[实用新型]智能控制型DC低压电热被/毯及其智能控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及DC低压电热被或电热毯领域，尤其涉及恒温控制的DC低压电热被或电热毯，具体地说是一种智能控制型DC低压电热被/毯及其智能控制电路。 

背景技术

目前传统的DC低压调温电热被及毯，在输出的感温材料出现性能不良或线路故障时，参与温度调节的主功率部分，则会因检测信号出错而处于误动作状态，此时输出电压升高，导致后级负载，被体、毯体温度出现升高等失控现象，给使用者带来较大的安全隐患。 

图1所示为传统的采用定占空比来调节被体、毯体温度的调温电路。当外界温度超过其设定的温度，亦或是被体、毯体发生折叠时，所设定的各段占空比电压对应的温度值就会产生较大的变化，容易导致安全事故,这对电热被及毯使用的环境和使用的方法均有较高的要求。故，该电路不适合批量生产与推广使用。 

图2所示为传统的在被体、毯体的发热导体上附感温器件的调温电路。当被体、毯体温度上升时，附在其上的感温器件阻值（正负温度系数均可）亦随之变化。此电压变化量经R2送往后级反馈电路，通过和基准电压进行比较，输出与之对应的误差电压，使MCU或驱动IC输出的驱动信号的占空比亦随之改变，从而起到调温的作用。但该感温器件受所处位置及附着程度的影响，不能实时感应被体、毯体实际的温度变化量，且受环境温度的影响很大，特别是当被体、毯体发生折叠时，感应点的温度与被体、毯体内部的温度值相差甚大，将造成MCU或驱动IC输出的驱动信号占空比与实际温度值对应的占空比二者相差很大，这将使得被体、毯体的非感应点温度值超过感应点的温度值，更有甚者，还会使被体、毯体的温度值超过其最高承受安全值，导致严重的安全事故。故，该方案由于受使用方法及使用条件影响的制约，也不适合批量生产与推广使用。 

目前解决上述问题主要有以下两种常规方法： 

1）方法一 

在被体、毯体内部增加多个温度检测点，将检测用的感温器件串接在一起，以减少引线的根数。由于增加了多个温度检测点，可大范围覆盖发热部分，使得各点的温度值偏差减小。但该方案正是由于增加了多个固定点，相应也增加了被体、毯体的工艺难度，且感温器件本身的固定也是一个较难解决的问题，其一致性和稳定性很难得到保障，故此方案不利于问题的真正解决。 

2）方法二 

在被体、毯体的控制电路中，设置最高温度限制可减少温度控制点的数量，以起到控制温度上限的保护作用，从而可保证被体、毯体在非正常使用时，其温度也能限定在一个安全值内。但该方案还是不能解决以上所述的温度不均匀以及受位置、使用方法等因素影响而出现的温度不平衡问题，另外，还大大增加了电热被及毯出现温度控制误动作的可能性，影响正常使用,故也不适合批量生产与推广使用。 

发明内容

本实用新型要解决的是现有电热被及毯的温度控制电路和温度采样器件工艺复杂、成本较高、可靠性差等技术问题，旨在提供一种新的智能型DC低压电热被及毯的控制系统。 

解决上述技术问题所采用的技术方案是：DC低压电热被/毯的智能控制电路，包括阻值随温度可变的发热元件、自动检测电路、放大整形电路和MCU或驱动IC，其特征在于： 

所述的自动检测电路包括串联在发热元件主回路的主功率开关管和采样电阻，所述的采样电阻将主回路的电流转化为采样电压信号后输出； 

所述的放大整形电路将所述的采样电压信号放大和整形为测试电压值后输出； 

所述的MCU或驱动IC通过比较电路将放大整形电路输出的测试电压值与档位限定值进行比较，再通过逻辑电路、PID和运算电路处理后输出与该档位对应的占空比信号到主功率开关管的控制极，形成闭环控制。 

本实用新型的智能控制电路，可预先设定一个开机之初的占空比，一般情况下，此时可设定主功率开关管的控制极驱动信号为最大占空比状态，供电电源功率也达到最大值，使电热被或电热毯快速加热。发热元件加热后，其阻值随温度 的变化而产生变化，使主回路的电流也发生相应的改变。采样电阻实时采集主回路的电流信号，通过放大整形电路输送到MCU或驱动IC。MCU或驱动IC将该电流测试值与初始调节的档位限定值进行比较，当该电流测试值达到该初始档位限定值时，输出与该初始档位对应的占空比信号到主功率开关管的控制极。在随后的加热过程中，如果电流测试值移动到相邻档位的限定值时，MCU或驱动IC输出与该相邻档位对应的占空比信号到主功率开关管的控制极，从而确保温度被自动恒定在所设定的档位与相邻档位之间，起到自动恒温作用。