专利名称：用于电池供电的加热装置的控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及诸如电池供电烙铁的电池供电的加热装置的领域。这样的装置的典型样式在2004年7月15日提出的，题为“带有盒型电池组的焊接装置”的美国专利申请号10/892,780中被公开。本发明更具体地涉及一种控制器，该控制器监视和控制向加热装置的电能输送，从而提供使用装置所必需的电能，还降低电池消耗和电能的任何不必要的损失或使其最小化，因此，使电池寿命达到最长。
背景技术：
相关技术的总体背景和情况烙铁被用于通过熔化焊料以及使焊料在两个诸如导线和电路接触点的电装置之间键合而获得稳定的电连接。许多不同类型的烙铁被广泛使用并且已经用了许多年。去焊接装置用于熔化被焊接的连接且使电装置被拆卸和替换。
多数焊接和去焊接装置通过电流供电，尤其是在工业应用上，焊接装置使用AC电源。然而，仍有一些电池供电的焊接装置被使用，尽管它们的性能多少受到一些限制。美国专利号2,973,422；3,141,087；3,141,956；4,064,477和5,446,262中显示了各种实例。另外，为了提供没有电源连接条件的焊接装置的灵活性，有一些焊接装置利用气体燃料通过例如触媒或明火加热焊接头，例如在美国专利号5,799,648和5,921,231中所示的焊接装置。
尽管根据先有技术的装置能够提供不用电线的焊接能力，但是它们不提供使电能使用量最小化从而延长电池寿命的控制系统。因此，需要在电池供电的加热装置上设置一个控制系统，该系统在装置电源被接通但还没被使用期间使电池电能的不必要消耗最小化。
发明内容
本发明的目标是提供一种用于电池供电的加热装置的控制器，它可以使该电池供电的加热装置没有先有技术中存在的难题。
本发明涉及一种控制器和用于控制诸如焊接或去焊接工具的电池供电的加热装置的方法，该控制器包括一个控制电路来控制向筒式加热头的电能输送和在不使用期间向筒式加热头循环供电，使消耗的电能数量最小化，保持装置处在准备或可使用状态。本发明提供了一种用于移动控温电池供电的加热装置的简易的控制器，当控制系统根据电池电压和加热作业加载的步骤提供适当的电能循环时，移动控温电池供电的加热装置的性能不受到电池电压的消耗的影响。
根据本发明的一个方面，一种控制器用于电池供电的加热装置，该电池供电的加热装置包括随着它的温度而改变其电阻的加热器和向加热器供电的电池，该控制器包括用于检测加热器电阻的加热器电阻检测器；用于升高加热器温度的第一电源控制装置；用于保持加热器温度的第二电源控制装置；用于降低加热器温度的第三电源控制装置；和用于根据加热器的电阻选择第一、第二、第三电源控制装置，因此在该装置最初被接通或加热器的温度降低时选择第一电源控制装置，加热器的温度保持不变时选择第二电源控制装置，加热器的温度升高时选择第三电源控制装置的选择装置。
控制器可以进一步配备用于向加热器供电从而加热加热器的加热器供电装置；用于向加热器供电从而产生指示加热器电阻的信号的传感供电装置；和用于把加热器供电装置和传感供电装置选择性地连接到加热器的选择器。
控制器可以进一步包括用于检测电池电压的电池电压检测装置；和用于控制加热器供电装置供电的持续时间的时间控制装置。
根据本发明的另一方面的用于电池供电的加热装置的控制器包括电池电压传感电路；恒定电压供电电路；加热器供电电路；加热器电压传感电路；和具有控制程序的可编程微处理器控制器，该可编程微处理器控制器被连接用于从电池电压传感电路接收电池电压信号和从加热器电压传感电路接收加热器电压信号，该可编程微处理器控制器控制恒定电压供电电路和加热器供电电路，根据控制程序向加热装置循环供电。
微处理器控制器的控制程序可以根据下列阶段向加热装置循环供电最初接通加热器的电源的阶段1；保持加热器温度的阶段2；加载加热器的阶段3；冷却加热器的阶段4；且阶段2、3和4以由可编程微处理器控制器确定的任何顺序被执行。
在阶段1的供电中，加热器供电电路可根据初始电池电压被接通工作并持续由微处理器控制器所确定的时间，此后，加热器供电电路被切断并持续预定的时间间隔。
在阶段1的供电中，加热器供电电路可以被切断并持续预定的时间间隔，此后，控制器进入保持温度的阶段2。
控制器可以进一步包括传感子程序，其中，恒定电压供电电路被接通工作并持续传感时间间隔，加热器的温度基于由加热器电压传感电路所确定的电压Vn而被测量，然后，恒定电压供电电路被切断。
关于用于向加热装置循环供电的微处理器控制器的控制程序的各个阶段，下列功能可以在每个阶段中被执行。在阶段1的供电中，加热器供电电路可以根据最初电池电压被接通工作并持续由微处理器控制器所确定的时间；此后，加热器供电电路可以被切断并持续预定的时间间隔。在保持温度的阶段2中，加热器供电电路可在短时间间隔中被循环接通工作和切断，从而保持加热器的温度和由加热器电压传感电路所测量的预定值；在加热器被加载的阶段3中，加热器供电电路可被接通工作并持续平均使用工作的持续时间的预定估算值，通常在5至10秒的范围内；此后，加热器供电电路可被切断并持续预定的时间间隔。在加热器冷却的阶段4中，加热器供电电路被切断并持续预定的时间间隔，从而使加热器冷却。
在控制器中，可编程微处理器控制器可以接收加热器电压信号“Vn”，该信号经处理然后被作为“Vp”存储，处理过程包括比较Vn和Vp，控制器基于这个处理过程确定以后的阶段。
在控制器中，在传感子程序完成之后，控制器可以选择如果Vn等于Vp则选择保持温度的阶段2，如果Vn大于Vp则选择加热器被加载的阶段3，以及如果Vn小于Vp则选择加热器冷却的阶段4。
在控制器中，在保持温度的阶段2期间，加热器电源可以被接通并持续大约300至400毫秒范围内的时间间隔，然后，被切断并持续大约600至700毫秒范围内的时间间隔。
在控制器中，在保持温度的阶段2期间，加热器电源的接通-切断的循环可被重复。
控制器可以进一步包括可变电阻器，该可变电阻器连接到可编程微处理器控制器，从而允许操作者改变加热器的受控温度。
控制器可以进一步包括电池电压电平监控器，如果电池电压没有超过被选电平，则切断加热装置的电源。
控制器可以进一步包括可视指示器，提供加热装置的准备状态的指示。
根据本发明的另一方面的电池供电的焊接装置包括手柄；被插进手柄的电池；紧固到手柄的筒式加热头；和供电控制器，供电控制器根据从一组步骤中所选择出的控制程序从电池向筒式加热头循环供电，这组步骤包括通电步骤；温度保持步骤；加热器加载步骤；和加热器冷却步骤，温度保持、加热器加载和加热器冷却等步骤以由可编程微处理器控制器所确定的任何顺序被执行。
上文提及的电池供电的焊接装置的供电控制器可以进一步包括电池电压传感电路；恒定电压供电电路；加热器供电电路；加热器电压传感电路；和具有控制程序的可编程微处理器控制器，该可编程微处理器控制器被连接而从电池电压传感电路接收电池电压信号和从加热器电压传感电路接收加热器电压信号，该可编程微处理器控制器控制恒定电压供电电路和加热器供电电路，从而根据控制程序向加热装置循环供电。
根据本发明的另一方面的用于具有电阻加热器的加热装置的供电和控制系统包括电池电源；电池电压测量电路；加热供电电路；传感供电电路；一对在加热供电电路和传感供电电路之间转换的开关；用于传感加热器电阻的电压放大电路；和连接到电池电压测量电路、该对开关和电压放大电路的控制器处理器，控制器处理器用温度控制和电池节约逻辑程序编程，用以促动该对开关，因而取决于被监控的电池功率和加热器电阻改变向电阻加热器的加热供电。
本发明的这些和其他的目标、特征、方面和优点将通过参照附图对优选实施例/实例的下列详细的描述而变得更加显而易见。
图1是根据本发明的实施例的包括电池组和电路板的加热装置的侧视图； 图2是图1的电池供电的加热装置的电路布线示意图； 图3A、3B和3C描述的是设置在加热装置中的控制系统操作的各个状态的图形； 图4是用于控制系统的控制器的基本操作和逻辑的流程图； 图5是控制系统的传感子程序操作的流程图； 图6是用于控制系统的阶段1子程序的流程图； 图7是用于控制系统的阶段2子程序的流程图； 图8是用于控制系统的阶段3子程序的流程图； 图9是用于控制系统的阶段4子程序的流程图；
具体实施例方式图1描绘了根据本发明的实施例的电池供电的加热装置或焊接装置10的侧视图。该加热装置10包括手柄12，筒式加热头14被安装在手柄12上并用固定螺母固定。加热装置最好包括可拆卸电池组和控制系统20，为了电池充电或更换或者充电电池组的替换，电池组和控制系统可以被拆下。电池盒20包括电池22和电路板24。电路板24包括基本元件，用来连接到电池，控制电能的输出和把电能传输到筒式加热头14的加热元件。筒式加热头14通常包括线圈电阻加热元件，用来加热烙铁头。
图2描绘了在图1的加热装置中的控制电路的示意图。如图2所示，电池22在连接器26被互连到电路板24。电路板24的输出在连接器28被连接到加热盒14。控制电路被主要配置为安装在电路板24上，各种控制电路的元件被附接到电路板24上。
连接器26具有被互连到电池22的各自的电极的正极接线柱32和负极接线柱34。负极接线柱34被连接到36所示的接地端。正极接线柱32被连接到一个结点，这个结点将电源引导到恒定电压供电电路40并且分路将电源引导到电源场效应晶体管(“电源FET”)42。如工业中常见的，这些连接都经由电路板24中的迹线获得。
来自结点的电源也被传递到电池电压测量电路44。电池电压测量电路44具有一个输出通向安装在电路板24上的微处理器50。电池电压测量电路44连续监控电池电压，将电压电平信号提供给微处理器50，当电池电压降低到低于预定电平时，微处理器50将关闭系统。另外，在循环开始时的电池电压或电源被测量并报告给微处理器50，因为电池的电压电平影响最初将筒式加热头14加热到操作温度的最初的“电源接通时间”长度的计算，这将会在下文中描述。
恒定电压供电电路40在传感器电源线52上提供例如3.3伏直流输出的恒定输出电压，其被传送到传感器场效应晶体管(“传感器FET”)54。电源FET42和传感器FET54分别在线56和58上从微处理器50接收控制信号。电源FET42和传感器FET54的输出被合并在结点60，并且经由连接器28的正极接线柱62传送到筒式加热头14。
微处理器50也具有两个输出端70和72，它们被分别引导到多色发光二极管(“LEDs”)74和76，提供电池供电的加热装置10的电源接通状态和准备状态的可见指示。
微处理器50通过分别激发电源FET42和/或传感器FET54控制通向加热头14的加热电源和传感器电源的循环或供电。通常，微处理器50被编程为根据随电池的电压电平的降低而被改变的固定顺序控制电能的传送，并且所需的加热头温度被选择。这个顺序将在下文中参考图3和4被进一步详细论述。
控制电路也包括电压放大电路66，其从连接到连接器28负极接线柱的结点64(X点)得到信号，并且经过电阻器68接地36，从而把被传感的信号提供给微处理器50。这个输入到微处理器50的传感信号使微处理器50计算或估算筒式加热头14的温度。电压放大电路66和接地电阻器68组成一个加热器电阻检测器。
可变电阻器80可以被包括在电路板24上，从而将输入电压Vc提供到微处理器50。可变电阻器80可以被温度控制电路用来改变不同类型的加热盒或焊接头的加热装置的输出温度。这样，某种类型的加热头可以需要较少的电能来保持指定的加热头温度，并且对于这些类型的加热头，可变电阻器被用来降低由控制系统输送到加热头上的电能。
图3A用图形描绘了在图2电路中结点60上的对于各个阶段的操作的各种电压波形。图3B用图形描绘了在图2电路中结点64上对于各个阶段的操作的电压波形。这个波形在3.3伏的最高限度下调整。图3C用图形描绘了用于控制由微处理器50的对于各个阶段的操作的切换引起的加热供电的电压变化。图3A、3B和3C的每一个图形都具有Y轴上的电压值和X轴上的时间。时间轴被进一步分解为五个“阶段”。每个阶段表示一个时间间隔和一个对于加热装置10的特定的受控操作。
如下文更详细论述的，阶段1表示直接在加热装置10被接通电源后的时间段。阶段2是加热装置10被接通电源，但没有被实际使用，且筒式加热头14的温度被保持在确定的电平的时间段。阶段3是加热装置10例如对连接进行焊接或去焊接而被使用期间的时间段。阶段4是紧跟在使用之后的时间段(如进入阶段4)。阶段5是有效地重复阶段2，加热装置10被接通电源，但没有被实际使用且加热头温度被调整而保持在确定的电平的时间段。
图3A、3B和3C包括下列名称。对于Y轴上的电压值，“Vb”是直接来自电池22的可以随着电池使用而降低的供电电压。“Vn”是在结点64上的电压值，该电压值被电压放大电路66传感，且取决于筒式加热器头14的电阻、是其温度函数。一旦“Vn”被确定，它被作为“Vp”存储，“Vp”即正好在新的电压值“Vn”被传感之前在结点64的电压值，即，最近的在先“Vn”。
最好电池是锂离子电池，其中，“Vb”将从在正常地被充足电的大约7.2伏的电压变成大约5.8伏。微处理器50被编程为当电池电压降低到低于5.8伏时切断加热电源。在此配置中用于传感的恒定电压电源的电压被设置为3.3伏，然而，其他的电压电平也可以由恒定电压供电电路40提供。而且，不必说除了锂离子电池外的其他电池，不管是充电电池或非充电电池都可以使用。
在X轴上，“T1”是当筒式加热头14在总电源开关刚被接通后处于开启状态下提供加热电源期间的持续时间长度。T1基于Vb的传感数值和电源电压由微处理器确定。“T2”是当筒式加热头14在最初开启状态之后或在加载状态之后的“待用”状态中提供加热电源期间的持续时间长度。T2的持续时间也由微处理器50基于Vb的数值计算。“T3”是当筒式加热头14被实际用于焊接工作，即筒式加热头14处于被加载状态下提供加热电源期间的持续时间长度。T3的数值由微处理器设置在大约5至10秒范围的持续时间内，5至10秒是该装置将被用于对连接进行焊接或去焊接的时间的平均长度的预确定时间估算值。“T4”是当筒式加热头14在过度加热之后冷却时不提供加热电源期间的总时间间隔。“T5”是当筒式加热头14处在待用状态中提供加热电源期间的持续时间。因此，T5类似于T2。
“S1”至“S11”是传感时间和时序号。在每个传感时间期间，恒定的3.3伏电源被循环或供电加到筒式加热头14。在所有阶段中的所有传感时间的长度被设置为预定的持续时间，例如25毫秒。然而，也可以用其他的持续时间，例如，可以用在20至50毫秒范围内的任何持续时间。
图3C的图形描绘了“dV”的数值，它是每个被传感时间间隔的Vn和Vp之间的差值。dV由微处理器50用简单的等式dV＝Vn-Vp确定。
图4是控制算法的基本流程图，该控制算法被微处理器50用来通过进行各个阶段控制筒式加热头14的温度和电源的使用。在步骤100，用于电池供电的加热装置10的总电源开关被接通到“ON”。这样做使阶段1开始，阶段1也就是当筒式加热头14在开始阶段的全电源下被加热，从而把加热头温度升高到工作电平的时间间隔。如图3A和3B所示，有一个初始周期S1，该周期内传感器FET54导通而电源FET42截止，使3.3伏被输送到筒式加热头14。这样做使控制系统传感筒式加热头14的温度并且记录数值Vn。在时间间隔S1之后，传感器FET54截止，电源FET42导通，来自电池的全电源被输送到加热头14并持续时间间隔T1，T1是由微处理器50确定的时间长度。
在阶段1的最初部分期间，电池电压测量电路44传感电池电压Vb。持续时间T1基于Vb数值由微处理器50确定。在最初传感周期S1期间的传感电压值Vn没有被用于时间间隔T1长度的确定。在此开始步骤中，在主开关刚被接通之后，T1具有足够用来为迅速开始工作在最短时间内获得高加热头温度的持续时间。在T1结束之后，阶段1中在电源FET42和传感器FET54二者都截止期间存在一个时间间隔，在该时间间隔没有电源被提供到筒式加热头14。
如图4所示，控制逻辑接着进行到步骤112的判断点，在该判断点确定电源是否刚好被接通(是)或电源是否已经接通(否)。如果电源刚好被接通(是)，在阶段1完成之后，控制器进行到阶段2子程序。
如果在判断点112的确定是“否”，那么，控制程序进入到它的传感子程序114。在传感子程序114中，微处理器接收指示目前传感电压Vn的信号，并且在步骤116的比较点将该电压值Vn和Vn的最接近的前面传感的存储数值Vp进行比较。如果Vp＝Vn，则控制程序进入到步骤120的阶段2子程序。如果Vp＜Vn，则控制程序进入到步骤122的阶段3子程序。如果Vp＞Vn，则控制程序进入到步骤124的阶段4子程序。在阶段2、阶段3或阶段4子程序完成之后，控制系统返回到传感子程序114的开始，直到或除非电源被切断。在同一装置中的电压Vn和Vp的比较中，控制器逻辑可以忽略不同装置中的小差异。更进一步，Vn和Vp的数值仅仅是大小比较，例如，更大、相等或更小的比较，因此，可以用简单的电路来进行。
图5描述了控制系统的传感子程序114。传感子程序114开始于在步骤130对电池电压Vb的测量。在电池电压Vb被测量之后，在判断点132确定电池的电压是否大于或小于电压的下限。如果电池的电压Vb小于下限，则判断“是”，接着传感子程序114进行在134亮起红色LED灯，然后通过切断加热装置10的电源在136结束子程序。因此，当电池电压Vb下降到低于预定电平时，加热装置不能被操作且电池必须被更换或充电。
然而，当在点132的判断是电池电压大于电压的下限，则传感子程序114进入到步骤138，其中LED绿灯被点亮，然后Vn的传感值被传递到存储位置并且在步骤140重新被标以Vp用作最新的在先传感值。然后，如步骤142所示，传感子程序114使传感器FET54导通，从而在步骤144允许对电压Vn的测量。在Vn被测量之后，在步骤146中传感器FET54截止。然后，传感子程序在步骤148中测量校准电压Vc，此后在步骤150中退出该子程序。在步骤150中退出子程序导致控制系统进入到图4的判断点116，在判断点116控制系统判断阶段2、3或4哪一个应该开始。
图6描述了阶段1子程序控制逻辑的流程。阶段1子程序被显示在图4中的步骤110，因此从图6顶端的110开始。阶段1子程序通过上面参照图5描述的传感子程序的处理而开始。在传感子程序结束时，阶段1进入到步骤160，其中具有对在最初“接通电源”状态向加热头供电所必须的持续时间T1的计算，如步骤160所示。一旦作出确定，电源FET42在步骤162中导通。在步骤164，电源被提供到加热头并持续用电池电压Vb在步骤160中计算得到的时间T1。在步骤160计算得到的时间T1结束后，电源FET42如步骤166所示截止，且阶段1子程序进入到步骤168，其中存在由微处理器50设置的没有电源被提供到加热头的预定的时间间隔。在步骤168的时间间隔结束后，阶段1子程序在步骤170退出。如图4所示，在阶段1子程序结束后，控制系统将进入到阶段2子程序120。
图7描述了图4中的阶段2子程序120。在阶段2子程序120中，首先，控制系统基于Vb、电池电压和Vc以及校准电压的数值计算接通电源时间(T2)和断开电源时间，如步骤180所示。接下来，子程序120在步骤182使电源FET42导通。在步骤184，电源被提供到加热头并持续经计算的时间T2。在经计算的时间之后，在步骤186电源FET42截止，且在步骤188存在一个周期，该周期中没有电源被提供到加热器并持续特定的时间周期。该阶段2可以被循环重复一次或多次(如图3中所示的三次)，从而将筒式加热头14的温度保持在需要的电平。
因此，阶段2是筒式加热头14在待用状态下的控制过程。在阶段2期间，筒式加热头14没有被用于焊接或去焊接工作，即处于“无加载”状态，且加热头温度在目标温度上被保持不变。加热头温度通过接通电源时间间隔“T2”和随后的切断电源时间间隔的循环或供电而平衡热供给和热散发而被保持。所需的热供给由用于加热供电T2的时间长度确定，T2基于Vb的值计算。例如，T2可以在300至400毫秒的范围内。在阶段2中的每个重复的循环可以持续大约1000毫秒的总和，包括诸如S2、S3或S4的25毫秒的传感时间，大约300至400毫秒的供电时间T2，和剩余的700至600毫秒的不供电时间的时间间隔。在阶段2中，电池电能通过降低电能消耗而被节省且电池的寿命长于普通的电池供电的加热装置。更进一步，饱和的加热头温度或者目标温度可以通过图2的可变电阻器调节。
图8描述了图4的阶段3子程序122的流程。在阶段3子程序122中，控制系统在步骤200最初设置预定的“接通电源”时间T3和预定的“断开电源”时间。在这些时间被确定之后，控制系统在步骤202使电源FET42导通。此后，在步骤204，电源被连续提供到筒式加热器头并持续步骤200中确定的较长的时间周期T3。在该时间T3结束后，过程进入到步骤206，在此，电源FET42截止。然后，逻辑进入到步骤208，在此，没有电源被提供到筒式加热器头并持续步骤200中确定的断开电源时间。在步骤208的无电源时间间隔结束之后，逻辑在步骤210进入到子程序的退出，且从该步骤返回如图4中所示的传感子程序114。
因此，阶段3是当焊接用筒式加热器头14被用于焊接时，即在被加载状态下的过程。当系统检测到dV＝Vn-Vp＞0的事实，即Vn＞Vp，这个事实意味着检测到加热器的电阻值变化减少以及意味着检测到加热头温度降低，诸如在图4中的判断点116和来自图3C的dV2，加热电源被接通，向加热器供电并持续大约5至10秒或更长的时间间隔，或者为平均的焊接或去焊接处理估算的预定的时间间隔。因此，该例如焊接烙铁的加热装置具有良好的热恢复性能并且可以连续进行焊接工作。
图9以流程图格式描述了阶段4子程序。如图9中详细描述的来自图4的阶段4子程序124开始于确定在阶段4刚开始之前阶段3子程序是否已经完成，如步骤220所示。如果确定阶段3子程序刚好已经完成，则决定进入到步骤222，在此设置最大预定值的断开电源时间。然后，过程进入到步骤224，该步骤是没有电源被提供到加热器并持续预定时间周期的时间间隔。一旦在步骤224中预定时间已经终了，系统进入到步骤226，其中总时间间隔被确定为大于或等于最大断开电源时间。如果总时间间隔没有超过最大断开电源时间，则系统进入到传感子程序114，系统可以从该子程序回到在步骤224的通向加热器的电源被切断并持续预定时间的点。如果总时间间隔在步骤226中等于或大于最大断开电源时间，则系统在步骤228退出该子程序，并进入到图4的步骤114中的传感子程序。然而，在阶段4中，如果在步骤220确定作为最新在先子程序的阶段3子程序还没有进行完毕，则系统在步骤228退出子程序。
因此，阶段4显示了当焊接筒式加热头14在加载状态(阶段3)且加热头温度过热之后没有立即被用于焊接工作的过程。电源被切断并持续几个时间间隔，从而降低加热头的温度。总时间间隔T4大约为5秒。当诸如图3C中的dV3的dV＝Vn-Vp＜0，即Vn＜Vp时，该阶段4受到控制。阶段4的一个循环包括25毫秒传感时间，跟随1秒的时间间隔，再重复这个循环直到5秒的时间间隔终了。来自传感时间S7和S8的传感电压值没有被用于下一个阶段的确定。下一个阶段由dV4确定，dV4利用刚好在阶段4的5秒总时间间隔之前的Vp通过在5秒的总时间间隔之后的Vn计算。
从图4的回顾将认识到，在图3A、3B和3C的图形中说明的过程没有必要从阶段1顺序到阶段4进行。而是，在阶段1的最初接通电源过程之后，传感子程序114就决定应该开始阶段2、阶段3或阶段4中的哪一个阶段。
上述实施例是参考作为加热装置的焊接装置或去焊接装置来描述的。但是，本发明并不局限于焊接或去焊接装置，并可应用到例如苯乙烯泡沫切割机、入坞工具、用于烙画的电加热笔的其他装置。
上文提供的描述向本技术领域中的熟练人士描述本发明，但不是要限制本发明的范围，该范围由附后的权利要求的正确解释定义。
权利要求
1.一种用于电池供电的加热装置的控制器，该加热装置包括随着它的温度而改变其电阻的加热器，和向加热器供电的电池，其特征在于，该控制器包括加热器电阻检测器，用于检测加热器的电阻；第一电源控制装置，用于升高加热器的温度；第二电源控制装置，用于保持加热器的温度；第三电源控制装置，用于降低加热器的温度；和选择装置，用于根据加热器的电阻选择第一、第二、第三电源控制装置，使得当加热器的温度降低时选择第一电源控制装置，当加热器的温度保持不变时选择第二电源控制装置，以及当加热器的温度升高时选择第三电源控制装置。
2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，进一步包括用于向加热器供电从而加热加热器的加热器供电装置；用于向加热器供电从而产生指示加热器电阻的信号的传感供电装置；和用于选择性地将加热器供电装置和传感供电装置连接到加热器的选择器。
3.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，进一步包括用于检测电池电压的电池电压检测装置；和用于控制由加热器供电装置供电的持续时间的时间控制装置。
4.如权利要求2所述的控制器，其特征在于，传感供电装置包括用于产生施加给加热器的恒定电压的恒定电压产生装置；和用于检测取决于加热器电阻的电压和恒定电压的电压检测器。
5.如权利要求2所述的控制器，其特征在于，加热器供电装置包括加热器供电电路，加热器电阻检测器包括加热器电压传感电路，以及传感供电装置包括恒定电压供电电路，该控制器进一步包括电池电压传感电路；和具有控制程序的可编程微处理器控制器，该可编程微处理器控制器经连接而从电池电压传感电路接收电池电压信号和从加热器电压传感电路接收加热器电压信号，该可编程微处理器控制器控制恒定电压供电电路和加热器供电电路，从而根据控制程序向加热装置循环供电。
6.如权利要求5所述的控制器，其特征在于，微处理器控制器的控制程序根据下列阶段向加热装置循环供电阶段1，接通电源；阶段2，保持温度；阶段3，加载加热器；阶段4，冷却；以及阶段2、3和4以由可编程微处理器控制器确定的任何顺序被执行。
7.如权利要求6所述的控制器，其特征在于，在阶段1中，加热器供电电路被接通并持续由微处理器控制器基于初始电池电压确定的一段时间，此后，加热器供电电路被切断并持续一个预定的时间间隔。
8.如权利要求6所述的控制器，其特征在于，在阶段1中，加热器供电电路被切断并持续一个预定的时间间隔，此后，控制器进入阶段2。
9.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，进一步包括传感子程序，其中恒定电压供电电路被接通并持续一个传感时间间隔，加热器的温度基于由加热器电压传感电路确定的电压Vn被测量，然后，恒定电压电源被关闭。
10.如权利要求9所述的控制器，其特征在于，进一步包括在阶段1中，加热器供电电路被接通并持续由微处理器控制器基于初始电池电压所确定的一段时间，此后，加热器供电电路被切断并持续一个预定的时间间隔；在阶段2中，加热器供电电路在短时间间隔中被循环地接通和切断，从而保持加热器的温度和由加热器电压传感电路所测量的预定值；在阶段3中，加热器供电电路被接通并持续一个平均使用工作的持续时间的预定估算值，通常在5至10秒的范围内；此后，加热器供电电路被切断并持续一个预定的时间间隔；在阶段4中，加热器供电电路被切断并持续一个预定的时间间隔，从而使加热器冷却。
11.如权利要求10所述的控制器，其特征在于，可编程微处理器控制器接收经处理并接着被存储为“Vp”的加热器电压信号“Vn”，该处理包括比较Vn和Vp，控制器基于该处理确定下一个阶段。
12.如权利要求11所述的控制器，其特征在于，在传感子程序完成之后，如果Vn等于Vp，控制器选择阶段2，如果Vn大于Vp，控制器选择阶段3，以及如果Vn小于Vp，控制器选择阶段4。
13.如权利要求9所述的控制器，其特征在于，在阶段2期间，加热器电源被接通并持续大约300至400毫秒范围内的时间间隔，然后，被切断并持续大约600至700毫秒范围内的时间间隔。
14.如权利要求13所述的控制器，其特征在于，在阶段2期间，加热器电源的接通-切断循环被重复。
15.如权利要求6所述的控制器，其特征在于，进一步包括连接到可编程微处理器控制器以允许操作者改变加热器的受控温度的可变电阻器。
16.如权利要求1至15的任何一项所述的控制器，其特征在于，进一步包括用于如果电池电压没有超过被选电平时切断加热装置电源的电池电压电平监控器。
17.如权利要求1至15中任一项所述的控制器，其特征在于，进一步包括提供加热装置的准备好的状态的指示的可视指示器。
18.一种电池供电的焊接装置，其特征在于，包括如权利要求1至15中任一项所述的控制器；手柄；被插进手柄的电池；和被紧固到手柄的筒式加热头。
全文摘要
一种控制器和控制诸如焊接或去焊接工具的电池供电的加热装置的方法，该控制器包括控制电路，控制电路控制向筒式加热头的电能传输和在不使用期间向筒式加热头循环供电，以使电能消耗量达到最小，从而将装置保持在准备或可使用状态。
文档编号B23K3/03GK1819721SQ20061000542
公开日2006年8月16日 申请日期2006年1月13日 优先权日2005年1月14日
发明者宫崎充彦, 石原俊伸, 竹内仁志 申请人:白光株式会社