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水浴槽加热控制电路

阅读：756发布：2020-05-12

专利汇可以提供水浴槽加热控制电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种水浴槽加热控制电路，包括稳压电路，其输出端分别与PWM驱动电路、减法电路和基准电压电路的输入端相连，基准电压电路、低电压给定电路的输出端均与减法电路的输入端相连，减法电路的输出端与PWM驱动电路的输入端相连，PWM驱动电路的输出端与双向可控硅输出电路的输入端相连。本发明用于水浴槽内的电加热盘的可调节功率控制电路，水浴槽内电加热盘输入端接双向可控硅Q1的输出端，通过外界输入电压的变化，控制双向可控硅Q1输出的电压大小，调整电网的交流电能通过双向可控硅Q1输出可变功率，从而调整加热盘中发热丝的发热量，并对水浴槽中的水进行有效地传递热量。，下面是水浴槽加热控制电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种水浴槽加热控制电路，其特征在于：包括稳压电路（1），其输出端分别与PWM驱动电路（5）、减法电路（4）和基准电压电路（3）的输入端相连，基准电压电路（3）、低电压给定电路（2）的输出端均与减法电路（4）的输入端相连，减法电路（4）的输出端与PWM驱动电路（5）的输入端相连，PWM驱动电路（5）的输出端与双向可控硅输出电路（6）的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的水浴槽加热控制电路，其特征在于：所述PWM驱动电路（5）由过零检测电路（5a）、电压比较电路（5c）和三角波发生电路（5b）组成，过零检测电路（5a）的输出端与三角波发生电路（5b）的输入端相连，所述稳压电路（1）的输出端分别与电压比较电路（5c）、三角波发生电路（5b）的输入端相连，三角波发生电路（5b）、减法电路（4）的输出端均与电压比较电路（5c）的输入端相连，电压比较电路（5c）的输出端与双向可控硅输出电路（6）的输入端相连。
3.根据权利要求2所述的水浴槽加热控制电路，其特征在于：所述双向可控硅输出电路（6）由供电电路（6a）、控制电路（6b）、输出电路（6c）和保护电路（6d）组成，供电电路（6a）向控制电路（6b）供电，控制电路（6b）、保护电路（6d）的输出端均与输出电路（6c）的输入端相连，所述电压比较电路（5c）的输出端与控制电路（6b）的输入端相连。
4.根据权利要求3所述的水浴槽加热控制电路，其特征在于：所述稳压电路（1）包括第一三端稳压器芯片7809，其输入端接桥硅芯片B3的第2引脚，其输出端接电源VCC，其接地端接地且与电容C6的一端相连，桥硅芯片B3的型号为RS308，电容C6的另一端接桥硅芯片B3的第2引脚，桥硅芯片B3的第2引脚通过电容C6接运放U3D的正相输入端，电解电容C7并接在电容C6上，运放U3D的反相输入端与其输出端相连，运放U3D的输出端通过电阻R10与第一三端稳压器芯片7809的接地端相连，电解电容C8、电容C9并联后跨接在第一三端稳压器芯片
7809的输出端和接地端之间，桥硅芯片B3的第1、3引脚与变压器T1的第一次级线圈N2的两端相连。
5.根据权利要求4所述的水浴槽加热控制电路，其特征在于：所述低电压给定电路（2）包括电阻R19，电阻R19与电容C11并联，电容C11跨接在芯片J2的第1、2引脚之间；所述基准电压电路（3）包括电阻R14，电阻R14的一端与电阻R19相连，电阻R14的另一端与电位器W1的一端相连；所述减法电路（4）包括运放U3A，其正相输入端与电位器W1的另一端相连，且通过电阻R17接电源VCC，其反相输入端通过电阻R16与电阻R19相连，且通过电阻R13与其输出端相连。
6.根据权利要求5所述的水浴槽加热控制电路，其特征在于：所述过零检测电路（5a）包括电阻R3、R4，电阻R3、R4的一端分别接变压器T1的初级线圈N1的两端，电阻R3的另一端接桥硅芯片B2的第3引脚，桥硅芯片B2的型号为RS308，电阻R4的另一端接桥硅芯片B2的第1引脚，桥硅芯片B2的第2引脚通过电阻R5与光耦U4的第1引脚相连，桥硅芯片B2的第4引脚与光耦U4的第2引脚相连，光耦U4的第3引脚接第一三端稳压器芯片7809的接地端；所述三角波发生电路（5b）包括运放U3C，其正相输入端接光耦U4的第4引脚，且通过电阻R7接电源VCC，其反相输入端通过电阻R8接电源VCC，其输出端通过电阻R12接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极与三极管Q4的集电极相连，三极管Q4的发射极通过电阻R15接电源VCC，三极管Q4的基极通过电阻R18与电解电容C10的负极相连，电解电容C10的正极接三极管Q4的集电极；所述电压比较电路（5c）包括运放U3B，其正相输入端接三极管Q3的集电极，其反相输入端接运放U3A的输出端。
7.根据权利要求6所述的水浴槽加热控制电路，其特征在于：所述供电电路（6a）包括桥硅芯片B1，桥硅芯片B1的型号为RS308，其第1、3引脚分别与变压器T1的第二次级线圈N3的两端相连，其第2、4引脚分别与电容C2的两端相连，电容C2与电解电容C3并联，电解电容C3跨接在第二三端稳压器芯片7809的输出端和接地端之间；所述控制电路（6b）包括三极管Q2，其基极通过电阻R6与光耦U5的第3引脚相连，光耦U5的第2引脚接地，光耦U5的第1引脚通过电阻R11接运放U3B的输出端，三极管Q2的集电极与光耦U5的第4引脚相连；所述保护电路（6d）包括电容C1，电容C1与电阻R1串联；所述输出电路（6c）包括双向可控硅Q1，三极管Q2的发射极通过电阻R2接双向可控硅Q1的控制极，双向可控硅Q1的一端接电容C1，另一端接电阻R1，双向可控硅Q1的两端通过接插件J1的第1、2引脚接电加热盘的输入端。

说明书全文

水浴槽加热控制电路

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水浴槽加热控制电路。

背景技术

[0002] 水浴槽为用户提供一个热冷受控，温度均匀恒定的场源，对试验样品或生产的产品进行恒定温度试验或测试，也可作为直接加热或制冷和辅助加热或制冷的热源或冷源。目前，针对水浴槽内电加热丝的功率驱动控制电路，其输出电压无法随着输入电压的变化而变化，无法自动调整输出。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种稳定性强、安全性高、可随输入电压变化而自动调整输出的水浴槽加热控制电路。

[0004] 为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种水浴槽加热控制电路，包括稳压电路，其输出端分别与PWM驱动电路、减法电路和基准电压电路的输入端相连，基准电压电路、低电压给定电路的输出端均与减法电路的输入端相连，减法电路的输出端与PWM驱动电路的输入端相连，PWM驱动电路的输出端与双向可控硅输出电路的输入端相连。

[0005] 所述PWM驱动电路由过零检测电路、电压比较电路和三角波发生电路组成，过零检测电路的输出端与三角波发生电路的输入端相连，所述稳压电路的输出端分别与电压比较电路、三角波发生电路的输入端相连，三角波发生电路、减法电路的输出端均与电压比较电路的输入端相连，电压比较电路的输出端与双向可控硅输出电路的输入端相连。

[0006] 所述双向可控硅输出电路由供电电路、控制电路、输出电路和保护电路组成，供电电路向控制电路供电，控制电路、保护电路的输出端均与输出电路的输入端相连，所述电压比较电路的输出端与控制电路的输入端相连。

[0007] 所述稳压电路包括第一三端稳压器芯片7809，其输入端接桥硅芯片B3的第2引脚，其输出端接电源VCC，其接地端接地且与电容C6的一端相连，电容C6的另一端接桥硅芯片B3的第2引脚，桥硅芯片B3的第2引脚通过电容C6接运放U3D的正相输入端，电解电容C7并接在电容C6上，运放U3D的反相输入端与其输出端相连，运放U3D的输出端通过电阻R10与第一三端稳压器芯片7809的接地端相连，电解电容C8、电容C9并联后跨接在第一三端稳压器芯片7809的输出端和接地端之间，桥硅芯片B3的第1、3引脚与变压器T1的第一次级线圈N2的两端相连。

[0008] 所述低电压给定电路包括电阻R19，电阻R19与电容C11并联，电容C11跨接在芯片J2的第1、2引脚之间；所述基准电压电路包括电阻R14，电阻R14的一端与电阻R19相连，电阻R14的另一端与电位器W1的一端相连；所述减法电路包括运放U3A，其正相输入端与电位器W1的另一端相连，且通过电阻R17接电源VCC，其反相输入端通过电阻R16与电阻R19相连，且通过电阻R13与其输出端相连。

[0009] 所述过零检测电路包括电阻R3、R4，电阻R3、R4的一端分别接变压器T1的初级线圈N1的两端，电阻R3的另一端接桥硅芯片B2的第3引脚，电阻R4的另一端接桥硅芯片B2的第1引脚，桥硅芯片B2的第2引脚通过电阻R5与光耦U4的第1引脚相连，桥硅芯片B2的第4引脚与光耦U4的第2引脚相连，光耦U4的第3引脚接第一三端稳压器芯片7809的接地端；所述三角波发生电路包括运放U3C，其正相输入端接光耦U4的第4引脚，且通过电阻R7接电源VCC，其反相输入端通过电阻R8接电源VCC，其输出端通过电阻R12接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极与三极管Q4的集电极相连，三极管Q4的发射极通过电阻R15接电源VCC，三极管Q4的基极通过电阻R18与电解电容C10的负极相连，电解电容C10的正极接三极管Q4的集电极；所述电压比较电路包括运放U3B，其正相输入端接三极管Q3的集电极，其反相输入端接运放U3A的输出端。

[0010] 所述供电电路包括桥硅芯片B1，其第1、3引脚分别与变压器T1的第二次级线圈N3的两端相连，其第2、4引脚分别与电容C2的两端相连，电容C2与电解电容C3并联，电解电容C3跨接在第二三端稳压器芯片7809的输出端和接地端之间；所述控制电路包括三极管Q2，其基极通过电阻R6与光耦U5的第3引脚相连，光耦U5的第2引脚接地，光耦U5的第1引脚通过电阻R11接运放U3B的输出端，三极管Q2的集电极与光耦U5的第4引脚相连；所述保护电路包括电容C1，电容C1与电阻R1串联；所述输出电路包括双向可控硅Q1，三极管Q2的发射极通过电阻R2接双向可控硅Q1的控制极，双向可控硅Q1的一端接电容C1，另一端接电阻R1，双向可控硅Q1的两端通过接插件J1的第1、2引脚接电加热盘的输入端。

[0011] 由上述技术方案可知，本发明用于水浴槽内的电加热盘的可调节功率控制电路，水浴槽内电加热盘输入端接双向可控硅Q1的输出端，通过外界输入电压的变化，控制双向可控硅Q1输出的电压大小，调整电网的交流电能通过双向可控硅Q1输出可变功率，从而调整加热盘中发热丝的发热量，并对水浴槽中的水进行有效地传递热量。本发明稳定性强、安全性高，可随输入电压的变化而自动调整输出，可根据控制器输出的电压大小，调整双向可控硅Q1的输出功率。附图说明

[0012] 图1、2分别是本发明的电路框图、电路原理图。

具体实施方式

[0013] 一种水浴槽加热控制电路，包括稳压电路1，其输出端分别与PWM驱动电路5、减法电路4和基准电压电路3的输入端相连，基准电压电路3、低电压给定电路2的输出端均与减法电路4的输入端相连，减法电路4的输出端与PWM驱动电路5的输入端相连，PWM驱动电路5的输出端与双向可控硅输出电路6的输入端相连。所述PWM驱动电路5由过零检测电路5a、电压比较电路5c和三角波发生电路5b组成，过零检测电路5a的输出端与三角波发生电路5b的输入端相连，所述稳压电路1的输出端分别与电压比较电路5c、三角波发生电路5b的输入端相连，三角波发生电路5b、减法电路4的输出端均与电压比较电路5c的输入端相连，电压比较电路5c的输出端与双向可控硅输出电路6的输入端相连。所述双向可控硅输出电路6由供电电路6a、控制电路6b、输出电路6c和保护电路6d组成，供电电路6a向控制电路6b供电，控制电路6b、保护电路6d的输出端均与输出电路6c的输入端相连，所述电压比较电路5c的输出端与控制电路6b的输入端相连。如图1所示。

[0014] 如图2所示，所述稳压电路1包括第一三端稳压器芯片7809，其输入端接桥硅芯片B3的第2引脚，其输出端接电源VCC，其接地端接地且与电容C6的一端相连，电容C6的另一端接桥硅芯片B3的第2引脚，桥硅芯片B3的第2引脚通过电容C6接运放U3D的正相输入端，电解电容C7并接在电容C6上，运放U3D的反相输入端与其输出端相连，运放U3D的输出端通过电阻R10与第一三端稳压器芯片7809的接地端相连，电解电容C8、电容C9并联后跨接在第一三端稳压器芯片7809的输出端和接地端之间，桥硅芯片B3的第1、3引脚与变压器T1的第一次级线圈N2的两端相连。电网中的交流电220V通过变压器T1变成交流低电压，经桥硅B3转变成脉动直流电、经滤波电容C6、C7变成平坦直流电，再经过第一三端稳压器芯片7809将其变成所需稳定的直流电，然后，为基准电压电路3和运放集成电路提供工作电流。由发光管D1、电阻R18组成电源指示，当稳压电路1正常时，发光管D1点亮。

[0015] 如图2所示，所述低电压给定电路2包括电阻R19，电阻R19与电容C11并联，电容C11跨接在芯片J2的第1、2引脚之间；所述基准电压电路3包括电阻R14，电阻R14的一端与电阻R19相连，电阻R14的另一端与电位器W1的一端相连；所述减法电路4包括运放U3A，其正相输入端与电位器W1的另一端相连，且通过电阻R17接电源VCC，其反相输入端通过电阻R16与电阻R19相连，且通过电阻R13与其输出端相连。低电压给定电路2由控制器发出0～10V可调电压，经电阻R19、电容C11并联组成抗干扰电路，作为减法电路4中的输入信号Ui。基准电压电路3由电阻R17、R14、电位器W1串联组成，通过调节电位器W1获得基准电压Uref，接于减法电路4中运放U3A的正相输入端，减法电路4的输出电压为：Uo=2Uref-Ui(V)，如图2中标示所示。

[0016] 如图2所示，所述过零检测电路5a包括电阻R3、R4，电阻R3、R4的一端分别接变压器T1的初级线圈N1的两端，电阻R3的另一端接桥硅芯片B2的第3引脚，电阻R4的另一端接桥硅芯片B2的第1引脚，桥硅芯片B2的第2引脚通过电阻R5与光耦U4的第1引脚相连，桥硅芯片B2的第4引脚与光耦U4的第2引脚相连，光耦U4的第3引脚接第一三端稳压器芯片7809的接地端；所述三角波发生电路5b包括运放U3C，其正相输入端接光耦U4的第4引脚，且通过电阻R7接电源VCC，其反相输入端通过电阻R8接电源VCC，其输出端通过电阻R12接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极与三极管Q4的集电极相连，三极管Q4的发射极通过电阻R15接电源VCC，三极管Q4的基极通过电阻R18与电解电容C10的负极相连，电解电容C10的正极接三极管Q4的集电极；所述电压比较电路5c包括运放U3B，其正相输入端接三极管Q3的集电极，其反相输入端接运放U3A的输出端。

[0017] 过零检测电路5a由电阻R3、R4降压，桥硅芯片B2整流，经光耦U4隔离得到一个和网电源同步脉动直流进入运放U3C的正相输入端，输出到三角波发生电路5b，控制三角波频率与网电源同步。三角波发生电路5b由电阻R12、R15、R18、电容C10、三极管Q3、Q4组成充、放电电路，充、放电周期同网电源，输出信号接电压比较电路5c中运放U3B的正相输入端。电压比较电路5c由运放U3B构成，输出是脉冲波，脉冲波的频率和三角波一致，脉冲波的宽度由减法电路输出信号大小决定，光耦U5起到隔离网电源作用。

[0018] 如图2所示，所述供电电路6a包括桥硅芯片B1，其第1、3引脚分别与变压器T1的第二次级线圈N3的两端相连，其第2、4引脚分别与电容C2的两端相连，电容C2与电解电容C3并联，电解电容C3跨接在第二三端稳压器芯片7809的输出端和接地端之间；所述控制电路6b包括三极管Q2，其基极通过电阻R6与光耦U5的第3引脚相连，光耦U5的第2引脚接地，光耦U5的第1引脚通过电阻R11接运放U3B的输出端，三极管Q2的集电极与光耦U5的第4引脚相连；所述保护电路6d包括电容C1，电容C1与电阻R1串联；所述输出电路6c包括双向可控硅Q1，三极管Q2的发射极通过电阻R2接双向可控硅Q1的控制极，双向可控硅Q1的一端接电容C1，另一端接电阻R1，双向可控硅Q1的两端通过接插件J1的第1、2引脚接电加热盘的输入端。控制信号经光耦U5隔离，驱动三极管Q2，控制双向可控硅Q1的通、断。由输出双向可控硅Q1得到0至200V的交流电，接水浴槽内电加热盘，实现无极调功。电阻R1、电容C1串联后接于双向可控硅Q1输入、输出两端，组成阻容吸收电路，防止高压击穿双向可控硅Q1，起到保护双向可控硅Q1作用。

[0019] 本发明用于水浴槽内的电加热盘的可调节功率控制电路，水浴槽内电加热盘输入端接双向可控硅Q1的输出端，通过外界输入电压的变化，控制双向可控硅Q1输出的电压大小，调整电网的交流电能通过双向可控硅Q1输出可变功率，从而调整加热盘中发热丝的发热量，并对水浴槽中的水进行有效地传递热量。本发明稳定性强、安全性高，可随输入电压的变化而自动调整输出，可根据控制器输出的电压大小，调整双向可控硅Q1的输出功率。

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