[发明专利]一种控温电热器具

说明书

技术领域

    本发明涉及一种控温电热器具，特别是一种以线、薄膜或其他结构形式发热的电热器具的温度控制装置。

背景技术

已有的以线发热（无论是发热体和感温体合二为一，还是发热体和感温体独立分开的）控温电热器具在控温技术方面采用的是从电网上取同步信号去控制同步电路输出高电平提供比较器输入设定参考电平的工作电压，并与取样支路的比较器输入电平进行比较，决定比较器输出电平状态（高或低）从而决定执行元件（可控硅等）工作状态（导通或关断），使负载（发热元件）获电加热或停止加热达到控制且恒定温度的目的。控温器具由发热载体、发热元件和控制器组成，发热元件安装在发热载体上，在发热载体一端连接接点接口，经连接软线连接接点接口和控制器，并经电源插头接市电电源，控制器包括外壳以及安装在其内的控制电路。其存在的不足之处在于，首先，比较器同相和反相的输入端电平不是同取自电源电路稳压电源的分电压，即比较器同相输入电平依赖同步跟随电路的输出高电平为供电电压，比较器反相输入电平取自电源电路的稳压电源的分电压，这样，若控制装置在环境温度升高时（如覆盖或靠近发热元件）比较器的同相和反相输入电平因温度变化，使其线性不一致，导致控制的实际温度偏差较大、控温精度不高且易受干扰：其次，比较器的输入设定电平端无产生死区电压ΔU的电路，也就是控温不工作区(这种工作方式很难加入死区电压ΔU的产生和调整电路)，因此，器具控温工作状态是依靠取样支路较大的电流变化导致电源稳压电路电压波动（静态时取样支路工作电流大，电源稳压电路负载重，工作电压略下降；动态时取样支路工作电流小，电源稳压电路负载轻，工作电压略上升），这样，就产生很微小的电压变化且该微小变化的电压是不可调节的，使得控制电路能控温，但要求发热元件的温度变化系数相对大，而对于温度变化系数较小的发热元件却难以实现控温或者说实现起来有困难，且控温精度低，不可调，应用范围窄。三是，由于控制装置覆盖或靠近发热元件，使得控制装置内温度升高时，器具的控制温度也会随着上升，结果，导致控温精度下降，限制了使用场合。

发明内容

    本发明其目的就在于提供一种控温电热器具，解决了元器件多，控温精度不高，要求发热元件温度变化系数大，制作复杂的问题。具有适用电压范围广、控温精度高且可调、抗干扰能力强、可靠性高、成本低、制作简单的特点，可广泛应用于各种电热器具或加热部件中的精准控温，如电热暖身毯、电热被、孵化垫、各种电热敷、各种电加热产品及其他行业的温度控制装置等。

    实现上述目的而采取的技术方案，包括发热载体、发热元件和控制器，发热元件安装在发热载体上，在发热载体一端连接接点接口，经连接软线连接接点接口和控制器，并经电源插头接市电电源或移动电源或变压装置电源，控制器包括外壳以及安装其内的控制电路，控制电路包括电源电路，所述控制电路还包括比较电路、取样电路、缓冲器电路、保护电路和执行元件可控硅，所述缓冲器电路包括二极管Dz、Dx、等效容抗Zc、电阻Rz、比较器IC2和调节电位器RW，二极管Dz的正极为缓冲器电路输入端②，二极管Dz的负极接Zc、Rz的各一脚，Zc的另一脚接工作地①，电阻Rz的另一脚经二极管Dx输出，为缓冲器电路输出端③，比较器IC2反向端接缓冲器电路输出端③，比较器IC2同相端接二极管Dz的负极；所述电源电路连接比较电路和取样电路，所述缓冲器电路的输入端连接比较电路的输出端，缓冲器电路的输出端连接比较电路的运算放大器IC1同相输入端，比较电路的运算放大器IC1的输出端连接执行元件可控硅的控制极。

与现有的技术相比本发明具有以下优点。

1.    由于控制电路采用了缓冲器的设计而不是同步电路的设计，使器具或部件控温精度高且可方便的调整，对发热元件的温度变化系数要求低，适用范围广；

2.    由于控制电路采用了缓冲器和比较器相结合的电路设计，可方便地制作带有多项辅助控制功能的通用和专用芯片的集成块（如带有数字显示、定时等功能），便于大批量生产各种控温电热器具和部件，功能性强大；

3.    由于控制电路采用了缓冲器和比较器相结合的电路设计，可方便的加入各种保护电路，消除火灾隐患，尤其是控制装置在温度较高的环境工作时器具或部件控制温度恒定且不变或下降（根据发热场合的要求而定），使得器具安全性能高；

4.    若某些场合发热元件的发热体和感温体(传感器)需独立分开,只需增加一个节点(连接软线内增加一根信号线),其控制装置的控制效果与发热元件的发热体和感温体合二为一的控制装置效果相同。