)由過零檢測電路(5a)、電壓比較電路(5c )和三角波發(fā)生電路(5b )組成，過零檢測電路(5a)的輸出端與三角波發(fā)生電路(5b)的輸入端相連，所述穩(wěn)壓電路(I)的輸出端分別與電壓比較電路(5c )、三角波發(fā)生電路(5b )的輸入端相連，三角波發(fā)生電路(5b )、減法電路(4 )的輸出端均與電壓比較電路(5c)的輸入端相連，電壓比較電路(5c)的輸出端與雙向可控娃輸出電路(6)的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水浴槽加熱控制電路，其特征在于:所述雙向可控硅輸出電路(6)由供電電路(6a)、控制電路(6b)、輸出電路(6c)和保護(hù)電路(6d)組成，供電電路(6a)向控制電路(6b)供電，控制電路(6b)、保護(hù)電路(6d)的輸出端均與輸出電路(6c)的輸入端相連，所述電壓比較電路(5c)的輸出端與控制電路(6b)的輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水浴槽加熱控制電路，其特征在于:所述穩(wěn)壓電路(I)包括第一三端穩(wěn)壓器芯片7809，其輸入端接橋硅芯片B3的第2引腳，其輸出端接電源VCC，其接地端接地且與電容C6的一端相連，電容C6的另一端接橋硅芯片B3的第2引腳，橋硅芯片B3的第2引腳通過電容C6接運(yùn)放U3D的正相輸入端，電解電容C7并接在電容C6上，運(yùn)放U3D的反相輸入端與其輸出端相連,運(yùn)放U3D的輸出端通過電阻RlO與第一三端穩(wěn)壓器芯片7809的接地端相連，電解電容C8、電容C9并聯(lián)后跨接在第一三端穩(wěn)壓器芯片7809的輸出端和接地端之間，橋硅芯片B3的第1、3引腳與變壓器Tl的第一次級線圈N2的兩端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水浴槽加熱控制電路，其特征在于:所述低電壓給定電路(2)包括電阻R19，電阻R19與電容Cll并聯(lián)，電容Cll跨接在芯片J2的第1、2引腳之間；所述基準(zhǔn)電壓電路(3)包括電阻R14，電阻R14的一端與電阻R19相連，電阻R14的另一端與電位器Wl的一端相連；所述減法電路(4)包括運(yùn)放U3A，其正相輸入端與電位器Wl的另一端相連，且通過電阻R17接電源VCC，其反相輸入端通過電阻R16與電阻R19相連，且通過電阻R13與其輸出端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水浴槽加熱控制電路，其特征在于:所述過零檢測電路(5a)包括電阻R3、R4，電阻R3、R4的一端分別接變壓器Tl的初級線圈NI的兩端，電阻R3的另一端接橋硅芯片B2的第3引腳，電阻R4的另一端接橋硅芯片B2的第I引腳，橋硅芯片B2的第2引腳通過電阻R5與光耦U4的第I引腳相連，橋硅芯片B2的第4引腳與光耦U4的第2引腳相連，光耦U4的第3引腳接第一三端穩(wěn)壓器芯片7809的接地端；所述三角波發(fā)生電路(5b)包括運(yùn)放U3C，其正相輸入端接光耦U4的第4引腳，且通過電阻R7接電源VCC，其反相輸入端通過電阻R8接電源VCC，其輸出端通過電阻R12接三極管Q3的基極，三極管Q3的發(fā)射極接地，三極管Q3的集電極與三極管Q4的集電極相連，三極管Q4的發(fā)射極通過電阻R15接電源VCC，三極管Q4的基極通過電阻R18與電解電容ClO的負(fù)極相連，電解電容ClO的正極接三極管Q4的集電極；所述電壓比較電路(5c)包括運(yùn)放U3B，其正相輸入端接三極管Q3的集電極，其反相輸入端接運(yùn)放U3A的輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水浴槽加熱控制電路，其特征在于:所述供電電路(6a)包括橋硅芯片BI，其第1、3引腳分別與變壓器Tl的第二次級線圈N3的兩端相連，其第2、4引腳分別與電容C2的兩端相連，電容C2與電解電容C3并聯(lián)，電解電容C3跨接在第二三端穩(wěn)壓器芯片7809的輸出端和接地端之間；所述控制電路(6b)包括三極管Q2，其基極通過電阻R6與光耦U5的 第3引腳相連，光耦U5的第2引腳接地，光耦U5的第I引腳通過電阻Rll接運(yùn)放U3B的輸出端，三極管Q2的集電極與光耦U5的第4引腳相連；所述保護(hù)電路(6d)包括電容Cl，電容Cl與電阻Rl串聯(lián)；所述輸出電路(6c)包括雙向可控硅Ql，三極管Q2的發(fā)射極通過電阻R2接雙向可控娃Ql的控制極，雙向可控娃Ql的一端接電容Cl,另一端接電阻Rl，雙向可控硅Ql的兩端通過接插件Jl的第1、2引腳接電加熱盤的輸入端。
【文檔編號】F24H9/20GK103542536SQ201310524580
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】萬波, 董建軍, 趙立群, 陸松濤 申請人:安徽英特電子有限公司