一种电暖器的制作方法

文档序号:21227363发布日期:2020-06-23 22:28阅读:278来源:国知局
一种电暖器的制作方法

本实用新型属于供暖器技术领域,尤其涉及一种电暖器。



背景技术:

在人们的日常生活中,在寒冷的时候常采用电暖气、电炉等采暖设备进行取暖。其中采暖设备通常用于散发热量,以提供人们的取暖需要,其中采暖设备常采用各种各样的发热源形成的加热体组件,以提供热量。

现有的发热源具有多种形式,例如利用金属丝的电阻发热特性来做热源;例如镍铬合金发热丝,又如功率电阻。也有无机非金属陶瓷加热材料、ptc材料。随着人类生产与生活的需要,为满足不同用途,人们又制造出电热薄膜加热材料,碳纤维加热材料,用于采暖设备上。

这些发热源形成不同的发热体置于采暖设备内,它们的问题也慢慢的突显出来了。例如,更快速升温需要更大功率采暖设备,意味着更大功率发热源和大体积的,而温度达到所需温度值之后则为小功率维持;在采暖过程中安全性更加突出,设备倾斜会造成干烧从而引起火灾;在浴室使用需求更高级别的防水等级;在低温环境使用后结冰问题,造成冷膨胀的故障问题;加热源需要更加可靠且更长寿命;为了满足绿色节能要求加热源更加环保且制造过程无污染,无毒害;加热源还要满足容易制造,容易满足各种电暖器结构要求。最后加热源还要能满足平常百姓所需的低成本。



技术实现要素:

本实用新型实施例的目的在于提供一种电暖器,旨在解决现有电暖器安全性不够的问题。

本实用新型实施例是这样实现的,一种电暖器,包括:

散热体;及

设置于所述散热体上的发热源;

所述发热源采用半导体器件发热。

更进一步的,所述半导体器件包括晶体二极管、晶体三极管、达林顿管、场效应晶体管、晶闸管、可控硅以及绝缘栅双极型晶体管中的一种或多种的组合。

更进一步的,所述散热体为鳍片单元。

更进一步的,所述散热体还包括与所述鳍片单元配合的热管组。

更进一步的,所述鳍片单元包括导热部,及设于所述导热部外表面的密集分布的若干鳍片,所述导热部具有容置所述热管组的空腔。

更进一步的,所述鳍片单元的外表面分布有多个对流孔,所述对流孔设置于容置所述热管组的各个空腔之间。

更进一步的,所述导热部和所述鳍片一体成型。

更进一步的,所述鳍片单元设有贴合部,所述发热源与所述贴合部贴合固定。

更进一步的,所述热管组为由多个热管组成的热管阵列。

更进一步的,所述散热体末端安装有拼接板。

更进一步的,所述电暖器还包括发热驱动电路,所述发热驱动电路与所述半导体器件连接,驱动所述半导体器件工作。

本实用新型实施例提供的电暖器,通过设置的散热体使得可以实现对电暖器的散热,通过使用半导体器件来构成发热源,从而实现半导体器件发热供热的效果。同时,根据半导体器件的高功率密度特性可以更好的发热;根据半导体器件的热源无明火特性,可以保证安全性能;根据半导体器件的受控性,可以更好的控制发热;根据半导体器件具有温度上限特性,可以在温度过高的时候自动断开,避免危险情况发生,使得很好的解决了现有电暖器中安全性不够的问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的电暖器的结构示意图;

图2是本实用新型一实施例提供的电暖器在一视角下的爆炸结构示意图;

图3是本实用新型一实施例提供的电暖器在另一视角下的爆炸结构示意图;

图4是图2中圈ⅲ部分的放大图;

图5是本实用新型另一实施例提供的电暖器中发热驱动电路的模块示意图;

图6是发热驱动电路具体实施时的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型通过设置的散热体使得可以实现对电暖器的散热,通过使用半导体器件来构成发热源,从而实现半导体器件发热供热的效果。同时,根据半导体器件的高功率密度特性可以更好的发热;根据半导体器件的热源无明火特性,可以保证安全性能;根据半导体器件的受控性,可以更好的控制发热;根据半导体器件具有温度上限特性,可以在温度过高的时候自动断开,避免危险情况发生,使得很好的解决了现有电暖器中安全性不够的问题。

实施例一

请参阅图1至图4,是本实用新型实施例提供的电暖器的结构示意图,该电暖器包括:

散热体20;及

设置于散热体20上的发热源30;

发热源30采用半导体器件发热。

其中,在本实用新型的一个实施例中,该散热体20为鳍片单元21,此时该发热源30直接设置于鳍片单元21上,使得发热源30所产生的热量直接通过鳍片单元21进行散热,以实现对外界的供暖。

进一步地,在本实用新型的另一个实施例中,该散热体20还包括与鳍片单元21配合的热管组22,其中鳍片单元21与热管组22的配合具有多种实现结构。

其例如实现结构一:鳍片单元21与热管组22一端相贴附,发热源30与热管组22另一端相贴附,使得发热源30、热管组22、鳍片单元21之间形成层叠结构,此时发热源30所产生的热量传导至热管组22,并由热管组22传导至鳍片单元21,以使鳍片单元21进行散热。

其中实现结构二:鳍片单元21上设有一容置热管组22的凹槽,其热管组22容置于该凹槽内,且热管组22远离凹槽底壁的端面与鳍片单元21的端面相齐平,此时发热源30分别与鳍片单元21和热管组22的端面相贴附,其发热源30所产生的热量传导至热管组22及鳍片单元21,并由热管组22更快速的传导至鳍片单元21的各个位置,以使鳍片单元21进行散热。

其中实现结构三:鳍片单元21的内部设有容置热管组22的容置空间,其热管组22插装至鳍片单元21的容置空间内,此时发热源30与鳍片单元21的端面相贴附,其发热源30所产生的热量传导至鳍片单元21,并鳍片单元21传导至热管组22后,其热管组22更快速的传导至鳍片单元21的各个位置,以使鳍片单元21进行散热。

其中,参照图2-4所示,在本实施例中,其散热体20的结构具体采用实现结构三所示,可以理解的,在本实用新型的其他实施例中,其散热体20还可以为其他实现结构,在此不做限定。

参照图2-4所示,在本实用新型的一个实施例中,鳍片单元21包括导热部211,及设于导热部211外表面的密集分布的若干鳍片212,导热部211具有容置热管组22的空腔213。具体的,该热管组22插装至鳍片单元21中导热部211的空腔213内,其中导热部211具体为一铝合金材质型材,其鳍片单元21具体实施生产时,可以为设于导热部211外表面的各个鳍片212由鳍片单元21进行拉制成型,此时其导热部211和鳍片212一体成型,其鳍片212同时也采用铝合金材质鳍片212,且各个鳍片212之间依次间隔设置,其导热部211内部设置的空腔213的个数为多个,且各个空腔213之间间隔设置。其中,其鳍片单元21表面可以做氧化处理,从而使其表面具有微孔类结构,能够增加散热面积和辐射能力,提高散热效率。

进一步地,鳍片单元21的外表面分布有多个对流孔214,对流孔214设置于容置热管组22的各个空腔213之间。具体的,其对流孔214间隔设置于鳍片单元21的外表面,同时其各个对流孔214位于各个空腔213之间,其各个对流孔214用于实现空气的对流,使得鳍片单元21上的热量更容易快速的进行散发。同时当存在外部液体流入附着至该鳍片单元21表面上时,其液体可沿着各个鳍片212间的空隙及所设置的对流孔214进行排除,以避免液体附着在鳍片单元21上而使得鳍片单元21无法有效散热及快速排除的问题。

进一步地,鳍片单元21设有贴合部215,发热源30与贴合部215贴合固定。具体的,鳍片单元21的底部末端位置设有贴合部215,即其具体在生产制造时为对设于底部的各个鳍片212进行切割处理,以使各个鳍片212的底端与导热部211的底端之间存在一定的距离,以形成该容置发热源30的容置贴合空间,本实施例中,发热源30在电暖器的底部进行加热,由热管组22和导热部211将热量从底部向上传导,增加热量传导效率。

更进一步的,在本实用新型的其他实施例中,其鳍片单元21中的鳍片212表面呈波浪状,从而可以进一步的增大鳍片单元21与空气的接触面积,提高换热效率。

参照图2-4所示,在本实用新型的一个实施例中,该热管组22插装至鳍片单元21中导热部211的空腔213内,用于传导发热源30所产生热量。该热管组22为由多个热管组成的热管阵列,其热管组22中的各个热管包括相互连通的蒸发腔和冷凝腔,其蒸发腔与冷凝腔的内壁设置毛细芯层,且热管内填充流体。

进一步地,热管可以为条形管,如圆管、方管、异形管等,其热管还可以为扁平板状结构,具体的,本实施例中,其鳍片单元21所设置的容置热管的空腔213为扁平状,因此本实施例中,如图2-4所示,该热管为扁平板状结构。可以理解的,在本实用新型的其他实施例中,该热管及空腔213的形状还可以为其他,在此不做限定。更具体的,其各个热管的外表面与鳍片单元21的内表面紧密贴合设置,使得可扩大换热面积,提高换热效率。其中,需要指出的是,当该鳍片单元21的高度较高或热管长度较短时,其在鳍片单元21所容置热管的空腔213内可放置多根热管,以实现多根热管之间连续的热传导。

参照图2-4所示,在本实用新型的一个实施例中,散热体20末端安装有拼接板23。其中拼接板23上对应鳍片单元21的空腔213位置上开设有多个安装孔231,其鳍片单元21的侧壁也相应开设多个安装孔231,在需对电暖器进行固定时,其可在各个安装孔231处对应安装吊环24,并通过吊环24与外部固定设备进行固定,使得可以避免电暖器的滑动。其中,该鳍片单元21的空腔213除容置热管组22外,还形成有用于对吊环24上的螺丝、螺栓等紧固件进行固定的固定区域。其中,各个拼接板23可实现对鳍片单元21内空腔213的遮挡,使得增加电暖器的美观度,同时避免热管组22从空腔213内移动滑出。进一步地,如图2、3所示,本实施例中,该鳍片单元21的数量为一个。可以理解的,在本实用新型的其他实施例中,其根据实际生产需要该可以设置其他数量的鳍片单元21,此时只需对拼接板23的长度进行相应的调整即可。使得鳍片单元21可以实现模块化的设计,使得根据实际生产需要对该电暖器的大小进行设置,方便模块化的组装,此时可以根据电暖器的应用场景和需求设计拥有不同数量鳍片单元21的电暖器。

参照图2-4所示,在本实用新型的一个实施例中,该发热源30与控制电路板电连接,使得在用户进行开关控制时,其控制电路板相应驱动发热源30的工作,以使发热源30在通电时进行做功产生热量。其中,该发热源30的数量可以为多个,本实施例中,如图2、图3所示,其发热源30的数量具体为1个,可以理解的,在本实用新型的其他实施例中,该发热源30的数量还可以为其他,在此不做限定。

进一步地,其发热源30与贴合部215相贴合固定,且该发热源30部分容置于该贴合部215内,因此其发热源30伸出于散热体20,因此为实现电暖器的底部齐平,其鳍片单元21对应该发热源30的另一侧设有一支撑座25,使得实现电暖器放置时,其电暖器处于平稳状态,此时由于支撑座25和发热源30的设置,使得电暖器在正常放置时,其散热体20处于悬置加高状态,因而便于底部的对流空气进入,并通过鳍片单元21上的对流孔214向上进行对流,实现更快速的散热。需要指出的是,在本实用新型的其他实施例中,当发热源30的数量为多个,且发热源30设于鳍片单元21的两侧时,则不需要设置该支撑座25实现支撑。

进一步地,发热源30的外部分别设置一保护壳26,其保护壳26盖设于发热源30的外部,用以保护发热源30,同时可以降低发热源30与外界之间的直接热交换,同时也能提高电暖器的安全性。进一步地,其保护壳26上设有避让凹槽261,其用于将设于外部的线缆穿过避让凹槽261后与控制电路板相电性连接。

进一步地,发热源30采用多个半导体器件实现发热,其半导体器件包括晶体二极管、晶体三极管、达林顿管、场效应晶体管、晶闸管、可控硅以及绝缘栅双极型晶体管中的一种或多种的组合。使得可以实现多种搭配组合的共同作业,从而可以适用于更多的发热场景,提高该中发热源30的普适性。此时该发热源30为多个半导体器件之间的串联、并联、或其他连接方式、及还可以采用不同的各个半导体器件之间的搭配组合使用。

可以理解的,在本实用新型的其他实施例中,其发热源30还可采用以半导体器件为主,其他功率电阻、加热材料等为辅实现共同发热,其可根据实际使用需求进行设置,在此不做限定。

其中该半导体器件可以直接与控制电路板连接,其根据外部的控制面板、控制开关、或控制旋钮的控制,使得控制电路板控制半导体器件的供电状态,从而使得控制发热源30的发热。从而进一步提高发热控制能力,从而提高发热源30的实用价值。

其中,在本实用新型的其他实施例中,电暖器还包括设于控制电路板上的发热驱动电路,其发热驱动电路与半导体器件连接,驱动半导体器件工作。此时该发热驱动电路与外部的控制面板或控制开关连接,在控制开关或控制面板用于控制电暖器工作时,其发热驱动电路相应的驱动半导体器件工作。

进一步地,在本实用新型的其他实施例中,其控制电路板上还可设有控制电路及与其连接的通信电路,其中该控制电路还与发热驱动电路连接,具体实施时为一微控制单元(microcontrollerunit,mcu),其用于进行数据的处理控制。该通信电路可与外部的终端设备进行无线通信,具体实施时,其包括但不限于wifi模块、蓝牙模块、zigbee模块、nb-iot模块、rf射频模块中的任意一种或多种。此时,当用户通过控制终端发送一用于启动电暖器的无线控制信号时,其通信电路将该无线控制信号输出至控制电路,以使控制电路根据该无线控制信号相应的控制发热驱动电路的工作,使得驱动半导体器件进行工作,从而实现对电暖器的无线控制。

更进一步地,在本实用新型的一个实施例中,其发热源30通过该导热部211与设置于导热部211内的热管连接,此时发热源30进行工作产生热量时,其热量传导至热管,其中铝合金材质的导热部211本身也会吸收发热源30的热量进行热传导,但是由于热管的等效导热系数是铝合金导热部211的20倍左右,因此发热源30产生的主要热量是从热管吸收并且传导至更大面积的鳍片212上。需要指出的是,在本实用新型其他实施例中,其具体在生产制造时为对设于底部的各个鳍片212进行加工处理后,还可对该导热部211进行加工处理,使得该导热部211内设置的空腔213裸露在外,此时在发热源30安装至鳍片单元21所设置的容置空间内时,其发热源30与导热部211直接连接。

更进一步地,如图2、图3所示,其各个鳍片212密集分布于导热部211外表面的两端,此时通过导热部211所传导的发热源30的热量后,可通过导热部211的两端传导至各个鳍片212,以实现热量的散发,可以理解的,在本实用新型的其他实施例中,其各个鳍片212还可以只设于导热部211外表面的一端,其根据实际使用需要进行设置,在此不做限定。

更进一步地,如图2至图4所示,本实施例中,该导热部211所设置的容置热管组22的空腔213的数量具体为5个,因此本实施例中,该热管组22中热管的总数量为5根,且热管由直径8mm的圆管打扁制成,得到的扁平管的厚度为4mm,宽度为10.6mm。可以理解的,在本实用新型其他实施例中,导热部211内空腔213的数量和每个导热部211内空腔213内的热管的数量并不局限于上述方案,可以根据需要改变其排列组合的方式。

更进一步地,本实用新型实施例中,鳍片单元21采用铝合金材质,其热导率较高,能够有效的提高热交换效率。可以理解的,在本实用新型其他实施例中,其中的部分部件也可以采用其他导热率较高的材质,如铜合金,高导热塑料等。

更进一步地,本实用新型实施例中,半导体器件工作时的发热原理为焦耳热原理,其焦耳热为定义在单位时间内由稳定电流产生的热量,等于电流的平方与导体电阻的乘积,即载流导体中产生的热量q(称为焦耳热)与电流i的平方、导体的电阻r、通电时间t成正比,这个规律叫焦耳定律。采用国际单位制,其表达式为q=i×i×r×t或热功率p=i×i×r、p=u×i其中q、i、r、t、p、u各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒、瓦特、伏特。

其半导体器件用作发热的时候,流过半导体器件的电流为i,半导体器件的压降为v,则产生的热量功率为:p=u*i,此时半导体器件相当于发热丝一样的发热功能。而半导体器件作为发热丝功能的优点有:

1、有高功率密度,例如很普通的整流二极管to252封装的10a压降为1.7v,则功率可达到17w;而mos管to247封装的可以轻易达到70w至100w的功率;大功率半导体器件可以做到每平方厘米达到20w至120w左右的发热功率。

2、发热源30无明火,在半导体器件如二极管工作的时候,二极管pn结电子复合或能级变化释放的热量完全不担心明火引发的火灾。

3、半导体器件发热的是输出功率容易精确控制,例如,使用恒流源驱动二极管过程中,可以精确控制通过二极管的电流,来获得不同功率的输出。

4、不担心干烧达到几百度的高温,半导体器件的结温度一般为150度,超过150度可能带永久损坏,因此在采暖需求范围内完全可以满足需求,同时还不会高于150度的情况,不会引起火灾。

5、二极管封装技术,重复研究了各类高导热系数的材料作为衬底,将pn结产生的热量更加高效的导出,因此在半导体器件为热源的时候更加容易将热量传导至半导体器件外,而且热阻很小,因此会更加高效。其中部分功率半导体电路与热引脚之间提供了额外的电绝缘性,在电暖器中保证极佳的绝缘性。还有一部分功率半导体的引脚本身就是热电同体,即热电不分离引脚,引脚焊接将大量热量导出同时也将电信号与半导体器件内外相互传递。这类半导体器件在低电压场合非常适合。最后半导体器件的表面采用有机绝缘材料,例如环氧树脂和/或聚酰亚胺,从而保证了半导体器件核心不受外界环境的影响。因此,半导体器件能成为更加长寿命,高可靠性,不受环境影响的发热源30。

6、成本更低,半导体器件的制造厂家非常多,国内外均有成熟的工艺和制造体系,因此半导体器件的成本更加低。

更进一步地,本实用新型实施例中,各个半导体器件可以为串联的,在这种电路中,呈串联结构的半导体器件电路,其负载只有半导体器件,这就使得整个电路的输入功率,只有少部分在回路变成热量,而大部分都转化成负载半导体器件的热量,从而实现较高的能量利用率与发热效率;另外在此基础上,所有的半导体器件的热量都可以引导至相应的散热体20上,以使电热转换效率提高。

正常工作时,通过通电对发热源30加热使其产生热量,发热源30将热量传递给相紧贴的导热部211,其导热部211与热管组22紧贴,且热管组22的导热能量非常强,使得发热源30的热量大部分传导给热管组22,此时热量传递至热管的蒸发腔,使其内置的流体吸热发生相变成为气态;流体气化后迅速移动至冷凝腔,在冷凝腔液化后释放热量给与热管组22紧贴的导热部211及鳍片212上,在自然对流的情况下,散热体20上大量的鳍片212与空气进行热量交换,从而将热量散发至空气中。进一步地,其冷凝后的流体成为液态,进入毛细芯层,在毛细作用下回到热管的蒸发腔再次吸热,如此循环,实现发热源30与空气之间的快速热交换。由于热管组22的热传递效率较高,因此发热源30可以提供更高的加热温度,有效提高发热源30的发热效率,以适应不同热能供应的温度要求。同时由于提高了加热源的温度,因此可以加快整个电暖器的温升速度。

使用过程中,发热源30的热量不堆积,从而提高了热交换的效率,使得电暖器升温速度更加快。同时由于鳍片212的数量多,而且通过氧化处理后的微气孔结构或鳍片212表面的波浪状设计,均大大增加了散热面积和辐射能力,使得在同等散热量的前提下大大的降低了产品的体积。同时发热源30与鳍片单元21分离设计,使得成为完全独立的两个标准零件,生产效率更高、组装更加顺利、售后维修更加简便。同时鳍片单元21的可组装设计,使得可方便设计生产不同大小及功率的电暖器。

同时,整个电暖器均为金属结构,整体上更加环保,在散热的同时,没有塑料、油漆等被加热至高温状态,因此也不会释放任何有害气体。本实用新型中电暖器的发热,传热,导热,散热均无油类液态参与,也不会因为干烧引起局部高温引起的火灾等事故。

同时,发热源30使用半导体器件产生的损耗变成的热实现半导体器件发热供热的效果。半导体器件加热可以很容易做到-55度至+125度范围,最高可以达到+150度,满足电暖器的加热需求。由于半导体器件本身超过175度的结温会造成永久故障,从而电路失效,即多了一层最后的保护。因此也完全不会发生干烧而引发的火灾问题。半导体器件的封装技术,以及热电分离技术,使得也完全不担心浸水或淋水漏电问题,只要按照常规的防水电子产品制造,便可以达到更高级别的防水等级。大功率半导体器件体积非常小,更加容易实现各种采暖设备的体积需求和造型需求。同时大功率半导体制作工艺非常成熟,不会在制造环节污染环境。同时根据半导体器件的材料特性,还可以降低发热源30的成本。

本实施例中,通过设置的散热体使得可以实现对电暖器的散热,通过使用半导体器件来构成发热源,从而实现半导体器件发热供热的效果。同时,根据半导体器件的高功率密度特性可以更好的发热;根据半导体器件的热源无明火特性,可以保证安全性能;根据半导体器件的受控性,可以更好的控制发热;根据半导体器件具有温度上限特性,可以在温度过高的时候自动断开,避免危险情况发生,使得很好的解决了现有电暖器中安全性不够的问题,同时通过单独设置的发热源、热管组及鳍片单元,使得电暖器整体的体积可以做到更小,由于鳍片单元采用密集分布的多个鳍片,使得大大增加了散热面积和辐射能力,此时发热源产生的热量可通过热管组传导至更大面积且更密集的鳍片上,使得可以进行更大面积的热交换,使得发热源的热量不堆积,从而提高了热交换的效率,使得电暖器升温速度更加快,提高了电暖器的散热效率。同时由于发热源与鳍片单元部分是完全独立的两个标准零件,因此生产会更高效、组装更加顺利、售后维修更加简便。

实施例二

请参阅图5,是本实用新型第二实施例提供的一种电暖器中发热驱动电路的模块示意图,该第二实施例与第一实施例的结构大抵相同,其区别在于,本实施例中,发热驱动电路包括:电源模块200、控制模块300、及恒流控制模块400;

电源模块200与恒流控制模块400连接,以提供供电;

控制模块300与恒流控制模块400连接,用于输入控制信号至恒流控制模块400,以使恒流控制模块400相应控制发热源30的工作状态;

恒流控制模块400分别与电源模块200、控制模块300、采用半导体器件的发热源30连接,用于根据控制模块300输入的控制信号相应的控制半导体器件的工作状态。

进一步地,本实用新型的一个实施例中,恒流控制模块400包括:电流检测单元、主控单元、开关驱动单元、储能电感单元、及续流单元;

电流检测单元分别与电源模块200、主控单元、发热源30、及储能电感单元连接,用于检测发热源30工作时的电流大小;

主控单元分别与电源模块200、控制模块300、发热源30、及开关驱动单元连接,用于根据控制模块300所输入的电流大小及电流检测单元所检测的电流大小,反馈控制开关驱动单元的工作状态;

开关驱动单元分别与主控单元、储能电感单元、及续流单元连接,用于根据主控单元的反馈控制,相应的控制发热源30的工作状态;

储能电感单元分别与续流单元、及发热源30连接,用于在开关驱动单元控制发热源30进行工作时进行储能,及开关驱动单元控制发热源30停止工作时释放所存储的能量至续流单元,以使续流单元对发热源30进行放电,以持续一段时间控制发热源30的继续工作;

续流单元分别与电源模块200、储能电感单元、及开关驱动单元连接,用于在开关驱动单元控制发热源30停止工作时,根据储能电感单元所释放的能量,对发热源30进行放电。

具体实施时,参阅图6所示,在本实用新型的一个实施例中,该发热源30采用相互串联的十个二极管,其依照连接顺序依次为第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5、第六二极管d6、第七二极管d7、第八二极管d8、第九二极管d9、及第十二极管d10,可以理解的,在本实用新型的其他实施例中,其发热源30中半导体器件的数量还可以为其他,发热源30还可以设置为并联方式或其他方式,还可以设置为与其他的半导体器件之间的串联或并联方式,其根据实际使用需求进行设置,在此不做限定。

在本实用新型的一个实施例中,该电源模块200用于提供发热源30的供电,具体的,其电源模块200为一整流桥,用于将所输入的交流电转化为直流电进行输出,具体的,其所转换的直流电的电压范围为12-36v,可以理解的,在本实用新型的其他实施例中,其可根据当前输入电源的类型设置该电源模块200,当所输入的电源为可供该发热源30工作的直流电时,其可以不需要该整流桥而直接与后续电路连接;当所输入的电源大于供该发热源30工作的直流电的电压时,其电源模块200可以为将该输入电源整流为供该发热源30工作的直流电电压的稳压单元,其电源模块200可根据实际使用需求进行设置,在此不做限定。

在本实用新型的一个实施例中,该控制模块300用于控制发热源30的工作状态,具体其可以为设于电暖器外部的一控制面板、控制按键或控制旋钮等,当用户通过操作该控制模块300以控制电暖器工作时,其控制模块300相应的输出控制信号至恒流控制模块400,以使恒流控制模块400驱动与其连接的发热源30工作,使得用户可通过该控制模块300实现与电暖器之间的人机交互。

在本实用新型的一个实施例中,该电流检测单元包括并联的多个采样电阻,具体的,本实施例中包括第一采样电阻r1、第二采样电阻r2、第三采样电阻r3、及第四采样电阻r4,其中各个采样电阻并联,且相并联的一端与电源模块200的输入正端、主控单元的供电端vin、及储能电感单元连接,相并联的另一端与发热源30及主控单元的电流检测端cs连接,其具体的,与发热源30中的第一二极管d1的正极连接。此时在发热源30进行工作时,其电路由电源模块200输出电流至电流检测单元后流至发热源30,使得流经电流检测单元的采样电流可输入至主控单元的电流检测端cs中,以使得主控单元对当前发热源30工作时的电流进行采样。

在本实用新型的一个实施例中,该主控单元为一主控芯片,本实施例中,具体实施时采用mp24894gj型驱动芯片,此时其主控单元的供电端与电源模块200连接,其主控单元的电流检测端cs与电源检测单元连接,其主控单元的输入端dim/ntc与控制模块300连接,其主控单元的输出端drv与开关驱动单元连接,其主控单元的接地端gnd接地。其中控制模块300对恒流控制模块400进行控制时,其控制模块300根据用户所调节的电暖器的开关量输出以控制电流至主控单元,其主控单元根据其输入端dim/ntc所接收的控制电流相应的驱动开关驱动单元的工作,即通过控制开关驱动单元工作时的占空比,使得可控制发热源30工作时的发热量。

其主控单元在控制开关驱动单元工作时,其还通过采集电流检测单元所检测的电流大小,以确定开关驱动单元是否控制发热源30处于所需控制的工作状态,即当主控单元获取到电流检测单元所检测的电流小于发热源30处于目标发热所需的电流时,其主控单元相应的控制提高开关驱动单元的占空比,以使增加流经发热源30的电流量,以使发热源30处于用户所设定的发热量进行发热。相应的,主控单元获取到电流检测单元所检测的电流大于发热源30处于目标发热所需的电流时,其主控单元相应的控制降低开关驱动单元的占空比。

在本实用新型的一个实施例中,开关驱动单元包括与主控单元的输出端drv连接的第一电阻r5、与第一电阻r5另一端连接的第二电阻r6和第一场效应管q1,其中第二电阻r6的另一端接地,第一电阻r5与第一场效应管q1的栅极连接,第一场效应管q1的源极接地,第一场效应管q1的漏极与储能电感单元及续流单元连接,其中本实施例中第一场效应管q1为nmos管,可以理解的,在本实用新型的其他实施例中,其开关驱动单元还可以采用三极管等其他开关型器件进行开关控制,其根据实际使用需求进行设置,在此不做限定。

其中在主控单元需要控制开关驱动单元工作时,其主控单元通过其输出端drv输出一高电平至开关驱动单元,此时其开关驱动单元的第一场效应管q1的栅极为高电平,因此其第一场效应管q1相应导通,因而其主控单元可通过控制输出端drv的电平大小及占空比,使得可实现控制开关驱动单元的导通或截止的状态。

在本实用新型的一个实施例中,储能电感单元为储能电感l1,其储能电感l1的一端与续流单元及开关驱动单元连接,其储能电感l1的另一端与发热源30连接,具体与发热源30的第十二极管d10的负极连接。

在本实用新型的一个实施例中,续流单元为续流二极管d11,其续流二极管d11的正极与储能电感单元和开关驱动单元连接,其续流二极管d11的负极与电源模块200及电流检测单元连接。

进一步地,在本实用新型的其他实施例中,其发热驱动电路还可包括滤波模块,其中滤波模块用于进行滤波。其中滤波模块包括第一滤波单元、第二滤波单元、第三滤波单元、及第四滤波单元,其中本实施例中,第一滤波单元包括连接分别连接于发热源30两端的第一滤波电容c1和第二滤波电容c2,即第一滤波电容c1和第二滤波电容c2均与第一二极管d1的正极和第十二极管d10的负极连接;第二滤波单元包括分别连接于电源模块200两端的第三滤波电容c3、第四滤波电容c4、及第五滤波电容c5;其第三滤波单元包括连接于第一场效应管q1的第一滤波电阻r11和第六滤波电容c6,其中第一场效应管q1的漏极与第一滤波电阻r11一端连接,第一滤波电阻r11另一端与第六滤波电容c6一端连接,第六滤波电容c6另一端与第一场效应管q1的源极连接;其第四滤波单元包括连接于续流二极管d11的第二滤波电阻r12和第七滤波电容c7,其中续流二极管d11的正极与第二滤波电阻r12一端连接,第二滤波电阻r12另一端与第七滤波电容c7一端连接,第七滤波电容c7另一端与续流二极管d11的负极连接。其中,可以理解的,在本实用新型的其他实施例中,其各个滤波单元中的滤波电阻和滤波电容的数量及组合方式可根据实际使用需求进行设置,在此不做限定。进一步地,其主控单元的电源端vdd连接一第八电容c8,其第八电容c8另一端接地。

使用过程中,电源模块200提供发热驱动电路的整体工作供电,在用户使用控制模块300关闭该电暖器时,其恒流控制模块400中的主控单元未获取到控制模块300输入的控制信号,因此其通过其输出端drv输出低电平使得开关驱动单元停止工作,此时发热源30不工作。

在用户使用控制模块300以开启并调节该电暖器的工作档位时,其恒流控制模块400中的主控单元获取到控制模块300所输入的控制信号,并根据控制电流确定出电暖器所需的工作档位,此时其主控单元通过其输出端drv输出一定占空比的高电平控制信号至开关驱动单元,此时开关驱动单元根据该控制信号相应的控制其导通状态,在开关驱动单元导通时,其整体电路流向为由电源模块200流至电流检测单元、电流检测单元流至发热源30、发热源30流至储能电感单元、储能电感单元流至开关驱动单元;此时电流检测单元可检测出发热源30工作时的电流大小,并输出至主控单元的电流检测端cs,其主控单元根据电流检测单元所检测的电流大小和所需的目标电流大小相应的控制其输出端drv的占空比,以使控制发热源30按照用户所控制的档位进行工作。

进一步地,在用户使用控制模块300以关闭该电暖器时,其主控单元通过其输出端drv输出低电平使得开关驱动单元停止工作,此时储能电感单元由于在开关驱动单元工作时进行储能,因此在开关驱动单元处于截止状态时,其储能电感单元开始释放能量,并流通至该续流单元,此时电路流向为储能电感单元流至续流单元、续流单元流至电流检测单元、电流检测单元流至发热源30、发热源30流向储能电感单元,从而使得在开关驱动单元处于截止状态时,发热源30可维持连续的电流,从而持续工作。

本实施例中,通过设置发热驱动电路,实现更高精度发热控制,并且还能够通过控制来提高发热源使用的安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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