[发明专利]一种温度控制开关电路

说明书

技术领域

本发明实施例涉及消防安全和自动控制领域，尤其涉及一种温度控制开关电路。

背景技术

温度控制开关常应用于冰箱、空调或消防安全警报等设备中作温度控制或过热保护组件使用。目前市场上的温度控制开关主要有电阻式温度控制开关和基于热胀冷缩原理的温度控制开关。

电阻式温度控制开关是根据惠斯登电桥原理制成的，当热敏电阻的阻抗随周围温度的上升或下降而变化时，惠斯登电桥的平衡收到破坏，电桥输出端有电流输出。因此，电阻式温度开关中，电流输出值是渐变的，此开关的反应灵敏度较低。基于热胀冷缩原理的温度控制开关，其机械结构复杂，机械反应速度慢。

发明内容

本发明提供一种温度控制开关电路，其结构简单，反应迅速灵敏。

本发明实施例提出利用半导体开关元件的电压-温度特性设计一种温度控制开关电路，包括电压控制模块和半导体开关，所述半导体开关包括控制电极、第一电极和第二电极，所述半导体开关的控制电极和第一电极之间施加不同的预设电压时，所述半导体开关的第一电极和第二电极在环境温度达到阈值温度时导通，每个所述预设电压与一个所述阈值温度一一对应；所述电压控制模块分别与所述半导体开关的控制电极和第一电极电连接，用于向所述半导体开关的控制电极和第一电极之间施加第一预设电压，以使所述半导体开关的第一电极和第二电极在环境温度达到对应的第一阈值温度时导通。

本发明实施例提供的技术方案，利用半导体开关元件的电压-温度特性，将半导体开关元件同时作为温度感应端和电路控制端，解决了常规温度控制开关机械结构复杂，反应速度慢，恢复力低和寿命短的问题；实现电路结构简单，反应迅速灵敏，恢复力强且寿命长的温度控制开关电路。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种温度控制开关电路的结构框图。

图2是本发明实施例一提供的一种温度控制开关电路的半导体开关的电压-温度特性图。

图3是本发明实施例一提供的一种温度控制开关电路与传统温度控制开关响应速度曲线的对比示意图。

图4是本发明实施例二提供的另一种温度控制开关电路的结构框图。

图5是本发明实施例三提供的一种温度控制开关电路的电路元件图。

图6是本发明实施例四提供的另一种温度控制开关电路的电路元件图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种温度控制开关电路的结构框图。如图1所示，该温度控制开关电路包括电压控制模块110和半导体开关120，半导体开关120包括控制电极Ctrl、第一电极E1和第二电极E2，半导体开关120的控制电极Ctrl和第一电极E1之间施加不同的预设电压时，半导体开关的第一电极E1和第二电极E2在环境温度达到阈值温度时导通，每个预设电压与一个阈值温度一一对应；

电压控制模块110分别与半导体开关120的控制电极Ctrl和第一电极E1电连接，用于向半导体开关120的控制电极Ctrl和第一电极E1之间施加第一预设电压，以使半导体开关的第一电极E1和第二电极E2在环境温度达到对应的第一阈值温度时导通。

可选的，电压控制模块110与半导体开关120的第二电极E2电连接的一端可以接稳压电源Vcc，电压控制模块110与半导体开关120的第一电极E1电连接的一端可以接地GND。

其中，半导体开关120的电压-温度特性变化曲线如图2所示，横轴表示环境温度T，纵轴表示电压值V；弧线L0表示半导体开关120的导通阈值电压V随温度T的变化趋势，虚线表示不同环境温度下半导体开关120的导通阈值电压V与阈值温度T的一一对应关系。图2表明半导体开关120的导通阈值电压V随温度T的上升而下降，同时，预设电压值高于半导体开关120的导通阈值电压V时，半导体开关120的第一电极E1和第二电极E2导通。

需要说明的是，图2中的弧线L0表示半导体开关120的导通阈值V随温度T变化的定性关系，此处仅代表变化趋势，不涉及具体的数值范围。其中，半导体开关120可以是PNP型三极管、NPN型三极管、PNP型金属-氧化物-半导体场效应晶体管或NPN型金属-氧化物-半导体场效应晶体管。