[实用新型]一种电热毯控制器

说明书

本实用新型涉及一种电热毯用控制器。

目前市场上推出的安全控温电热毯比普通调温型电热毯在安全性方面有了很大进步，克服了电热毯因局部超温可能造成的人身安全或火灾事故。其采用的发热线为双层螺旋感温发热线，而双层螺旋感温发热线的内绝缘层为特殊的半导体尼龙材料，目前这种安全控温电热毯的控制原理是利用内绝缘层半导体尼龙热塑性材料的阻抗随温度变化而变化，从而控制电热毯的输入功率大小。这种安全控温电热毯的控制方式要求双层螺旋感温发热线内绝缘层在加工中保持很高的尺寸精度，以保证阻抗的一致性，才能确保对温度控制的准确性，从而达到安全的目的。由于这种双层螺旋感温发热线制造难度较大，这就极大地限制了该种安全控温电热毯的推广使用。如果能将双层螺旋感温发热线的内绝缘层改为普通尼龙快熔热塑性材料，就大大降低了双层螺旋感温发热线的制造难度，同时又保证安全控温电热毯的安全性能，这样有利于安全控温电热毯的推广使用。

本实用新型的目的是提供一种新型的与内绝缘层为普通尼龙快熔热塑性材料的双层螺旋感温发热线相匹配的电热毯控制器。

本实用新型的一种电热毯控制器由电源电路、同步脉冲电路、取样电路、温度调节电路、脉冲比较输出电路、功率输出电路、显示电路和超温熔断保护电路组成。其中，电源电路的输入端接市电电源，同步脉冲电路与电源电路的输出端连接；取样电路与同步脉冲电路的输出端连接、温度调节电路与脉冲比较输出电路连接，同时脉冲比较输出电路输入端接取样电路输出端；脉冲比较输出电路输出端接功率输出电路控制端；显示电路分别接入电源电路和功率输出电路；超温熔断保护电路串接于电源电路和取样电路。本实用新型的控制器在与电热毯连接时，必须使用以普通热塑性材料为内绝缘层的双层螺旋感温发热线。在进行电路连接时，双层螺旋感温发热线的发热丝与控制器功率输出电路两负载端连接，感温丝与取样电路中两输入端连接。双层螺旋感温发热线的感温丝实时地检测传感电热毯的温度，它的电阻随温度变化具有正温度系数，此信号在取样电路中反映出电位的变化，这一变化的电位送入脉冲比较输出电路与温度调节电路的设定电位相比较，若此电位低于设定电位，脉冲比较输出电路就输出触发脉冲，由于双层螺旋感温发热线发热丝与功率输出电路的两输出端连接，当功率输出电路控制端有触发脉冲输入时，在正弦波交流电的正负半周均形成导通，这时发热丝有电流流过，电热毯处于加热状态；反之电热毯处于不加热状态。这样，本控制器就达到了控制温度的目的。如果出现超温，即局部过热，双层螺旋感温发热线的发热丝与感温丝间内绝缘层快速熔化，导致发热丝与感温丝接触。市电电压直接施加于感温丝，这一信号送至取样电路，取样电路的桥路电阻因有较大电流流过而发热。由于超温保护电路中的非自复位热断路器与桥路电阻紧密的热耦合，当发热的温度达到非自复位热断路器动作温度时，非自复位热断路器将电源电路的主回路切断，控制器失电不工作，功率输出电路没有电流输出。因非自复位热断路器不会自动复位，电热毯被永久性地切断了电源通路。这样就避免了温度的持续上升导致的火灾事故，从而保障了电热毯的使用安全性。控制器的电源电路供给低压直流电压，以维持控制器工作，同时向同步脉冲电路输出正弦波交流电的同步信号；温度调节电路实际上调节脉冲比较输出电路比较器的基准电位，以选择电热毯温度的控制点。

本实用新型的一种电热毯控制器，不仅克服了现有安全控温电热毯使用特殊材料的弊端；同时，由于功率输出电路在正弦波交流电的正负半周均输出电流，其功率因数达到COSφ=1，无谐波干扰、效率高；增加了超温熔断保护电路，并采用了非自复位热断路器，进一步提高了电热毯安全性方面的可靠性。

以下结合附图对此实用新型作进一步说明。

图1是一种电热毯控制器的电路原理图。

如图1所示，电源电路包括双刀双掷开关F1、K、R1、D1、D2、DW1、C1、C2、R2；同步脉冲电路由D3、R4、R3、R5、A1、D4组成；取样电路由R10、R8、S(双层螺旋感温发热线的感温丝)组成；温度调节电路由R6、D5、R7、RW1、RW2、R17组成；脉冲比较输出电路由R18、R19、A2、R20、A3、R9、D6、R11、D7、R12组成；功率输出电路由D8、V1、D9、C3、D11、R15、R16、D10、V2、C4、H(双层螺旋感温发热线的发热丝)组成；显示电路由R13、L1、R14、L3组成；超温保护电路的非自复位热断路器F2串接在电源电路之主回路中，R10、R8既是取样电路的一部分，同时又是超温保护电路的组成部分。

在使用本实施例的控制器时，双层螺旋感温发热线的感温丝与a、b两点连接，发热丝与c、d两点连接。当控制器工作时，市电经电源电路R1降压、D1、DW1、C1产生低压直流电源供给控制器所需工作电源，同时C2、R2通过D3向同步脉冲电路输出与市电正弦波交流电同步的脉冲，并由R4、R3、R5、A1、D4整形后送至取样电路，与温度调节电路给定的基准电位在比较器A2进行电位比较，若感温丝检测到的温度使电位Va低于基准电位时，比较器A2输出与市电同步的脉冲，由R9、R11、D7、R12输出至功率输出电路的控制端，可控硅V1得到触发信号在交流电的正半周与D10共同形成导通；同时C3被充电，当负半周时C3放电触发可控硅V2导通，同时D8也导通。这样，功率输出电路在交流电的正负半周均向发热丝提供加热电流，即全波输出方式。当感温丝检测到的温度使电位Va高于基准电位时，比较器A2无输出，功率输出电路亦无输出。若因某种原因电热毯出现非正常工作，将在电热毯的局部形成异常高温，将使双层螺旋感温发热线的感温丝与发热丝间的快熔热塑性塑料层，即内绝缘层快速熔化，感温丝与发热丝出现电接触。A点电位Va降低至低于Ve,A3钳制了触发脉冲输出，功率输出电路无输出，电热毯停止加热；同时R10、R8因流过较大电流导致急剧发热，当发热的温度达到非自复位热断路器F2的动作温度时，F2即永久性切断了市电与电源电路的通路，实现了电热毯的局部过热保护。因此，具有内绝缘层为普通尼龙快熔热塑性材料的双层螺旋感温发热线的电热毯使用本控制器，其电热毯的温度可控，并且达到了安全的目的。