水浴槽加热控制电路的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】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娃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娃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RlO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Tl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Cll并联，电容Cll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Wl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Wl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Tl的初级线圈NI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I引脚，桥硅芯片B2的第2引脚通过电阻R5与光耦U4的第I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ClO的负极相连，电解电容ClO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BI，其第1、3引脚分别与变压器Tl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I引脚通过电阻Rll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Cl，电容Cl与电阻Rl串联；所述输出电路包括双向可控硅Ql，三极管Q2的发射极通过电阻R2接双向可控硅Ql的控制极，双向可控硅Ql的一端接电容Cl，另一端接电阻R1，双向可控硅Ql的两端通过接插件Jl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Ql的输出端，通过外界输入电压的变化，控制双向可控硅QI输出的电压大小，调整电网的交流电能通过双向可控硅QI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Ql的输出功率。
【专利附图】
【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I，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I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娃输出电路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I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RlO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Tl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Tl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Dl、电阻R18组成电源指示，当稳压电路I正常时，发光管Dl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Cll并联，电容Cll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Wl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Wl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O?IOV可调电压，经电阻R19、电容Cll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Wl串联组成，通过调节电位器Wl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Tl的初级线圈NI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I引脚，桥硅芯片B2的第2引脚通过电阻R5与光耦U4的第I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ClO的负极相连，电解电容ClO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CIO、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BI，其第1、3引脚分别与变压器Tl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I引脚通过电阻Rll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Cl，电容Cl与电阻Rl串联；所述输出电路6c包括双向可控硅Ql，三极管Q2的发射极通过电阻R2接双向可控硅Ql的控制极，双向可控硅Ql的一端接电容Cl，另一端接电阻R1，双向可控硅Ql的两端通过接插件Jl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Ql的通、断。由输出双向可控硅Ql得到O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Cl串联后接于双向可控硅Ql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Ql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娃Ql的输出端，通过外界输入电压的变化，控制双向可控娃Ql输出的电压大小，调整电网的交流电能通过双向可控硅Ql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Ql的输出功率。
【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娃输出电路(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(I)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娃输出电路(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(I)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RlO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Tl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Cll并联，电容Cll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Wl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Wl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Tl的初级线圈NI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I引脚，桥硅芯片B2的第2引脚通过电阻R5与光耦U4的第I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ClO的负极相连，电解电容ClO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BI，其第1、3引脚分别与变压器Tl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I引脚通过电阻Rll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Cl，电容Cl与电阻Rl串联；所述输出电路(6c)包括双向可控硅Ql，三极管Q2的发射极通过电阻R2接双向可控娃Ql的控制极，双向可控娃Ql的一端接电容Cl,另一端接电阻Rl，双向可控硅Ql的两端通过接插件Jl的第1、2引脚接电加热盘的输入端。
【文档编号】F24H9/20GK103542536SQ201310524580
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】万波, 董建军, 赵立群, 陆松涛 申请人:安徽英特电子有限公司