一種電加熱器保護裝置及電加熱器的制造方法
【專利摘要】一種電加熱器保護裝置，在所述電加熱器的控制電路中設置有至少一級的濾波電路，來控制對所述電加熱器的加熱芯的驅動，濾波電路設置在信號發(fā)生單元與電加熱器的驅動電路之間；只有信號發(fā)生單元發(fā)出的驅動信號是一列高于一定頻率的脈沖信號或位于一定頻率范圍內的脈沖信號時，脈沖信號才能通過濾波電路驅動加熱芯加熱；所述濾波電路中還包括運算放大器。這樣一方面避免了因線路板或電路發(fā)生異常信號時可能驅動電加熱器加熱這種現象的發(fā)生，另外還能保證信號發(fā)生單元的信號能準確無誤地傳送到電加熱器的驅動端或公共端，使電加熱器準確驅動。
【專利說明】一種電加熱器保護裝置及電加熱器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電加熱器控制【技術領域】，特別涉及一種電動汽車或混合動力汽車上的電加熱器的保護控制裝置，避免電加熱器被異常的電平信號所驅動。
【背景技術】
[0002]在目前的電動汽車或混合動力的汽車中，需要使用電加熱器作為熱源來取暖或者給電池提供保溫措施，電加熱器一般有多組電加熱芯組合而成。目前對于此類加熱芯的控制，一般采用簡單的高低電平信號控制方式，即利用高電平或者低電平作為信號，來控制加熱芯是否工作。由于目前的加熱芯驅動方案中，“驅動信號”一般為高低電平信號，來進行加熱芯工作與否的控制。由于汽車在行駛過程中一般會有較大的震動或抖動，再加上具體使用工況相對復雜，這樣有時會造成對加熱芯的驅動信號的異常，另外在某些特殊情況下，如主控單片機死機或者控制電路板本身發(fā)生損壞，導致控制加熱芯的控制端子，被置于隨機的高電平或者低電平狀態(tài)，而這個電平狀態(tài)如果正好是PTC驅動所需要的電平狀態(tài)時，從而造成加熱芯的持續(xù)開啟加熱，PTC就會持續(xù)接通，造成二次災害，這樣存在較大的安全隱患，另外在不需要加熱的情況下加熱也會造成電池的能源浪費。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種針對電加熱器的保護裝置，使對電加熱器的驅動信號為一般的高電平或低電平時，不會驅動加熱器啟動加熱，而只有到達電加熱器的使能端口或驅動端口為頻率在特定范圍的脈沖信號時，電加熱器才會被驅動，從而避免了在系統異常情況下的驅動，以避免了電加熱器在無需驅動時進行驅動的能源浪費；另外由于在電動汽車或混合動力汽車中，信號發(fā)生單元如主控線路板的發(fā)出的控制信號電壓相對較低，在通過濾波電路時信號相對較弱，為保證準確驅動電加熱器，本發(fā)明采用以下技術方案:
一種電加熱器保護裝置，在所述電加熱器的控制電路中設置有至少一級的濾波電路，來控制對所述電加熱器的加熱芯的驅動，所述濾波電路設置在所述信號發(fā)生單元與所述電加熱器的驅動電路之間；只有信號發(fā)生單元發(fā)出的驅動信號是一列高于一定頻率的脈沖信號或位于一定頻率范圍內的脈沖信號時，脈沖信號通過所述濾波電路，并到達所述電加熱器的驅動電路，加熱芯才能被驅動加熱；所述濾波電路中還包括運算放大器。
[0004]所述濾波電路包括只允許高于一定頻率的信號通過的高通濾波器，所述濾波電路還包括運算放大器在內的運算放大電路、一個整流元件、開關元器件，所述濾波電路包括如下工作步驟:
(10)濾波:將低于設置頻率的信號過濾掉，只有高于設置頻率的信號能通過高通濾波
器；
(20)將通過過濾后的信號通過運算放大電路；
(30)將交流信號轉變?yōu)橹绷餍盘枺? (40)使直流信號通過開關元器件實現開關控制；
(50)通過開關元器件后的信號到所述電加熱器的驅動電路，控制驅動電路的開關，實現對電加熱器的開關驅動控制。
[0005]所述濾波電路為高通濾波電路，所述濾波電路為一級濾波；所述濾波電路包括高通濾波器、整流二極管D41、電容C43與電阻R44、開關元器件、運算放大電路，運算放大電路包括運算放大器、反饋電阻Rf、電阻R41 ;信號發(fā)生單元發(fā)出驅動信號后，先通過高通濾波器，高于一定頻率的交流信號通過高通濾波器；然后交流信號通過運算放大電路、再通過整流二極管D41，成為直流信號，然后再通過電容C43與電阻R44，成為電壓較為穩(wěn)定的直流信號；較為穩(wěn)定的直流信號用來控制開關元器件的開關，從而實現對所述電加熱器的驅動電路的開關控制。這樣能通過的驅動信號就控制為原先設定的固定頻率范圍內的信號，而如果高于或低于設定頻率范圍的信號就不能通過濾波電路，即使電路板發(fā)生異常出現一些驅動信號，一般也不可能通過濾波電路驅動電加熱器工作。
[0006]所述高通濾波器包括電阻R42及電容C41，電容C41與信號發(fā)生單元的驅動信號輸出端連接；所述濾波電路的開關元器件為三極管Q41 ;所述濾波電路的電容C43與電阻R44并聯設置后一端接地、另一端與整流二極管D41的陰極、電阻R43連接，整流二極管D41的陽極連接運算放大器的輸出端、反饋、電阻Rf的一端；電容C41的另一端連接到運算放大器的正向輸入端，運算放大器的反向輸入端通過電阻R41接地；電阻R43的另一端連接到三極管Q41的基極，三極管Q41的發(fā)射極接地，三極管Q41的集電極連接到驅動電路的開關元器件；
或者，所述三極管Q41可以為場效應管或達林頓管所替代。
[0007]所述濾波電路還可以為帶通濾波電路，所述濾波電路為一級濾波，所述濾波電路包括高通濾波器、整流二極管D41、電容C43與電阻R44、開關元器件、運算放大電路，運算放大電路包括運算放大器、反饋電阻Rf、電阻R41 ;所述濾波電路還包括只允許低于一定頻率的信號通過的低通濾波器；信號發(fā)生單元發(fā)出驅動信號后，先通過高通濾波器，高于一定頻率的交流信號通過高通濾波器、然后再通過低通濾波器；或者信號發(fā)生單元發(fā)出驅動信號后，先通過低通濾波器，低于一定頻率的交流信號通過低通濾波器、然后再通過高通濾波器；
交流信號通過高通及低通濾波器后再通過運算放大電路、再通過整流二極管D41，成為直流信號，然后再通過電容C43與電阻R44，成為電壓較為穩(wěn)定的直流信號；較為穩(wěn)定的直流信號用來控制開關元器件的開關，從而實現對所述電加熱器的驅動電路的開關控制。
[0008]所述高通濾波器包括電阻R32及電容C31，所述低通濾波器包括電阻R35及電容C34 ;所述濾波電路的開關元器件為三極管Q31 ;所述濾波電路的電容C33與電阻R34并聯設置后一端接地、另一端與整流二極管D31的陰極、電阻R33連接，整流二極管D31的陽極連接運算放大器的輸出端、反饋電阻Rf的一端；運算放大器的正向輸入端連接高通濾波器或低通濾波器的輸出端，高通濾波器或低通濾波器的輸入端連接信號發(fā)生單元的信號輸出端，運算放大器的反向輸入端通過電阻R31接地；電阻343的另一端連接到三極管Q41的基極，三極管Q31的發(fā)射極接地，三極管Q31的集電極連接到驅動電路的開關元器件；
或者，所述三極管Q31為場效應管或達林頓管所替代。
[0009]本發(fā)明還提供一種電加熱器，包括發(fā)出驅動信號的信號輸出單元、驅動電路，另外還包括上述權利要求所述的電加熱器保護裝置，所述電加熱器保護裝置的濾波電路為有源濾波電路。
[0010]所述濾波電路連接到所述電加熱器的驅動端，所述濾波電路針對所述電加熱器的一組加熱芯進行濾波處理，所述濾波電路的開關元器件的輸出端連接到所述電加熱器對應的加熱芯的驅動電路的開關元器件。
[0011]所述濾波電路還可以連接到所述電加熱器的公共端，所述濾波電路針對所述電加熱器的二組或多組加熱芯進行濾波處理，所述濾波電路的開關元器件的輸出端連接到所述電加熱器的加熱芯的驅動電路的開關元器件；所述濾波電路針對所述電加熱器的二組或多組加熱芯進行濾波處理。這樣電路相對簡單，且制造成本低，連接也相對簡單。
[0012]所述信號發(fā)生單元可以為主控制單元MCU，所述電加熱器的加熱芯的驅動電路的開關元器件還與所述主控制單元的輸出端電連接，具體地，如將所述電加熱器的加熱芯的驅動電路的開關元器件的基極與主控制單元的輸出端通過電連接。
[0013]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:由于電加熱器的驅動信號先通過濾波電路，這樣可以避免電動汽車或混合動力汽車有時由于顛簸、電路信號異常引起的驅動信號，使用更加安全、節(jié)能，同時在濾波電路中又設置了運算放大電路，使信號發(fā)生單元的信號能準確無誤地傳送到電加熱器的驅動端或公共端，使電加熱器準確驅動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明第一種【具體實施方式】電路的連接示意圖；
圖2是本發(fā)明第二種【具體實施方式】電路的連接示意圖；
圖3是本發(fā)明第三種【具體實施方式】電路的連接示意圖；
圖4是本發(fā)明第四種【具體實施方式】電路的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅是用于解釋本發(fā)明，而并非用于限定本發(fā)明。
[0016]圖1是本發(fā)明第一種【具體實施方式】對電加熱器的加熱芯的驅動的保護電路相關部份的連接示意圖，本實施方式中信號發(fā)生單元是主控單片機MCU，本實施方式中在從主控單片機MCU到電加熱器PTC的加熱芯2的驅動端之間設置有一級高通濾波電路作為保護電路，高通濾波電路采用有源濾波；在電加熱器PTC的加熱芯2的驅動端口前設置有驅動電路；驅動電路包括電阻R5、電阻R7、三極管Q2、整流二極管D2、電阻R6、繼電器K1。其中高通濾波電路如圖1中虛線框部份所示，包括電容C41、電阻R42、電阻R41、整流二極管D41、電阻R43、電容C43、電阻R44、NPN三極管Q41、運算放大器U1A、反饋電阻Rf，其中電容C43與電阻R44并聯設置后一端接地、另一端與整流二極管D41的陰極、電阻R43連接，整流二極管D41的陽極連接運算放大器UlA的輸出端、反饋電阻Rf ;反饋電阻Rf的另一端接地；運算放大器UlA的反向輸入端通過電阻R41接地，運算放大器UlA的正向輸入端連接電阻R42、電容C41 ；電容C41另一端連接到主控單片機MCU的信號輸出端口，而電阻R42的另一端接地；電阻R43的另一端連接到NPN三極管Q41的基極，NPN三極管Q41的發(fā)射極接地，NPN三極管Q41的集電極通過電阻R5連接到電源VCC端口、并通過驅動電路的電阻R7連接到驅動電路的三極管Q2的基極；驅動電路的三極管Q2的發(fā)射極連接到電源VCC端口，三極管Q2的集電極連接到繼電器Kl并通過整流二極管D2與電阻R6接地；繼電器Kl的開關控制PTC電加熱器的加熱芯2。
[0017]此高通濾波電路只允許高于某一頻率的信號通過R42與C41組成的高通濾波器，信號的頻率的衰減與電容C41的容值及電阻R42的阻值相關，其中作為信號發(fā)生單元的主控單片機MCU或其他可編程智能芯片產生的方波信號，通過R42及C41的高通濾波器，高于一定頻率的交流信號通過高通濾波器；以上交流信號通過運算放大器U1A、反饋電阻Rf、電阻R41組成的運算放大電路；然后再通過整流二極管D41，成為直流信號，并通過C43與R44,成為電壓相對較為穩(wěn)定的直流信號；以上電壓相對較為穩(wěn)定的直流信號，用來控制三極管Q41的開關，從而實現對三極管Q2的控制，從而控制繼電器Kl ;最終實現對PTC的一組加熱芯2的開關控制。
[0018]上面所描述的高通濾波電路，只是為了說明問題而進行舉例說明，其中的元器件也可以是由其他電路元器件組成的，如上述三極管Ql也可以是實現同樣功能的其他開關放大電路或電路元器件，如場效應MOS管，達林頓管等；如由R42及C41組成的高通濾波器也可以是由電阻與電感所組成的高通濾波器；整流二極管D41可以用整流橋替代等等。
[0019]本發(fā)明的驅動端采用本實施方式的高通濾波電路作為保護電路以后，信號發(fā)生單元發(fā)出的必須是高于一定頻率的脈沖信號，驅動信號才會到達驅動端口，PTC的這組加熱芯才會被接通；而在一般情況下，除非主控單片機MCU進行控制，驅動端口不會自動產生符合條件的脈沖信號。因此，PTC不會被誤接通，另外本實施方式中通過設置運算放大器，還可避免因驅動信號經高通濾波電路后信號偏小的問題，另外運算放大器可以將前級的濾波電路與后續(xù)電路很好的隔離起來，避免兩者之間的干擾；及通過調節(jié)R41與Rf的阻值，可以方便的調節(jié)信號濾波的增益，保證信號的有序正常驅動。
[0020]下面介紹本發(fā)明的第二種實施方式，如圖2所示，圖2是本發(fā)明第二種【具體實施方式】對電加熱器的加熱芯的電路的連接示意圖。在這一實施方式中，保護電路采用的是有源的帶通濾波電路，其中帶通濾波電路如圖2中虛線部份所示，本實施方式是在從主控單片機MCU到電加熱器PTC的加熱芯的驅動端口之間設置有帶通濾波電路作為保護電路，并在電加熱器PTC的加熱芯的驅動端口前設置有驅動電路；帶通濾波電路包括電容C31、電阻R32組成的高通濾波器，電容C34、電阻R35組成的低通濾波器，帶通濾波電路還包括電阻R31、整流二極管D31、電阻R33、電容C33、電阻R34、NPN三極管Q31、運算放大器U1A、反饋電阻Rf。
[0021]其中電容C33與電阻R34并聯設置后一端接地、另一端與整流二極管D31的陰極、電阻R33連接；整流二極管D31的陽極連接反饋電阻Rf、運算放大器UlA的輸出端，運算放大器UlA的反向輸入端通過電阻R31接地，反饋電阻Rf的另一端接地，運算放大器UlA的正向輸入端連接電容C34、電阻R35，電容C34的另一端接地；電阻R35的另一端連接到電容C31、并通過電阻R32接地，電容C31的另一端連接到主控單片機MCU的信號輸出端口 ；電阻R33的另一端連接到NPN三極管Q31的基極，NPN三極管Q31的發(fā)射極接地，NPN三極管Q31的集電極通過電阻R5連接到電源VCC端口、并通過驅動電路的電阻R7連接到驅動電路的三極管Q2的基極；驅動電路的三極管Q2的發(fā)射極連接到電源VCC端口，驅動電路的三極管Q2的集電極連接到繼電器ΚΙ。
[0022]此帶通濾波電路只允許一定范圍頻率段的信號通過R32與C31、R35與C34組成的帶通濾波器網絡，信號頻率的衰減與R32與C31、R35與C34相關，允許通過的頻率范圍的最低值與R32的阻值與C31的容值相關，允許通過的頻率范圍的最高值與電阻R35的阻值與電容C34的容值相關，與第一實施方式相比是增加了一個電阻R35與電容C34組成的低通濾波器。主控單片機MCU或其他可編程智能芯片產生的方波信號，通過上述電阻R32與電容C31、電阻R35與電容C34組成的帶通濾波器網絡，信號發(fā)生單元發(fā)出的必須是一定頻率范圍內的脈沖信號，驅動信號才會通過帶通濾皮網絡到達驅動端口，PTC的這組加熱芯才會被接通；以上交流信號，通過運算放大器U1A、反饋電阻Rf、電阻R31組成的運算放大電路，然后再通過整流二極管D31，成為直流信號，并通過C33與R34，成為電壓較為穩(wěn)定的直流信號；以上較為穩(wěn)定的直流信號，用來控制三極管Q31的開關，從而實現對三極管Q2的控制，從而控制繼電器Kl ;最終實現對PTC電加熱器的加熱芯2的開關控制。采用此帶通濾波電路作為保護電路以后，通向PTC的加熱芯的驅動端口的信號必須是處于某一頻率范圍內的脈沖信號，PTC的加熱芯才會被電接通；而在一般情況下，除非主控單片機MCU進行控制，驅動端口不會接收到符合條件的脈沖信號，因此，PTC不會被誤接通。另外R32、C31組成的高通濾波器與由R35、C34組成的低通濾波器的次序是可以調節(jié)的，即將由R35、C34組成的低通濾波器設置在靠近信號發(fā)生單元，也同樣可以組成帶通濾波電路。
[0023]在上面介紹的實施方式中，PTC的每個驅動端都需要一套電路處理，如果PTC是多檔位型時，可能多達2、3個驅動端，就會需要相應數量的保護電路，從而造成電路復雜，體積增加且成本相對較高。因此可以采用如圖3、圖4所示的實施方式，圖3是本發(fā)明第三種【具體實施方式】對電加熱器的電路的相關部份的連接示意圖，圖4是本發(fā)明第四種【具體實施方式】電路的連接示意圖。其中第三實施方式是對上述第一實施方式的一種改進，其主要區(qū)別點是本實施方式中的高通濾波電路是連接到PTC電加熱器的公共端(或稱使能端，COM端)，并通過各加熱芯的驅動電路連接到電加熱器PTC的各加熱芯，而不是像實施方式一中連接到PTC電加熱器的驅動端，本實施方式中通過高通保護電路用來控制三極管Q41的開關，NPN三極管Q41的輸出端連接的是三極管Q61、繼電器K1，三極管Q62、繼電器Kll組成的PTC驅動電路的公共端(COM端)；這樣只要控制NPN三極管Q41的開關，就可以控制上述三極管Q61、繼電器Kl以及三極管Q62、繼電器Kll的開關，即NPN三極管Q41實現了上述驅動電路的使能(ENABLE)。具體地，驅動電路包括給PTC電加熱器的第一加熱芯2提供驅動的驅動電路一、給第二加熱芯3提供驅動的驅動電路二，驅動電路一包括電阻R81、電阻R83、三極管Q61、整流二極管D71、繼電器K1，驅動電路二包括電阻R84、電阻R82、三極管Q62、整流二極管D72、繼電器Kll。NPN三極管Q41的集電極通過電阻R45連接到電源VCC端，并連接到驅動電路一的三極管Q61的發(fā)射極、驅動電路二的三極管Q62的發(fā)射極；驅動電路一的三極管Q61的基極通過電阻R81連接到主控單片機MCU，三極管Q61的集電極連接到繼電器K1、并連接到整流二極管D71的陽極，繼電器Kl的另一端、整流二極管D71的陰極通過電阻R83連接到電源VCC端；驅動電路二的三極管Q62的基極分別連接到主控單片機MCU，驅動電路一的三極管Q61的基極通過電阻R84連接到主控單片機MCU，三極管Q61的集電極連接到繼電器KU、并連接到整流二極管D72的陽極，繼電器Kll的另一端、整流二極管D72的陰極通過電阻R82連接到電源VCC端。[0024]這樣，作為保護電路的高通濾波電路只要一組就可以實現對整個PTC電加熱器的控制，而無須再為PTC電加熱器的每組加熱芯單獨設置高通濾波電路，該實施方式的其他連接及控制方式可以參照上述第一實施方式，這里不再詳細描述；另外雖然本實施方式中只介紹了解一組高通濾波電路對電加熱器的二組加熱芯的保護控制，這樣只是為了描述方便，加熱芯可以為三組或更多，其連接與控制方式是類似的。
[0025]同樣，圖4所示的第四實施方式，其帶通濾波電路是連接到PTC電加熱器的公共端(COM端，或稱使能端)，而不是像實施方式二中連接到PTC電加熱器的驅動端，具體地，Q31的集電極連接的是Q61、Kl, Q62、Kll組成的PTC驅動電路的公共端(COM端)；這樣只要控制Q31的開關，就可以控制上述Q61、Kl以及Q62、K11的開關，即Q31實現了上述驅動電路的使能(ENABLE)。因此，同樣也只要一組帶通濾波電路就可以對整個PTC電加熱器的多組加熱芯進行控制。本實施方式具體的連接可以參照第二與第三實施方式，這里就不再詳細介紹。
[0026]另外本發(fā)明主要涉及的是對PTC電加熱器的驅動方式的保護，因此附圖及【具體實施方式】也只是詳細表現及描述了與本發(fā)明相關部份。另外，所采用的電器元件并不限于上面所描述的，還可采用其他的電器元件，如NPN三極管Q31、Q41，也可以是實現同樣功能的其他開關放大電路或電路元器件，如場效應MOS管，達林頓管，整流二極管可以用整流橋替代等。而如上面所述的由電阻與電容組成的濾波網絡也可以是由其他元器件所組成的濾波網絡，如由電感與電阻組成的濾波網絡。PTC電加熱器的加熱芯可以是兩組、三組或更多組，其連接的原理及工作方式是相同的。。而針對電加熱器的每組加熱芯可以分開控制，也可以集中統一控制。另外，上面所描述的實施方式中，濾波電路為一級濾波方式，另外也可以根據具體系統的需要，設計成二級或以上的多級濾波方式。另外上面的實施方式中的高通或帶通濾波電路可以單獨設置于控制器的線路板上，另外，還可以是直接設置并固化于控制芯片上，只要其功能達到上面所述的高通濾波或帶通濾波就同樣可以實現本發(fā)明的目的。
[0027]本發(fā)明通過在濾波電路中設置運算放大器U1A，使前級的濾波部份與后續(xù)電路很好的隔離起來，并通過調節(jié)R22與Rf的阻值，可以方便的調節(jié)信號濾波的增益，這樣可以有效避免信號發(fā)生單元發(fā)出的信號經濾波器后信號太小的問題。
[0028]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種電加熱器保護裝置，在所述電加熱器的控制電路中設置有至少一級的濾波電路，來控制對所述電加熱器的加熱芯的驅動，所述濾波電路設置在信號發(fā)生單元與所述電加熱器的驅動電路之間；只有信號發(fā)生單元發(fā)出的驅動信號是一列高于一定頻率的脈沖信號或位于一定頻率范圍內的脈沖信號時，脈沖信號通過所述濾波電路，并到達所述電加熱器的驅動電路，加熱芯才能被驅動加熱；所述濾波電路中還包括運算放大器。
2.根據權利要求1所述的電加熱器保護裝置，其特征在于，所述濾波電路包括只允許高于一定頻率的信號通過的高通濾波器，所述濾波電路還包括運算放大器在內的運算放大電路、一個整流元件、開關元器件，所述濾波電路包括如下工作步驟: (10)濾波:將低于設置頻率的信號過濾掉，只有高于設置頻率的信號能通過高通濾波器； (20)將通過過濾后的信號通過運算放大電路； (30)將交流信號轉變?yōu)橹绷餍盘枺? (40)使直流信號通過開關元器件實現開關控制； (50)通過開關元器件后的信號到所述電加熱器的驅動電路，控制驅動電路的開關，實現對電加熱器的開關驅動控制。
3.根據權利要求1或2所述的電加熱器保護裝置，其特征在于所述濾波電路為高通濾波電路，所述濾波電路為 一級濾波；所述濾波電路包括高通濾波器、整流二極管D41、電容C43與電阻R44、開關元器件、運算放大電路，運算放大電路包括運算放大器、反饋電阻Rf、電阻R41 ;信號發(fā)生單元發(fā)出驅動信號后，先通過高通濾波器，高于一定頻率的交流信號通過高通濾波器；然后交流信號通過運算放大電路、再通過整流二極管D41，成為直流信號，然后再通過電容C43與電阻R44，成為電壓較為穩(wěn)定的直流信號；較為穩(wěn)定的直流信號用來控制開關元器件的開關，從而實現對所述電加熱器的驅動電路的開關控制。
4.根據權利要求3所述的電加熱器保護裝置，其特征在于，所述高通濾波器包括電阻R42及電容C41，電容C41與信號發(fā)生單元的驅動信號輸出端連接；所述濾波電路的開關元器件為三極管Q41 ;所述濾波電路的電容C43與電阻R44并聯設置后一端接地、另一端與整流二極管D41的陰極、電阻R43連接，整流二極管D41的陽極連接運算放大器的輸出端、反饋、電阻Rf的一端；電容C41的另一端連接到運算放大器的正向輸入端，運算放大器的反向輸入端通過電阻R41接地；電阻R43的另一端連接到三極管Q41的基極，三極管Q41的發(fā)射極接地，三極管Q41的集電極連接到驅動電路的開關元器件； 或者，所述三極管Q41為場效應管或達林頓管所替代。
5.根據權利要求1或2所述的電加熱器保護裝置，其特征在于，所述濾波電路為帶通濾波電路，所述濾波電路為一級濾波，所述濾波電路包括高通濾波器、整流二極管D41、電容C43與電阻R44、開關元器件、運算放大電路，運算放大電路包括運算放大器、反饋電阻Rf、電阻R41 ;所述濾波電路還包括只允許低于一定頻率的信號通過的低通濾波器；信號發(fā)生單元發(fā)出驅動信號后，先通過高通濾波器，高于一定頻率的交流信號通過高通濾波器、然后再通過低通濾波器；或者信號發(fā)生單元發(fā)出驅動信號后，先通過低通濾波器，低于一定頻率的交流信號通過低通濾波器、然后再通過高通濾波器； 交流信號通過高通及低通濾波器后再通過運算放大電路、再通過整流二極管D41，成為直流信號，然后再通過電容C43與電阻R44，成為電壓較為穩(wěn)定的直流信號；較為穩(wěn)定的直流信號用來控制開關元器件的開關，從而實現對所述電加熱器的驅動電路的開關控制。
6.根據權利要求5所述的電加熱器保護裝置，其特征在于，所述高通濾波器包括電阻R32及電容C31，所述低通濾波器包括電阻R35及電容C34 ;所述濾波電路的開關元器件為三極管Q31 ;所述濾波電路的電容C33與電阻R34并聯設置后一端接地、另一端與整流二極管D31的陰極、電阻R33連接，整流二極管D31的陽極連接運算放大器的輸出端、反饋電阻Rf的一端；運算放大器的正向輸入端連接高通濾波器或低通濾波器的輸出端，高通濾波器或低通濾波器的輸入端連接信號發(fā)生單元的信號輸出端，運算放大器的反向輸入端通過電阻R31接地；電阻343的另一端連接到三極管Q41的基極，三極管Q31的發(fā)射極接地，三極管Q31的集電極連接到驅動電路的開關元器件； 或者，所述三極管Q31為場效應管或達林頓管所替代。
7.一種電加熱器，包括發(fā)出驅動信號的信號輸出單元、驅動電路，另外還包括如權利要求1-6其中任一所述的電加熱器保護裝置，所述電加熱器保護裝置的濾波電路為有源濾波電路。
8.根據權利要求8所述的電加熱器，其特征在于，所述濾波電路連接到所述電加熱器的驅動端，所述濾波電路針對所述電加熱器的一組加熱芯進行濾波處理，所述濾波電路的開關元器件的輸出端連接到所述電加熱器對應的加熱芯的驅動電路的開關元器件。
9. 根據權利要求8所述的電加熱器，其特征在于，所述濾波電路連接到所述電加熱器的公共端，所述濾波電路針對所述電加熱器的二組或多組加熱芯進行濾波處理，所述濾波電路的開關元器件的輸出端連接到所述電加熱器的加熱芯的驅動電路的開關元器件。
10.根據權利要求9所述的電加熱器保護裝置，其特征在于，所述信號發(fā)生單元為主控制單元MCU，所述電加熱器的加熱芯的驅動電路的開關元器件還與所述主控制單元的輸出端電連接。
【文檔編號】H03H11/12GK103475331SQ201210187214
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年6月8日 優(yōu)先權日:2012年6月8日
【發(fā)明者】席衛(wèi)東 申請人:杭州三花研究院有限公司