物理杀虫机过热保护电路的制作方法

本实用新型涉及保护电路，尤其涉及一种物理杀虫机过热保护电路。

背景技术：

各种害虫一直是人类的天敌，如室内的蟑螂，白蚁，臭虫，被褥地毯中的跳蚤，螨，它们侵害人的身体，又传播疾病，如粮食仓储中谷盗，谷象，谷蛾，谷蠹，玉米象，豆象，麦蛾等，它们对稻谷，小麦，玉米，大豆及大米等成品粮造成极大的毁坏，给人们造成极大的损失。传统的杀虫方法是药物熏蒸和直接药杀，药物熏蒸和直接药杀虽然有效，但费工费时，而且在空间较大时，难以熏透，长年使用害虫已产生抗药性，特别是药物会在所用之处有残留和污染。因此，探索无任何污染的物理杀虫方法，一直是农业科技装备研发的热点。

已有专利文献公开了多种物理杀虫装置，有超声波的，有微波电磁波的。超声波技术方案利用有害虫体对特殊频率声波和强度感觉痛楚以致死亡的特点，用超声波击杀害虫。微波技术方案利用虫体富含水分又对微波敏感的介电特性，使虫子在能量的辐射下体内水分子快速振动发热，虫体灼热而死亡，微波对干燥粮食则因合水少而无损害作用。中国专利：农用光束波场综合加速杀虫装置（公开号CN1406477A），提供了一种综合应用场强和波谱光杀虫的方案。中国专利：物理杀虫机（公开号CN1339252A），提供了一种具有可在大灰尘场所可靠工作，击杀距离远范围大，空中杀飞虫效果好的方案，还能有效杀死藏在物堆或土壤中的害虫。图1所示为上述物理杀虫机的典型电路框图，包括微电脑工作控制器、场能激发信号产生电路、功率放大电路和高压场强释放电路。其中高压场强释放电路在实现方式上，均使用了高频高电压电路模块产生超声波或者电磁波，最高电压可达3000V以上，属于典型的高压功率模块，而高压功率模块的工作稳定性和工作状态对于整体物理杀虫机至关重要。因此，开发针对物理杀虫机中高压功率模块工作状态的检测控制电路，进而提高物理杀虫机的可靠性和维护便利性，有很大现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种物理杀虫机过热保护电路。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种物理杀虫机过热保护电路，包括：状态显示电路、时钟产生电路、计时电路、MCU控制器、比较处理电路、信号选择MUX电路、第一检测放大电路、第二检测放大电路、热敏电阻Rt1、热敏电阻Rt2、基准电压产生电路，以及为物理杀虫机中高压功率模块供电的偏置电压产生电路。

所述物理杀虫机过热保护电路的连接关系为：第一检测放大电路的输入端连接到热敏电阻Rt1的正端，第二检测放大电路的输入端连接到热敏电阻Rt2的正端，热敏电阻Rt1和热敏电阻Rt2的负端同时接地，第一检测放大电路的输出端和第二检测放大电路的输出端分别连接到信号选择MUX电路的第一和第二信号输入端，信号选择MUX电路的输出连接到到比较处理电路的第一输入端，基准电压产生电路的输出端连接到比较处理电路的第二输入端，时钟产生电路的第二输出端连接到比较处理电路的第三输入端，时钟产生电路的第一输出端连接到MCU控制器的第一输入端，比较处理电路的输出端连接到MCU控制器的第二输入端，MCU控制器的第一输出端连接到状态显示电路，MCU控制器的第二输出端连接到时钟产生电路，MCU控制器的第三输出端连接到被保护物理杀虫机的场能激发信号产生电路的第一控制端，MCU控制器的第四输出端连接到计时电路，MCU控制器的第五输出端连接到信号选择MUX电路，计时电路的输出端连接到被保护物理杀虫机的场能激发信号产生电路的第二控制端，偏置电压产生电路的电压输出端分别连接到状态显示电路、时钟产生电路、计时电路、MCU控制器、比较处理电路、信号选择MUX电路、第一检测放大电路、第二检测放大电路和基准电压产生电路的电源电压输入端。

所述状态显示电路包括两个LED指示灯，分别为正常LED和过热LED，正常LED和过热LED的控制信号均连接到MCU控制器的第一输出端。

所述MCU控制器的信号处理流程为：物理杀虫机供电后，MCU控制器首先启动被保护物理杀虫机的场能激发信号产生电路，使被保护物理杀虫机开始正常工作，功率放大电路和高压场强释放电路工作以后，会引起电路温度升高；MCU控制器控制信号选择MUX电路选择热敏电阻Rt1或热敏电阻Rt2的电压变化情况进行检测处理，比较处理电路开始输出脉冲型数字信号，MCU控制器开始读取比较处理电路输出脉冲型数字信号；当MCU控制器未读到N个连续的1信号时，表明被检测热敏电阻所在电路模块的温度正常，被保护物理杀虫机的工作状态正常，则输出控制状态显示电路显示正常，同时关闭计时电路；当MCU控制器读到N个连续的1信号时，则判断被检测热敏电阻所在电路模块的温度超标，被保护物理杀虫机的工作状态异常，并关闭被保护物理杀虫机的场能激发信号产生电路，然后控制状态显示电路显示过热，同时开启计时电路开始计时，被保护物理杀虫机进入保护模式；计时电路计时时间超过设定时间t时，计时电路的输出端产生信号重新开启被保护物理杀虫机的场能激发信号产生电路，功率放大电路和高压场强释放电路重新开始工作；MCU控制器重新开始检测热敏电阻Rt1和热敏电阻Rt2的电压状态，若判定热敏电阻Rt1和热敏电阻Rt2的正端电压均正常，则输出控制状态显示电路显示正常，否则MCU控制器控制被保护物理杀虫机再次进入保护模式；其中，N为任意正整数，t为任意时间长度。

实际应用中，过热保护电路对于被保护物理杀虫机的工作温度的检测精度取决于比较处理电路，为避免MCU控制器的误触发，N和t的取值不能太小。热敏电阻Rt1和热敏电阻Rt2在实际PCB电路板卡中的位置应尽量接近功率放大电路和高压场强释放电路中大电流通过器件的附近，从而更好的判断器件工作特性。

本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型一种物理杀虫机过热保护电路结构简单，反应灵敏，并且成本低廉。

附图说明

图1为现有物理杀虫机的电路框图。

图2为本实用新型物理杀虫机过热保护电路的架构框图。

图3为本实用新型第一检测放大电路的示意图。

图4为本实用新型状态显示电路示意图。

图5为本实用新型MCU控制器的信号处理流程图。

其中，状态显示电路1、时钟产生电路2、计时电路3、MCU控制器4、比较处理电路5、信号选择MUX电路6、第一检测放大电路7、第二检测放大电路8、热敏电阻Rt1 9、热敏电阻Rt2 10、基准电压产生电路11、偏置电压产生电路12、场能激发信号产生电路13、功率放大电路14、高压场强释放电路15、正常LED1-1、过热LED1-2。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例：

一种物理杀虫机过热保护电路，包括：状态显示电路1、时钟产生电路2、计时电路3、MCU控制器4、比较处理电路5、信号选择MUX电路6、第一检测放大电路7、第二检测放大电路8、热敏电阻Rt1 9、热敏电阻Rt2 10、基准电压产生电路11，以及为物理杀虫机中高压功率模块供电的偏置电压产生电路12；第一检测放大电路7的输入端连接到热敏电阻Rt1 9的正端，第二检测放大电路8的输入端连接到热敏电阻Rt2 10的正端，热敏电阻Rt1 9和热敏电阻Rt2 10的负端同时接地，第一检测放大电路7的输出端和第二检测放大电路8的输出端分别连接到信号选择MUX电路6的第一和第二信号输入端，信号选择MUX电路6的输出连接到到比较处理电路5的第一输入端，基准电压产生电路11的输出端连接到比较处理电路5的第二输入端，时钟产生电路2的第二输出端连接到比较处理电路5的第三输入端，时钟产生电路2的第一输出端连接到MCU控制器4的第一输入端，比较处理电路5的输出端连接到MCU控制器4的第二输入端，MCU控制器4的第一输出端连接到状态显示电路1，MCU控制器4的第二输出端连接到时钟产生电路2，MCU控制器4的第三输出端连接到被保护物理杀虫机的场能激发信号产生电路13的第一控制端，MCU控制器4的第四输出端连接到计时电路3，MCU控制器4的第五输出端连接到信号选择MUX电路6，计时电路3的输出端连接到被保护物理杀虫机的场能激发信号产生电路13的第二控制端，偏置电压产生电路12的电压输出端分别连接到状态显示电路1、时钟产生电路2、计时电路3、MCU控制器4、比较处理电路5、信号选择MUX电路6、第一检测放大电路7、第二检测放大电路8和基准电压产生电路11的电源电压输入端。

所述第一检测放大电路7和第一检测放大电路8为基本的运算放大器放大电路，包括运放U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4。电路工作原理在此不再介绍。

所述状态显示电路1包括两个LED指示灯，分别为正常LED1-1、和过热LED1-2。正常LED1-1和过热LED1-2的控制信号均连接到MCU控制器4的第一输出端。

物理杀虫机过热保护电路的工作原理如下：MCU控制器4通过第三输出端控制被保护物理杀虫机的场能激发信号产生电路13产生场能激发信号，使被保护物理杀虫机开始工作，功率放大电路14和高压场强释放电路15工作以后，会引起电路温度升高；热敏电阻Rt1 9和热敏电阻R2 10的两端的电压会产生一定的变化，Rt1 9和Rt2 10正端电压分别被第一检测放大电路7和第二检测放大电路8处理后输出到信号选择MUX电路6；信号选择MUX电路6在MCU控制器4控制下进行信号选择，并将选择出的信号输出到比较处理电路5，比较处理电路5将该输出电压和基准电压进行周期性比较，得到脉冲型数字信号交由MCU控制器4处理；MCU控制器4根据输入的脉冲型数字信号进行综合判断，若判定热敏电阻Rt1 9和Rt2 10的正端电压正常，表明功率放大电路14和高压场强释放电路15并未出现过热现象，则输出控制状态显示电路1显示正常，同时关闭计时电路3；若判定热敏电阻Rt1 9或Rt2 10的正端电压异常，表明功率放大电路14和高压场强释放电路15已出现过热现象，则输出控制状态显示电路1显示过热，同时开启计时电路3开始计时，并通过第三输出端关闭被保护物理杀虫机的场能激发信号产生电路13，功率放大电路14和高压场强释放电路15开始休眠降温；计时电路3计时到设定时间t时，计时电路3的输出端产生信号重新开启被保护物理杀虫机的场能激发信号产生电路13，功率放大电路14和高压场强释放电路15重新开始工作；MCU控制器4重新开始检测热敏电阻Rt1 9和Rt2 10的电压状态，若判定热敏电阻Rt1 9和Rt2 10的正端电压正常，则输出控制状态显示电路1显示正常，同时关闭计时电路3；若判定热敏电阻Rt1 9或Rt2 10的正端电压异常，则重复前面所述的工作流程。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。