專利名稱：一種微型加熱器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于加熱器領域，尤其涉及一種微型加熱器。
背景技術：
對于加熱器而言，欲保持恒溫，需要對周圍溫度進行采集、量化加以控制，模數轉換(Analogy-Digital Converter, AD)必不可少，在AD轉換中基準電壓很重要。 一般的加熱器采用220V的市電，經過轉換得到加熱器所需的電壓，該電壓值穩(wěn)定，可作為AD轉換的基準電壓。但對于睫毛膏加熱器、電動保暖裝置等微型便攜式加熱器，若用市電進行直流轉換后作為電源，所需的元件較多且比較復雜，不易小型化，不滿足微型便攜式產品成本、功耗及體積方面的要求，不利于用戶的使用與攜帶。 目前，大多微型加熱器使用電池作為直流電源，直流電源的電壓會隨著使用時間的增加而降低，不能夠為AD轉換提供基準電壓， 一般通過在加熱器中增加穩(wěn)壓電路、升壓電路或具有升壓穩(wěn)壓功能的IC對直流電源進行升壓或穩(wěn)壓以保證直流電壓的穩(wěn)定性。如圖1所示，利用一具有穩(wěn)壓或升壓功能的IC U2與直流電源VDD連接，通過IC U2以保證微控制器Ul供電電壓Vout的恒定。但增加穩(wěn)壓電路、升壓電路或具有升壓穩(wěn)壓功能的IC后，會增加微型加熱器的成本、功耗以及體積，而且電源的利用率也會隨之降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種微型加熱器，旨在解決現有微型加熱器在保證AD轉換時直流電壓的穩(wěn)定性時導致微型加熱器的成本、功耗以及體積增加，電源利用率降低的問題。
本發(fā)明實施例是這樣實現的，一種微型加熱器，包括直流電源，還包括
連接直流電源的加熱模塊； 與所述直流電源連接，測量所述加熱模塊的溫度變化的測溫模塊；
提供一定值電壓的AD轉換輔助模塊； 與所述加熱模塊連接，控制所述加熱模塊工作的控制模塊；以及 具有AD轉換功能的微控制器，其第一 AD輸入口連接所述測溫模塊，其第二 AD輸
入口連接所述AD轉換輔助模塊，其輸出口連接所述控制模塊； 所述微控制器根據對所述第一 AD輸入口和第二 AD輸入口的輸入電壓進行AD轉換后的讀數，以及所述定值電壓，獲取所述測溫模塊兩端的電壓，根據所述測溫模塊兩端的電壓控制所述控制模塊的通斷。 在本發(fā)明實施例中，微控制器根據對AD輸入口的輸入電壓進行AD轉換后的讀數，以及一定值電壓，獲取反映微型加熱器的溫度變化的電壓，對微型加熱器的工作狀態(tài)進行控制，實現簡單，有效降低了微型加熱器的成本、功耗和體積，提高了電源利用率。


圖1是現有技術提供的變基準電壓AD轉換的原理示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例提供的微型加熱器的結構原理圖；
圖3是本發(fā)明實施例提供的微型加熱器的電路結構圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。 在本發(fā)明實施例中，微控制器根據對AD輸入口的輸入電壓進行AD轉換后的讀數， 以及一定值電壓，獲取反映微型加熱器的溫度變化的電壓，對微型加熱器的工作狀態(tài)進行 控制，在不明顯增加微型加熱器的成本、功耗和體積的情況下，實現了具有變基準電壓源的 AD轉換，提高了微型加熱器的電源利用率。 圖2示出了本發(fā)明實施例提供的微型加熱器的結構原理，為了便于描述，僅示出 了與本實施例相關的部分。 加熱模塊23連接直流電源(圖中未示出)，測溫模塊24的一端連接直流電源，另 一端連接微控制器的第一 AD輸入口 ，對加熱模塊23進行溫度測量，將反映加熱模塊23溫 度變化的電壓輸出至微控制器21的第一AD輸入口。 AD轉換輔助模塊25連接微控制器的第二 AD輸入口，提供一定值電壓。
控制模塊22與加熱模塊23連接，對加熱模塊23的工作狀態(tài)進行控制。
微控制器21的輸出口連接控制模塊22。 微控制器21根據對第一 AD輸入口和第二 AD輸入口的輸入電壓進行AD轉換后的 讀數，以及AD轉換輔助模塊25提供的定值電壓，獲取測溫模塊24兩端的電壓，根據該電壓 控制控制模塊22的通斷，進而控制加熱模塊23的工作狀態(tài)。 作為本發(fā)明的一個實施例，微型加熱器的工作狀態(tài)可通過與微控制器21連接的 指示模塊26指示。 圖3為本發(fā)明實施例提供的微型加熱器的電路結構，其中直流電源VDD可以為電 池等直流電源。 AD轉換輔助模塊25由二極管D1與第一電阻R1串聯組成。二極管D1的陽極與微 控制器Ul的第一AD輸入口PO. 1連接，并通過第一電阻R1接直流電源VDD，其陰極接地。在 本發(fā)明實施例中，二極管D1可以由一個二極管實現，還可以由多個二極管依次串聯實現， 當由多個二極管依次串聯實現時，其接外電路的兩端連接方式與上述一個二極管兩端的連 接方式相同，不再贅述。 加熱絲等發(fā)熱元器件作為加熱模塊23，與直流電源VDD連接。
熱敏電阻Rt和第三電阻R3組成測溫模塊24，熱敏電阻Rt的一端接地，另一端與 微控制器Ul的AD輸入口 P0. 0連接，第三電阻R3串聯于熱敏電阻Rt與直流電源VDD之間。
控制模塊22由三極管Ql實現，其發(fā)射極接地，集電極與加熱絲的一端相連，加熱 絲的另一端與直流電源VDD連接，三極管Ql的基極與第二電阻R2串聯，第二電阻R2的另 一端連接至微控制器Ul的輸出口 Pl. 0。
發(fā)光二極管D2作為指示模塊26，其一端接地，另一端連接至微控制器U1的輸出口 PI. 1。 開關S1串聯于微控制器U1的VDD 口與電源VDD之間，可以為按鈕開關。
微控制器Ul的VSS 口接地。 另外，在本發(fā)明實施例中，二極管Dl還可以替換為一穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管的陰 極與微控制器U1的AD輸入口 P0. 1連接，并通過第一電阻RI接直流電源VDD，其陽極接地。
控制模塊22還可以由MOS管實現，M0S管的源極接地，其漏極與加熱絲的一端連 接，其柵極與第二電阻R2串聯，第二電阻R2的另一端連接至微控制器的輸出口 Pl.O。
在本發(fā)明實施例中，二極管Dl的選取需要根據所需的VF大小及成本大小進行確 定，其中VF約為電源電壓VDD的1/3 2/3為最佳。同時，穩(wěn)壓二極管的成本是普通二極 管的IO倍左右，可以綜合各方面的因素選取合適的二極管或者穩(wěn)壓二極管。第一電阻Rl 的選取需要根據電源電壓VDD和二極管D1的正向導通電壓或穩(wěn)壓二極管D1的穩(wěn)定電壓VF 進行確定。 當用戶按下開關Sl后，接通電源，微型加熱器開始工作，熱敏電阻Rt通過自身阻 值的變化來反映加熱絲的溫度變化，微控制器Ul通過檢測熱敏電阻Rt兩端的電壓Vin來 度量熱敏電阻Rt的阻值，最終得到加熱絲的溫度，進而控制三極管Q1的基極電平，控制三 極管Ql的導通或關斷，從而控制加熱絲是否工作，實現動態(tài)控制，保證微型加熱器的恒溫。
由圖3可知，二極管D1的正向導通電壓VF(若D1為穩(wěn)壓二極管，則VF為穩(wěn)壓二 極管的穩(wěn)定電壓)為定值(硅二極管約為O. 7V，鍺二極管約為0. 3V，其大小與具體的某一 型號的二極管和第一電阻Rl阻值有關)，微控制器Ul通過該定值電壓及其AD轉換后的讀 數，經過逆向計算得到某一時刻直流電源電壓VDD的值，然后根據此時刻的VDD可以計算 Vin的大小。 具體而言，設AD轉換的精度為n，二極管的正向導通電壓VF經微控制器Ul進行 AD轉換后的讀數為N。，熱敏電阻Rt兩端的電壓Vin經微控制器Ul進行AD轉換后的讀數 為N^。若要得到Vin的值，則根據公式
VDD/VF = 2n/N0 (1)
VDD/Vin = 2n/N。ut (2) 由公式(1) (2)可得:
^ = ^^xKf 。、 微控制器Ul對接收到的VF和Vin進行AD轉換后，得到N。和N。ut，根據公式(3)最 終得到Vin的值，該部分可以通過軟件實現，能夠代替硬件，可以達到減少成本，降低消耗 的目的。 在本發(fā)明實施例中，微控制器根據對AD輸入口的輸入電壓進行AD轉換后的讀數， 以及一定值電壓，獲取反映微型加熱器的溫度變化的電壓，對微型加熱器的工作狀態(tài)進行 控制，實現簡單，有效降低了微型加熱器的成本、功耗和體積，提高了電源利用率。同時，可 以通過指示裝置指示微型加熱器的工作狀態(tài)，方便用戶使用。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
一種微型加熱器，包括直流電源，其特征在于，所述微型加熱器還包括連接直流電源的加熱模塊；與所述直流電源連接，測量所述加熱模塊的溫度變化的測溫模塊；提供一定值電壓的AD轉換輔助模塊；與所述加熱模塊連接，控制所述加熱模塊工作的控制模塊；以及具有AD轉換功能的微控制器，其第一AD輸入口連接所述測溫模塊，其第二AD輸入口連接所述AD轉換輔助模塊，其輸出口連接所述控制模塊；所述微控制器根據對所述第一AD輸入口和第二AD輸入口的輸入電壓進行AD轉換后的讀數，以及所述定值電壓，獲取所述測溫模塊兩端的電壓，根據所述測溫模塊兩端的電壓控制所述控制模塊的通斷。
2. 如權利要求1所述的微型加熱器，其特征在于，所述AD轉換輔助模塊包括二極管，陽極與所述微控制器的第二 AD輸入口連接，陰極接地；以及連接于所述二極管陽極和所述直流電源之間的第一電阻。
3. 如權利要求2所述的微型加熱器，其特征在于，所述二極管為一個二極管或由多個依次串聯的二極管組成。
4. 如權利要求1所述的微型加熱器，其特征在于，所述AD轉換輔助模塊包括穩(wěn)壓二極管，陰極與所述微控制器的第二 AD輸入口連接，陽極接地；以及連接于所述穩(wěn)壓二極管陰極和所述直流電源之間的第一電阻。
5. 如權利要求2所述的微型加熱器，其特征在于，所述加熱模塊為加熱絲。
6. 如權利要求1所述的微型加熱器，其特征在于，所述測溫模塊包括熱敏電阻，通過阻值的變化對所述加熱模塊的溫度變化進行度量，其一端與所述微控制器的第一 AD輸入口連接， 一端接地；以及連接于所述熱敏電阻與所述直流電源之間的第三電阻。
7. 如權利要求1所述的微型加熱器，其特征在于，所述控制模塊為三極管，其發(fā)射極接地，集電極與所述加熱模塊的一端連接，基極與第二電阻串聯，所述第二電阻連接至所述微控制器的輸出口。
8. 如權利要求1所述的微型加熱器，其特征在于，所述控制模塊為MOS管，所述MOS管的源極接地，漏極與加熱模塊的一端連接，柵極與第二電阻串聯，所述第二電阻連接至所述微控制器的輸出口。
9. 如權利要求1所述的微型加熱器，其特征在于，所述微型加熱器還包括一與所述微控制器連接的指示模塊，指示所述加熱模塊的工作狀態(tài)。
10. 如權利要求l所述的微型加熱器，其特征在于，所述AD轉換輔助模塊為所述微控制器提供的定值電壓大小為所述直流電源電壓的1/3 2/3。
全文摘要
本發(fā)明適用于加熱器領域，提供了一種微型加熱器，包括直流電源，連接直流電源的加熱模塊，與所述直流電源連接，測量所述加熱模塊的溫度變化的測溫模塊，提供一定值電壓的AD轉換輔助模塊，與所述加熱模塊連接，控制所述加熱模塊工作的控制模塊，以及具有AD轉換功能的微控制器，其第一AD輸入口連接所述測溫模塊，其第二AD輸入口連接所述AD轉換輔助模塊，其輸出口連接所述控制模塊。本發(fā)明根據對AD輸入口的輸入電壓進行AD轉換后的讀數，以及一定值電壓，獲取反映微型加熱器的溫度變化的電壓，對微型加熱器的工作狀態(tài)進行控制，實現簡單，有效降低了微型加熱器的成本、功耗和體積，提高了電源利用率。
文檔編號G05D23/24GK101751052SQ20081024128
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權日2008年12月17日
發(fā)明者張小艷, 李翊, 胡少武, 范文華 申請人:比亞迪股份有限公司