專利名稱：電子自動調(diào)溫的電熱毯開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于溫度控制開關(guān)。
當(dāng)前的電熱毯開關(guān)有兩種一種是高低溫式，一種是無極調(diào)溫式，高低溫式開關(guān)的工作原理是高溫?fù)跷粫r讓電源與加熱絲直接聯(lián)接，低溫?fù)跷粫r在電源與加熱絲回路中串接一個整流二極管，將交流電的半個周波削去，從而降低電熱毯的加熱功率，無極調(diào)溫開關(guān)(廣西悟州產(chǎn))的工作原理是在雙金屬片傍設(shè)置一小加熱絲，控制這小加熱絲的電流大小，就控制了雙金屬片電源觸點(diǎn)開關(guān)的通、斷時間長短，從而也就控制了電熱毯加熱功率(平均功率)的大小，這兩種開關(guān)，前者的加熱功率只有兩擋選擇不能改變，后者的加熱功率雖能任意選擇。但不是自動的，是靠人體感覺電熱毯溫度高低進(jìn)行調(diào)整的，假如人睡著了，就無法調(diào)整了，顯然這對使用者來說是很不方便的。
本實(shí)用新的目的就是提供一種自動調(diào)溫開關(guān)，這種開關(guān)不但能使電熱毯的溫度在30℃－50℃之間任意處恒定，恒溫精度不大于±4℃，而且具有無干擾、節(jié)電、成本低、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的溫度控制過程全由電子元件實(shí)現(xiàn)，用電子元件進(jìn)行自動控溫有很多應(yīng)用實(shí)例，屬已知技術(shù)，但要用于電熱毯上自動控溫必須解決這幾個問題，首先是采用元件要少，成本必須很低(一般在幾元錢左右)，否則沒有實(shí)用性。其次，元件發(fā)熱很小，一般在0.6W以下，否則開關(guān)盒承受不了。再次，必須無干擾，不能對收音機(jī)、電視機(jī)等家用電器造成影響，本實(shí)用新型已解決了這些問題。
本實(shí)用新型的溫度自動控制電路由溫度檢測元件、溫度選定元件、觸發(fā)元件及開關(guān)元件構(gòu)成，溫度檢測元件置于電熱毯內(nèi)，溫度選定元件、觸發(fā)元件及開關(guān)元件置于開關(guān)盒內(nèi)，電熱毯內(nèi)的檢測元件及加熱絲與開關(guān)盒內(nèi)的元件一起構(gòu)成一完整的閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)，使用時只要用開關(guān)盒上的溫度選定元件選定好使用者所需要的溫度，本開關(guān)就會在幾十分鐘內(nèi)將電熱毯的溫度調(diào)整到使用者所選定的溫度，并保持這個溫度不變。


圖1是本實(shí)用新型溫度自動控制電路實(shí)施圖，下面結(jié)合電路圖做進(jìn)一步說明。
圖1中Rt是溫度檢測元件，為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻；W是溫度選定元件，為可變電位器；R1為供電電阻，它與檢測元件Rt溫度選定元件W一起構(gòu)成平衡電橋的一個橋臂，T1是觸發(fā)元件，為PNP型三極管。R2、R3為平衡電橋的另一個橋臂電阻；T2是開關(guān)元件為雙向可控硅；C是開關(guān)元件為電容器；R5是開關(guān)元件限流電阻；R4是供電電阻；D是防止反向觸發(fā)的二極管；RL是電熱毯加熱絲。
工作時，首先用溫度選定元件選定電熱毯的工作溫度，通電后如果電熱毯的實(shí)際溫度低于選定溫度，則由于平衡電橋的作用，觸發(fā)三極管T1截止，可控硅T2便導(dǎo)通，電熱毯加熱，當(dāng)電熱毯的溫度高于選定的溫度時，平衡電橋又使觸發(fā)三極管T1導(dǎo)通，并促使可控硅關(guān)斷，電熱毯停止加熱，經(jīng)過一段時間自然散熱后，電熱毯溫度又低于選定溫度時，平衡電橋又促使觸發(fā)三極管T1截止，可控硅T2又導(dǎo)通，電熱毯又開始加熱，以后周期地重復(fù)這一過程，如果使用者用溫度選定元件重新選定電熱毯工作溫度，則本電路就會使電熱毯在新選定的溫度上恒定。
這里著重說明的是開關(guān)元件所組成的電路具有重要的功能——“自鎖”功能，為了明了起見，將電路圖1簡化成圖2，圖2中，T2為雙向可控硅，RL為電熱毯加熱絲，C為電容，R′為限流電阻(其值為R5、R2、R3串聯(lián)值)，從圖2中可見，雙向可控硅的一個陽極E1與加熱絲RL的一端聯(lián)接，另一個陽極E2與電源線A端聯(lián)接；加熱絲RL的另一端與電源線的B端聯(lián)接；電容器C與限流電阻R′串聯(lián)后，并接在電源線B端與雙向可控硅的控制極G端，當(dāng)一觸發(fā)信號加至可控硅控制極G時，可控硅便導(dǎo)通，假如沒有電容器C接在電路中，那么觸發(fā)信號消失后，雙向可控硅就會關(guān)斷，但接入電容器C就不同了，由于在交流電路中電容器中的電流比電容器兩端電壓超前90°，所以在交流電壓為零的時刻正是電容器放電電流最大的時刻。正是這個放電電流導(dǎo)致雙向可控硅在“過零”時刻繼續(xù)導(dǎo)通，所以即使觸發(fā)信號消失，雙向可控硅仍繼續(xù)導(dǎo)通，這就是開關(guān)元件組成開關(guān)電路所具有的“自鎖”功能，如果給雙向可控硅控制極G加一零信號(對地短路一下)則可控硅就會關(guān)斷，在關(guān)斷時間內(nèi)電容器中電荷已放完，所以即使零信號消失可控硅也不會再導(dǎo)通，由于雙向可控硅每次導(dǎo)通都是在交流電“過零”的時刻，所以通過的交流電沒有波形失真，也即無干擾產(chǎn)生。
可見由開關(guān)元件雙向可控硅T2電容C及限流電阻R′構(gòu)成的開關(guān)電路不但交流電波形無失真，沒干擾，而且具有“自鎖”功能，如果在這個電路基礎(chǔ)上溫度控制信號，就可以構(gòu)成一個簡單溫度自動控制電路。
本實(shí)用新型就是在這個開關(guān)電路的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的。
為了提高本實(shí)用新型的穩(wěn)定度及控制精度等指標(biāo)。圖1中的平衡電橋電阻R2R3，可以用二只穩(wěn)壓管W1、W2代替，如圖3。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有開關(guān)比較具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)1、能使電熱毯真正處于恒溫狀態(tài)，且不受被褥保溫性能的影響；2、根據(jù)使用者的不同，電熱毯的恒定溫度可以在30°－50℃之間任意處選定，且恒溫精度不大于±4℃；3、節(jié)電明顯，沒有多余的熱能浪費(fèi)；4、體積小，成本低，生產(chǎn)工藝簡單。
權(quán)利要求1.電子自動調(diào)溫的電熱毯開關(guān)，包括置于電熱毯內(nèi)的溫度檢測元件、置于開關(guān)盒內(nèi)的溫度選定元件、觸發(fā)元件及開關(guān)元件，其特征在于開關(guān)元件雙向可控硅T2的一個陽極E1與電熱毯加熱絲RL一端聯(lián)接，雙向可控硅的另一個陽極E2與電源線A端聯(lián)接，電熱毯加熱絲RL的另一端與電源線的B端聯(lián)接。開關(guān)元件電容器C一端與電阻R5一端聯(lián)接后，電容器C的另一端與電源線B端聯(lián)接。電阻R5的另一端經(jīng)過電阻R2、R3與雙向可控硅T2的控制極G聯(lián)接。
2.如權(quán)力要求1所說的電熱毯開關(guān)，其特征在于由電容器C、電阻R5、R2、R3至可控硅控制極G的支路中，可以用2只穩(wěn)壓管代替電阻R2、R3。
3.如權(quán)利要求2所說的電熱毯開關(guān)，其特征在于由電容器C、電阻R5、R2、R3至可控硅控制極G的支路中，電阻R5、R2、R3也可以用一只電阻R′代替。
專利摘要本實(shí)用新型屬電子自動調(diào)溫的電熱毯開關(guān)。本開關(guān)由置于電熱毯內(nèi)的溫度檢測元件及開關(guān)盒內(nèi)的溫度選定元件、觸發(fā)元件、開關(guān)元件等構(gòu)成，這些元件與電熱毯一起構(gòu)成完整的閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)，本開關(guān)能根據(jù)使用者的要求，通過調(diào)節(jié)開關(guān)盒上的溫度選定元件，可以使電熱毯的溫度在30℃—50℃之間任意處恒定。而且具有無干擾、精度高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G05D23/19GK2053830SQ89210400
公開日1990年2月28日 申請日期1989年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月26日
發(fā)明者吳士龍 申請人:吳士龍