档位操控方法、电路和电暖器与流程

来源:米乐app体育下载 日期:2023-11-08 15:49:36

  目前,通常使用的档位控制开关分为两种,一种是电子式精确控制的档位开关,另一种为机械式的档位控制开关。电子精确控制的档位开关通常分电源板和显示板两个板,显示板上含有主控芯片和主控程序,电源板上装有由弱电控制强电的继电器,控制档位就是变相的控制继电器,假如没有程序则无法工作,当芯片发生故障时,无法修理只能更换新的芯片或者控制器。

  而机械的档位控制开关包含极少的电路,当前常用的机械控制开关都是依靠编码开关来改变接入电路中电阻的数量来实现多档位的控制,温度的控制全靠温控器来实现,而温控器的精度为±4℃,最好的为±2℃,没办法实现精确的定温。

  针对现存技术中机械式的档位控制通过编码开关改变接入电路中的电阻的数量来实现,导致没办法精确的对目标电路来控制的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

  本发明实施例提供了一种档位操控方法、电路和电暖器,以至少解决现存技术中机械式的档位控制通过编码开关改变接入电路中的电阻的数量来实现,导致没办法精确的对目标电路来控制的技术问题。

  根据本发明实施例的一个方面,提供了一种档位操控方法,包括:获取热敏元件的电压和稳压元件产生的基准电压,其中,热敏元件的一端经由档位电阻和档位开关接入电源,其中,热敏元件的电压依据环境温度的变化而进行改变;将热敏元件的电压和基准电压进行比较,输出控制电压;根据控制电压控制目标电路。

  根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种档位控制电路,包括:热敏元件,用于根据环境和温度的变化阻值发生改变;档位开关,一端接入电源,另一端经由档位电阻接入比较电路,热敏元件的一端连接于档位电阻和比较电路之间,用于在闭合的情况下将热敏元件经由档位电阻接入电源;比较电路,与热敏元件和稳压元件相连,用于将热敏元件的电压和稳压元件确定的基准电压作比较,输出控制电压;控制电路,与比较电路相连,用于根据控制电压控制目标电路。

  根据本发明实施例的又一方面,还提供了一种电暖器,包括上述任意一种档位控制电路。

  此处需要说明的是,本申请改变了传统的档位控制中,控制继电器的个数的控制思路,只要改变档位电阻的阻值,就能够设置不同的档位,则本实施例提供的方法在理论上能够实现无数个档位的控制。

  此处还需要说明的是,传统的电暖器上的档位的改变时靠改变接入电路中的发热丝的数量来决定的,每一个发热丝是有一个固定的功率的,因此改变了发热丝的数量就改变了整个电路的功率,如果整个电路在不同档位时的功率不统一,则在低档位的情况下就会出现升温较慢的情况,而本申请通过不同档位的档位电阻来与热敏元件进行分压,从而来控制继电器的开合,解决传统的档位控制时功率不统一的问题。

  在本发明实施例中,本申请上述方案利用热敏元件做反馈电阻,经过放大比较电路,能够达到和电子式温控开关一样的温度控制精度,且不需要程序的控制,同时通过改变档位就可以改变反馈电阻来实现对温度的控制,而无需通过编码开关改变接入电路中的电阻的数量来实现。解决了现有技术中,机械式的档位控制通过编码开关改变接入电路中的电阻的数量来实现,导致无法精确的进行温度控制的技术问题。

  此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

  为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

  需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

  根据本发明实施例,提供了一种档位控制的方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

  图1是根据本发明实施例的一种档位控制方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:

  步骤S102,获取热敏元件的电压和稳压元件产生的基准电压,其中,热敏元件的一端经由档位电阻和档位开关接入电源,热敏元件的电压依据环境温度的变化而进行改变。

  具体的,选择档位可以通过多档位开关进行,每个档位对应的档位电阻的阻值不同,从而在与热敏元件进行分压时,热敏元件分得的电压也不同。上述稳压元件可以是稳压,稳压管提供的基准电压可以是稳压管的反向击穿电压,例如2.5V等。上述热敏元件可以是NTC热敏电阻,NTC的阻值随着环境和温度的升高而降低。

  此处还需要说明的是,在热敏元件为正系数热敏元件的情况下,热敏元件的阻值随着环境温度的上升而上升,在热敏元件为负系数热敏元件的情况下,热敏元件的阻值随着环境温度的上升而下降。

  上述实施例还可以使用比较器对热敏元件分得的电压和基准电压作比较,比较器输出的比较结果可以为不同的控制电压。

  具体的,上述目标电路为与档位控制电路相连的电路,控制目标电路可以是通过目标电路的开关的闭合与断开来控制目标电路的通断。目标电路的开关可以是继电器,在一种可选的实施例中,以上述档位控制方法应用于电暖器作为示例,则继电器可以与电暖器中的发热器件相连,在继电器闭合时启动发热器件发热,电暖器开始运行,在继电器断开的情况下发热器件停止发热,电暖器停止运行。

  下面对上述方法应用于电暖器实现档位控制进行说明,在该示例中,目标电路为电暖器的发热电路,电暖器具有多个档位,每个档位对应不同温度控制阈值,通常高档位需要电暖器达到更高的温度时才断开,低档位在电暖器达到较低温度时就会断开,热敏电阻实时根据环境温度的变化来改变自身组织,从而跟档位电阻进行分压,以热敏电阻为NTC作为示例,当环境温度升高时,NTC的阻值开始降低,在档位不变的情况下,此时NTC与档位电阻进行分压时分到的电压减小,在环境温度上升至档位对应的断开阈值(例如高档位对应的断开阈值为28℃,则环境温度超过28℃时电暖器停止加热)时,NTC分得的电压使得比较结果能够控制电暖器的继电器断开。由于不同档位对应的档位电阻的阻值不同,因在不同档位下NTC与档位电阻分压得到的电压也不同么从而能够在不同的档位下对电暖器进行不同的控制。

  此处需要说明的是,上述档位控制方法改变了传统的档位控制中,控制继电器的个数的控制思路,只要改变档位电阻的阻值,就能够设置不一样的档位,则本实施例提供的方法在理论上可以在一定程度上完成无数个档位的控制。

  此处还需要说明的是,传统的电暖器上的档位的改变时靠改变接入电路中的发热丝的数量来决定的,每一个发热丝是有一个固定的功率的,因此改变了发热丝的数量就改变了整个电路的功率,如果整个电路在不同档位时的功率不统一,则在低档位的情况下就会出现升温较慢的情况,而本申请通过不同档位的档位电阻来与热敏元件进行分压,从而来控制继电器的开合,解决传统的档位控制时功率不统一的问题。

  由上可知,本申请上述方法利用热敏元件做反馈电阻,经过放大比较电路,能达到和电子式温控开关一样的温度控制精度,且不需要程序的控制,同时通过改变档位就能改变反馈电阻来实现对温度的控制,而无需通过编码开关改变接入电路中的电阻的数量来实现。解决了现存技术中,机械式的档位控制通过编码开关改变接入电路中的电阻的数量来实现,导致没办法精确的进行温度控制的技术问题。

  可选的,根据本申请上述实施例,将热敏元件分压得到的电压和基准电压进行比较,输出控制电压,包括:

  步骤S1041,在热敏元件的电压大于基准电压的情况下,输出第一控制电压。

  步骤S1043,在热敏元件的电压小于基准电压的情况下,输出第二控制电压。

  在一种可选的实施例中,在通过比较器来将热敏元件分得的电压和基准电压进行比较,输出控制电压的情况下,以比较器358作为示例,上述第一控制电压可以是0V,第二控制电压可以是5V。

  可选的,根据本申请上述实施例,在热敏元件为负温度系数热敏电阻的情况下,根据控制电压控制目标电路,包括:

  在上述步骤中,由于热敏元件为负温度系数热敏电阻,则热敏元件在环境温度上升时下降,则热敏元件两端的电压也随着环境温度的上升而下降。

  在输出的控制电压为第一控制电压的情况下,可以认为热敏元件的电压大于基准电压,则说明热敏元件的阻值较大,环境温度较低,因此控制目标电路闭合。

  在输出的控制电压为第二控制电压的情况下,可以认为热敏元件的电压小于基准电压,则说明热敏元件的阻值较小,环境温度较高,因此控制目标电路断开。

  本申请还提供了一种档位控制电路,图2是根据本发明实施例的一种档位控制电路的结构示意图,如图2所示,该档位控制电路包括:

  具体的,上述热敏元件可以是NTC热敏电阻,NTC的阻值随着环境温度的升高而降低。在热敏元件为正系数热敏元件的情况下,热敏元件的阻值随着环境温度的上升而上升,在热敏元件为负系数热敏元件的情况下,热敏元件的阻值随着环境温度的上升而下降。

  档位开关22,一端接入电源,另一端经由档位电阻接入比较电路,热敏元件的一端连接于档位电阻和比较电路之间,用于在闭合的情况下将热敏元件经由档位电阻接入电源。

  比较电路24,与热敏元件和稳压元件相连,用于将热敏元件的电压和稳压元件确定的基准电压进行比较,输出控制电压。

  上述比较器对热敏元件分得的电压和基准电压进行比较,比较器输出的比较结果可以为不同的控制电压。

  下面对上述档位控制电路应用于电暖器实现档位控制进行说明,在该示例中,目标电路为电暖器的发热电路,电暖器具有多个档位,每个档位对应不同温度控制阈值,通常高档位需要电暖器达到更高的温度时才断开,低档位在电暖器达到较低温度时就会断开,热敏电阻实时依据环境温度的变化来改变自身组织,从而跟档位电阻进行分压,以热敏电阻为NTC作为示例,当环境和温度升高时,NTC的阻值开始降低,在档位不变的情况下,此时NTC与档位电阻进行分压时分到的电压减小,在环境和温度上升至档位对应的断开阈值(例如高档位对应的断开阈值为28℃,则环境和温度超过28℃时电暖器停止加热)时,NTC分得的电压使得比较结果能够控制电暖器的继电器断开。由于不同档位对应的档位电阻的阻值不同,因在不同档位下NTC与档位电阻分压得到的电压也不同么从而能够在不同的档位下对电暖器进行不同的控制。

  此处需要说明的是,上述档位控制电路改变了传统的档位控制中,控制继电器的个数的控制思路,只要改变档位电阻的阻值,就能够设置不同的档位,则本实施例提供的方法在理论上能够实现无数个档位的控制。

  此处还需要说明的是,传统的电暖器上的档位的改变时靠改变接入电路中的发热丝的数量来决定的,每一个发热丝是有一个固定的功率的,因此改变了发热丝的数量就改变了整个电路的功率,如果整个电路在不同档位时的功率不统一,则在低档位的情况下就会出现升温较慢的情况,而本申请通过不同档位的档位电阻来与热敏元件进行分压,从而来控制继电器的开合,解决传统的档位控制时功率不统一的问题。

  由上可知,本申请上述方法利用热敏元件做反馈电阻,经过放大比较电路,能够达到和电子式温控开关一样的温度控制精度,且不需要程序的控制,同时通过改变档位就可以改变反馈电阻来实现对温度的控制,而无需通过编码开关改变接入电路中的电阻的数量来实现。解决了现有技术中,机械式的档位控制通过编码开关改变接入电路中的电阻的数量来实现,导致无法精确的进行温度控制的技术问题。

  以上述档位开关为多档位开关的档位控制电路应用于电暖器作为示例,在一种可选的实施例中,热敏元件为NTC,NTC的阻值随着环境和温度升高而降低,在电暖器固定于一个档位的情况下,环境温度越低,NTC的阻值越小,相应的NTC与档位电阻进行分压时,分到的电压越小,在NTC分得的电压小于基准电压时,档位控制电路的比较器输出零,使得继电器闭合。

  例如,上述电暖器可以包括三个档位,分别为高档、中档、低档,三个档位分别对应的档位电阻为R1、R2、R3,其中,R1>R2>R3,下面对用户选择的档位为高档位的情况进行说明,如果高档位所设定的温度阈值为28℃,则在用户开启电暖器后,环境和温度低于28℃,电暖器处于加热状态(即实施例2中的继电器处于闭合状态),在电暖器的环境和温度达到28℃时停止加热(即实施例2中的继电器断开),对于本实施例中的电暖器来说,在开启电暖器后,环境温度低于28℃,NTC与R1的分压大于基准电压,从而使得比较器输出第一控制电压,进而使继电器导通,电暖器处于加热状态,在环境温度达到28℃后,NTC与R1的分压小于基准电压,从而使比较器输出第二控制电压,进而使继电器关断,电暖器停止加热。

  在一种可选的实施例中,以图3所示的示例进行说明,该实例中的多档位开关为留个档位的开关S1SW-6WAY,分别对应的六个档位电阻为档位1、档位2、档位3、档位4、档位5、档位6。

  比较器,比较器的正电源端与电源相连,负电源端接地,同相输入端与热敏元件相连,反向输入端与稳压管相连,用于将热敏元件两端的电压与基准电压比较,根据比较结果输出控制电压。

  在一种可选的实施例中,以图3所示的示例进行说明,上述稳压管为ZD1,击穿电压为2.5V,也为该示例中的基准电压,比较器为A,正电源端与5V电源相连,负电源端接地,同相输入端与输出端连接有电阻R12,同相输入端通过R14连接于热敏元件NTC的2端口,并与多档位开关的档位电阻相连,比较器的反向输入端与电阻R9相连,R9连接于稳压管ZD1和电阻R2之间,ZD1的一端通过电阻R2与5V电源相连,另一端接地。

  抗干扰电容,连接于比较器的同相输入端和反向输入端之间,用于对同相输入端和反向输入端之间瞬时变化的外部电压进行滤波。

  在一种可选的实施例中,以图3所示的示例进行说明,图3中的C14可以为上述的抗干扰电容。

  第一三极管,第一三极管的基极与比较器的输出端相连,集电极与控制电源相连,发射极接地,用于在比较器输出第一控制电压的情况下截止,在比较器输出第二控制电压的情况下导通。

  第二三极管,第二三极管的基极与第一三极管的集电极相连,集电极与控制电源相连,发射极接地,用于在第一三极管导通的情况下截止,并控制目标电路的开关断开,在第一三极管截止的情况下导通,并控制目标电路的开关闭合。

  结合图3所示的示例,在一种可选的实施例中,用户通过可调旋钮来选择档位,每一个档位对应的档位电阻是固定的。例如选择3档,3档对应的电阻值与NTC电阻将产生一个分压,分出来的电压与基准电压就行比较,输出5V或者GND。因为NTC电阻随温度的升高其阻值是不一样的,所以不同的温度对应的阻值也不一样,因此与其分压的电阻值也不一样就,所以图中的档位电阻是6个不同阻值的电阻。

  在上述示例中,比较器A输出的控制信号电压是5V或GND,在比较器输A输出为第二控制电压5V时,第一三极管Q1导通,此时Q1的集电极的电压与GND等电位,因此第二三极管Q101无法开通,进而使得继电器IDQ关闭,从而断开了电源。

  如果比较器输出的电压是第一控制电压GND,则第一三极管Q1处于截止状态,则第二三极管Q101导通,此时的继电器在三极管Q101的作用下会直接开通。

  因为NTC电阻的精度非常高,同时档位电阻的精度全部选用的是1%的精度。因此本方案提出的控制电路比使用限温器进行温度控制的精确度高。

  第二电阻,连接于第一三极管的基极与地之间,用于和第一电阻对比较器输出的控制电压进行分压,为第一三极管的基极和发射极提供导通电压。

  在一种可选的实施例中,以图3所示的示例进行说明,第二电阻为R20,R20连接于第一三极管Q1的集电极与基极之间,在R20的分压达到Q1的导通电压时,Q1导通。

  二极管,连接于第二三极管的发射极与地之间,用于在第二三极管导通时断开第二三极管与地之间的通路,以使第二三极管的导通电流控制目标电路的开关闭合。

  在一种可选的实施例中,仍以图3所示的示例进行说明,上述二极管为D101,在第二三极管Q101导通时,由于二极管的截止作用,使导通电流能够控制目标电路的开关(继电器JDQ)吸合,其中,控制电路中开包括电阻R201,用于确定放大电路的静态工作点。

  可选的,根据本申请上述实施例,开关为继电器,与第二三极管相连,用于在第二三极管导通的情况下闭合,在第二三极管截止的情况下关断。

  在一种可选的实施例中,仍以图3所示的示例进行说明,上述继电器为图中与第二三极管Q101相连的JDQ。

  可选的,根据本申请上述实施例,电路还包括:电源电路,其中,电源电路包括:

  图4是根据本发明实施例的一种可选的电源电路的电路图,在一种可选的实施例中,结合图4所示,ACL用于表示火线,ACN用于表示零线为压敏电阻,在电路中用于过压保护,在ACL、CAN端与电网连接后,通过电容C1和T1进行降压。

  整流电路,与降压电路相连,用于对降压后的市电进行整流滤波,得到电源的电压。

  在一种可选的实施例中,仍以图4所示的电路图作为示例,该示例中通过D1、D2、D3、D4构成整流电路,并通过电容C2和电解电容EC1,得到+12V的电源电压。

  在一种可选的实施例中,结合图4所示,仍以图4所示的电路图作为示例,该示例中的三端稳压器为IC1,其型号为7805,VIN端与电源的正极相连,VOUT为输出端,输出+5V控制电源电压,GND端接地,且控制电源电压之间连接有电解电容EC2。

  在一种可选的实施例中,以热敏元件为NTC作为示例,NTC的阻值随着环境温度上升而降低,在电暖器固定于一个档位的情况下,环境和温度越低,NTC的阻值越小,相应的NTC与档位电阻进行分压时,分到的电压越小,在NTC分得的电压小于基准电压时,档位控制电路的比较器输出零,使得继电器闭合。

  例如,上述电暖器可以包括三个档位,分别为高档、中档、低档,三个档位分别对应的档位电阻为R1、R2、R3,其中,R1>R2>R3,下面对用户选择的档位为高档位的情况进行说明,如果高档位所设定的温度阈值为28℃,则在用户开启电暖器后,环境和温度低于28℃,电暖器处于加热状态(即实施例2中的继电器处于闭合状态),在电暖器的环境温度达到28℃时停止加热(即实施例2中的继电器断开),对于本实施例中的电暖器来说,在开启电暖器后,环境温度低于28℃,NTC与R1的分压大于基准电压,从而使得比较器输出第一控制电压,进而使继电器导通,电暖器处于加热状态,在环境温度达到28℃后,NTC与R1的分压小于基准电压,从而使比较器输出第二控制电压,进而使继电器关断,电暖器停止加热。

  当电暖器处于其他档位时,由于档位对应的档位电阻不同,从而使得NTC在同等的环境温度下分得的电压不同,进而能够控制电暖器的启停的温度为档位对应的稳固的范围。

  在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

  在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。

  所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

  另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

  所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现存技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

  以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还能做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。



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