[发明专利]双向可控硅控温座垫

说明书

技术领域

本发明属于电子与温控技术领域，涉及一种双向可控硅控温座垫。

背景技术

市场各种电热座垫多采用电热丝作为加热材料，它们存在的问题有：一是感性负载存在着低频交变磁场，尤其是儿童或孕妇长期使用有碍身心健康；二是因电热丝柔软性欠佳，经长期坐压、搓揉电热丝很容易因折叠、折断而发生漏电或打火；三是在冬季夜间电热丝冷态电阻较小时突然加电，电热丝很容易烧断而使用者往往很难及时发现，存在着一定的安全隐患。为了解决市场上电热丝座垫存在的种种缺陷，本发明所述的双向可控硅控温座垫，它采用了SGC电热布作为加热元件，并且电热布座垫的表面温度可以调节。

SGC电热布是红外材料与多种化合聚合物结合的简称。它用彩绒布料作为基体，把合成的SGC聚合物电子原浆喷涂在绒布料上，在绒布料上形成一层均匀的自由电子导电红外发热膜，膜层的厚与薄或导电料配比多少决定着膜层的电阻率、电压和功率的大小。它与电阻、电压及功率、发热量密切相关。除此之外，它的特性还有：

1.发热性。在膜层两端的电极压入引线，通入适当交流电或直流电后，在膜层两端的电极形成电流回路，混合的导电粒子材料具有发热特性和远红外辐射作用，它将电能转化为热能。因它上下粘结基材为布料，故热能传到布面上故称电热布；

2.柔软性。常用电热材料电热膜层在干燥后都是硬质或半硬质，而SGC电热布电热膜层用多种聚合物软型混合物浆料合成，在电热膜层干燥后，它仍能保持其柔软性，即使在通电发热后也能保持原有柔软性；

3.电阻率稳定性。因电热膜层形成了固定的电阻率，即：不论电热膜层加入电压前，或加入电压发热后的电阻率基本保持不变；

4.恒温性和电压调整性。它有一个稳定的电阻率，由加入电压大小决定着电热膜层的功率与发热量。加入适当的稳定电压后，其功率与温度始终保持恒定，改变SGC电热布工作电压可改变电热布功率与温度。

此外，SGC电热布还具有发热均匀、耐折叠、不断线、寿命长等优点。

以下详细说明本发明所述的双向可控硅控温座垫在实施过程中所涉及的有关技术内容。

发明内容

发明目的及有益效果：市场各种电热座垫多采用电热丝作为加热材料，它们存在的问题有：一是感性负载存在着低频交变磁场，尤其是儿童或孕妇长期使用有碍身心健康；二是因电热丝柔软性欠佳，经长期坐压、搓揉电热丝很容易因折叠、折断而发生漏电或打火；三是在冬季夜间电热丝冷态电阻较小时突然加电，电热丝很容易烧断而使用者往往很难及时发现，存在着一定的安全隐患。为了解决市场上电热丝座垫存在的种种缺陷，本发明所述的双向可控硅控温座垫，它采用了SGC电热布作为加热元件，并且电热布座垫的表面温度可以调节。使用电热布制作的座垫具有发热均匀、耐折叠、不断线、寿命长等优点。

电路工作原理：双向可控硅控温座垫电路采用三端可调分流基准电压源IC1（TL431）作为双向可控硅BCR的触发元件，由三端可调分流基准电压源IC1阴极直接驱动双向可控硅BCR；220V交流电经过降压整流稳压得到12V直流电压，当线性电位器RP的两端阻值较小，三端可调分流基准电压源IC1阴极处于高电位而刚好触发双向可控硅BCR导通，电热布SGC两端得到较低电压开始加热；当线性电位器RP两端的阻值变大时，使三端可调分流基准电压源IC1阳极电位上升到2.5V以上时，三端可调分流基准电压源IC1的阴极输出高电位触发双向可控硅BCR导通，随着电热布SGC两端电压的增加而使表面温度逐渐上升。

技术特征：双向可控硅控温座垫，它包括220V交流电源、半波整流及12V稳压电路、双向可控硅触发电路、双向可控硅控制电路，其特征在于：

双向可控硅触发电路：它由电阻R3、线性电位器RP、2只硅整流二极管D2～D3和三端可调分流基准电压源IC1组成，三端可调分流基准电压源IC1选用的型号为TL431，电阻R3一端接电路负极VCC，电阻R3另一端接三端可调分流基准电压源IC1参考极和线性电位器RP一端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路地GND，2只硅整流二极管D2～D3串联后硅整流二极管D2负极接电路负极VCC，硅整流二极管D3正极接三端可调分流基准电压源IC1阳极；

双向可控硅控制电路：它由双向可控硅BCR、电阻R2和电热布SGC组成，电阻R2一端接三端可调分流基准电压源IC1的阴极，电阻R2另一端接双向可控硅BCR控制极G，双向可控硅BCR第二阳极T2通过电热布SGC接220V交流电源火线端L，双向可控硅BCR第一阳极T1接电路地GND。