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一种宽范围 温度闭环控制电路

阅读：298发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种宽范围温度闭环控制电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种宽范围温度闭环控制电路，涉及电子电路技术领域，其特征在于，包括第一温度传感器、第二温度传感器和一个逻辑与门电路，第一温度传感器的输出端一方面连接到与门电路的第一输入端；另一方面连接到主电源系统，第二温度传感器的输出端连接到与门电路的第二输入端；与门电路的输出端与加热系统连接以控制加热系统的运行，使其能够长时间维持恒温状态。本发明具有温度范围广、温度控制能实现闭环控制、电路简单实用、纯硬件电路、不需要软件支持等优势。，下面是一种宽范围温度闭环控制电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种宽范围温度闭环控制电路，其特征在于，包括第一温度传感器、第二温度传感器和一个逻辑门电路，第一温度传感器的输出端分别连接到与门电路的第一输入端和主电源系统，第二温度传感器的输出端连接到与门电路的第二输入端；逻辑门电路的输出端与加热系统连接以控制加热系统的运行。
2.如权利要求1所述的一种宽范围温度闭环控制电路，其特征在于：所述逻辑门电路为逻辑与非电路。
3.如权利要求1所述的一种宽范围温度闭环控制电路，其特征在于：所述第一温度传感器的电源输入端和电平控制输入端并联后连接到电源正极，其迟滞选择端连接到电源负极；电源两极间连接有第一电解电容；温度设定端连接到第一电阻的一端，第一电阻的另一端接地。
4.如权利要求1所述的一种宽范围温度闭环控制电路，其特征在于：所述第二温度传感器的电源输入端和电平控制输入端并联后连接到电源正极，其迟滞选择端连接到电源负极；电源两极间连接有第二电解电容；温度设定端连接到第二电阻的一端，第二电阻的另一端接地。
5.如权利要求1所述的一种宽范围温度闭环控制电路，其特征在于：所述第一温度传感器具体是MAX6510CAUT+T，用于监测0℃以下的温度。
6.如权利要求1所述的一种宽范围温度闭环控制电路，其特征在于：所述第二温度传感器具体是MAX6510HAUT+T，用于监测0℃以上的温度。
7.如权利要求1所述的一种宽范围温度闭环控制电路，其特征在于：当检测到温度低于低温点时，第一温度传感器和第二温度传感器的输出端同时输出低电平，与门电路的输出端输出低电平，控制加热系统进行加热。
8.如权利要求1所述的一种宽范围温度闭环控制电路，其特征在于：当检测到温度处于中温区时，第一温度传感器输出端输出高电平及第二温度传感器的输出端输出低电平，与门电路的输出端输出低电平，控制加热系统进行加热，同时主电源系统启动。
9.如权利要求1所述的一种宽范围温度闭环控制电路，其特征在于：当检测到高温点时，第一温度传感器及第二温度传感器的输出端同时输出高电平，与门电路的输出端输出高电平，控制加热系统停止加热，同时主电源系统启动。
10.如权利要求7、8、9任意一项所述的一种宽范围温度闭环控制电路，其特征在于：所述低温点为零下20℃，所述中温区为高于零下20℃时且低于20℃，所述高温点为高于20℃。

说明书全文

一种宽范围温度闭环控制电路

技术领域

[0001] 本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种宽范围温度闭环控制电路。

背景技术

[0002] 伴随着现在摄像机技术地快速发展，其用途多样性使得其在各个行业广泛运用，同时也造成运行环境的温度变得多样化，如雪域高原、炙热沙漠、万米高空等极端环境。但是目前普通摄像机的内部元器件工作温度一般工作在-20℃～50℃区间，而满足-40℃～70℃的工业级摄像机过于昂贵。

[0003] 为提高普通摄像机的温度环境的适应性，需要额外添加温度控制电路控制加热系统，通过加热电路板来满足元器件在极端环境的使用。现有市场上的温度控制电路需要额外的MCU芯片来进行控制，电路复杂，价格贵；一般温度控制电路在低温下，为快速启动工作，只要加热到-20℃以上启动主电源系统，同时关闭加热系统，没有考虑摄像机在长时间的低温下工作时，其元器件工作时的发热量不足以维持-20℃以上的环境温度，从而导致摄像机反复上下电和加热，影响使用。特别是摄像机的环境温度跨度比较大时，尤为明显。

发明内容

[0004] 本发明针对上述不足之处，提供一种考虑多种恶劣的温度环境，同时兼顾摄像机元器件自身的发热量，使得摄像机内部的元器件始终工作在恒温状态下的温度控制电路。

[0005] 本发明所采用的技术方案是：提供一种宽范围温度闭环控制电路，包括两只温度传感器，一个逻辑与门电路，第一温度传感器的输出端一方面连接到与门电路的第一输入端；另一方面连接到主电源系统，第二温度传感器的输出端连接到与门电路的第二输入端；两只温度传感器的输出电平经过与门电路的处理，通过与门电路的输出端控制加热系统的运行。

[0006] 进一步地，所述第一温度传感器的电源输入端和电平控制输入端并联后连接到电源正极，其迟滞选择端连接到电源负极；电源两极间连接有第一电解电容；温度设定端连接到第一电阻的一端，第一电阻的另一端接地。

[0007] 进一步地，所述第二温度传感器的电源输入端和电平控制输入端并联后连接到电源正极，其迟滞选择端连接到电源负极；电源两极间连接有第二电解电容；温度设定端连接到第二电阻的一端，第二电阻的另一端接地。

[0008] 进一步地，所述第一温度传感器具体是MAX6510CAUT+T，用于监测0℃以下的温度。

[0009] 进一步地，所述第二温度传感器具体是MAX6510HAUT+T，用于监测0℃以上的温度。

[0010] 进一步地，当检测到温度低于零下20℃时，第一温度传感器和第二温度传感器的输出端同时输出低电平，与门电路的输出端输出低电平，控制加热系统进行加热。

[0011] 进一步地，当检测到温度高于零下20℃时且低于20℃时，第一温度传感器输出端输出高电平及第二温度传感器的输出端输出低电平，与门电路的输出端输出低电平，控制加热系统进行加热，同时主电源系统启动。

[0012] 进一步地，当检测到温度高于20℃时，第一温度传感器及第二温度传感器的输出端同时输出高电平，与门电路的输出端输出高电平，控制加热系统停止加热，同时主电源系统启动。

[0013] 本发明的有益效果是：1）温度传感器芯片的跳变温度点可以根据产品使用的环境温度来设置，具体通过设置下拉电阻阻值来实现，灵活实用；通过输出高低电平，来实现两只温度传感器的与逻辑运算，达到低温下加热，高温下停止加热的闭环控制，同时不影响主电源系统的正常运行；
2）能够长时间维持恒温状态，温度范围广（可自行设置），温度控制能实现闭环功能；
3）电路简单实用，纯硬件电路，不需要软件支持，而类似的温度传感器则需要专门的MCU来通过I2C总线编程实现该功能。
附图说明

[0014] 图1是本发明一种宽范围温度闭环控制电路的温度控制电路图；图2是本发明一种宽范围温度闭环控制电路的温度检测逻辑输出图。

具体实施方式

[0015] 下面结合附图对本发明进一步说明。

[0016] 本申请温度传感器芯片采用MAX6510CAUT和MAX6510HAUT这两芯片，它们属于逻辑输出温度传感器，其跳变温度点，可以通过设置管脚的下拉电阻阻值来实现；加热系统在低电平时工作，主电源系统在高电平时工作；MAX6510CAUT用于监测0℃以下的温度，当环境温度低于-20℃时，输出低电平，启动加热系统，当温度高于-20℃时，则输出高电平，启动主电源系统；MAX6510HAUT用于监测0℃以上的温度，当环境温度低于20℃时，一直输出低电平，继续维持加热系统加热，当温度高于20℃时，则输出高平，则只关闭加热系统；2片温度传感器需要兼顾控制主电源系统和加热系统的关闭和启动，通过与逻辑电路（SN74LVC1G08DCK）来实现该功能。两者的跳变温度点可以根据产品使用的环境温度来设置，灵活实用。通过输出高低电平，来实现两者的与逻辑运算，达到低温下加热，高温下停止加热的闭环控制，同时不影响主电源系统的正常运行。

[0017] 如图1所示，本发明所采用的技术方案是：提供一种宽范围温度闭环控制电路，包括两只温度传感器，一个逻辑与门电路，第一温度传感器的输出端一方面连接到与门电路的第一输入端；另一方面连接到主电源系统，第二温度传感器的输出端连接到与门电路的第二输入端；两只温度传感器的输出电平经过与门电路的处理，通过与门电路的输出端控制加热系统的运行。

[0018] 第一温度传感器MAX6510CAUT的电源输入端和电平控制输入端并联后连接到电源正极，其迟滞选择端连接到电源负极；电源两极间连接有第一电解电容；温度设定端连接到第一电阻的一端，第一电阻的另一端接地。

[0019] 第二温度传感器MAX6510HAUT的电源输入端和电平控制输入端并联后连接到电源正极，其迟滞选择端连接到电源负极；电源两极间连接有第二电解电容；温度设定端连接到第二电阻的一端，第二电阻的另一端接地。

[0020] 该电路主要在以下3个不同的温度范围段内工作，两片温度传感器输出不同的逻辑电平，分别控制主电源系统以及与运算电路来控制加热系统，就能达到宽范围温度的闭环控制。

[0021] 其中，当检测到摄像机工作环境温度低于零下20℃时，第一温度传感器和第二温度传感器的输出端同时输出低电平，与门电路的输出端输出低电平，控制加热系统进行加热。

[0022] 当检测到摄像机工作环境温度高于零下20℃时且低于20℃时，第一温度传感器输出端输出高电平及第二温度传感器的输出端输出低电平，与门电路的输出端输出低电平，控制加热系统进行加热，同时主电源系统启动。

[0023] 当检测到摄像机工作环境温度高于20℃时，第一温度传感器及第二温度传感器的输出端同时输出高电平，与门电路的输出端输出高电平，控制加热系统停止加热，同时主电源系统启动。

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