具有程序故障保护功能的电加热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有程序故障保护功能的电加热系统，包括具有电热元件的加热装置、加热电源、输入电源控制模块、程序加热控制模块、程序加热控制保护模块以及处理模块；输入电源控制模块用于根据处理模块发射的第一信号控制加热电源的正极和电热元件之间的通断；程序加热控制模块用于根据处理模块发射的第二信号控制加热电源负极和电热元件之间的通断，第二信号采用脉冲信号；程序加热控制保护模块包括输出侧保护单元，输出侧保护单元用于在第二信号出现故障时控制程序加热控制模块断开加热电源负极和电热元件之间的通路，提高了系统的可靠性和安全性。高了系统的可靠性和安全性。高了系统的可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
具有程序故障保护功能的电加热系统


[0001]本技术涉及电加热控制领域，尤其涉及一种具有程序故障保护功能的电加热系统。

技术介绍

[0002]电热元件在通电后产生热量，利用负载将热量导出可对介质进行加热。基于电热元件的加热装置应用广泛，比如加热棒和加热毯。
[0003]现有的加热棒和加热毯中，电热元件往往和加热电源直接连接，打开加热电源后电热元件进行加热，关闭加热电源后电热元件无电流通过，停止加热。但是当程序出现故障导致电热元件一直加热时，流过电热元件的电流若不及时切断，则存在电热元件一直加热而导致过温的风险，过温容易引发安全事故，因此，有必要提出一种更加安全的电加热系统。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种具有程序故障保护功能的电加热系统，解决了程序出现故障导致电热元件一直加热引起电热元件过温的问题而提高了系统的可靠性。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下的技术方案。
[0006]一种具有程序故障保护功能的电加热系统，包括具有电热元件的加热装置、加热电源、输入电源控制模块、程序加热控制模块、程序加热控制保护模块以及处理模块；
[0007]所述输入电源控制模块用于根据所述处理模块发射的第一信号控制所述加热电源的正极和所述电热元件之间的通断；
[0008]所述程序加热控制模块用于根据所述处理模块发射的第二信号控制所述加热电源负极和所述电热元件之间的通断，所述第二信号采用脉冲信号；
[0009]程序加热控制保护模块，包括输出侧保护单元，所述输出侧保护单元用于在所述第二信号出现故障时控制所述程序加热控制模块断开所述加热电源负极和所述电热元件之间的通路。
[0010]可选的，所述输入电源控制模块包括：
[0011]第一MOS管，所述第一MOS管的源极连接所述加热电源的正极，漏极连接所述电热元件；
[0012]第一光电耦合器，用于控制所述第一MOS管的导通和截止；
[0013]第一三极管，用于根据所述第一信号驱动所述第一光电耦合器导通和截止。
[0014]可选的，所述程序加热控制模块包括：
[0015]第二MOS管，所述第二MOS管的源极连接所述加热电源的负极，漏极连接所述电热元件，所述输出侧保护单元用于控制所述第二MOS管的栅极，并在所述第二信号出现故障后使所述第二MOS管的源极和漏极截止；
[0016]第二光电耦合器，用于控制所述第二MOS管导通和截止；
[0017]第二三极管，用于根据所述第二信号驱动所述第二光电耦合器导通和截止。
[0018]可选的，所述输出侧保护单元设置在所述程序加热控制模块上，用于在所述第二信号由脉冲信号变成高电平信号后控制所述程序加热控制模块，使得所述电热元件和所述加热电源的负极断开。
[0019]可选的，所述输出侧保护单元被设置为：所述程序加热控制模块输入高电平时，所述输出侧保护单元慢速充电，所述程序加热控制模块输入低电平时，所述输出侧保护单元快速放电，在所述第二信号的一个周期内，输出侧保护单元在低电平阶段的放电量不低于其在高电平阶段的充电量。
[0020]可选的，所述输出侧保护单元包括：
[0021]第四三极管，用于控制所述第二MOS管导通和截止；
[0022]第一电压比较器，包括第一通道，所述第一通道用于驱动所述第四三极管；
[0023]第二充放电单元，用于驱动控制所述第一电压比较器的输出；所述程序加热控制模块输入高电平时，所述第二充放电单元慢速充电，所述程序加热控制模块输入低电平时，所述第二充放电单元快速放电；
[0024]其中，所述第二信号由脉冲信号变成高电平信号一段时间后，所述第二充放电单元的电压使所述第一电压比较器的输出反转，进一步通过第四三极管驱动所述第二MOS管截止。
[0025]可选的，所述第二充放电单元为两级RC充电；
[0026]所述输出侧保护单元还包括第二二极管和第一放电电阻，所述程序加热控制模块还包括设置在所述第二光电耦合器和所述第二MOS管之间并接地的第二放电电阻，所述程序加热控制模块输入低电平时，所述第二充放电单元依次通过所述第二二极管、所述第一放电电阻和所述第二放电电阻进行放电。
[0027]可选的，所述第一通道的反相输入连接所述第二充放电单元，所述第一通道正相输入为第一固定电压，其中，第二信号为脉冲信号时，所述第一固定电压大于所述第二充放电单元的电压，所述第二信号变成高电平一段时间后，所述第一固定电压小于所述第二充放电单元的电压。
[0028]可选的，所述第四三极管中：基极连接所述第一通道的输出，发射极连接所述第二MOS管的栅极，集电极接地；其中，所述第一固定电压小于所述第二充放电单元的电压时，所述第四三极管的发射极和集电极导通，所述第二MOS截止。
[0029]可选的，所述加热装置为加热棒或加热毯；
[0030]具有程序故障保护功能的电加热系统还包括负载，所述电热元件用于为负载加热。
[0031]与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
[0032]本技术中，在电热元件和加热电源之间设置输入电源控制模块和程序加热控制模块，输入电源控制模块通过处理模块输出的第一信号进行控制，程序加热控制模块通过处理模块输出的第二信号进行控制，第二信号故障时，输出侧保护单元自动控制程序加热控制模块切断加热电源负极和电热元件之间断开，从而对电热元件起到保护作用，提高了系统的可靠性。
附图说明
[0033]通过结合附图以及参考以下详细说明更充分地理解本技术的技术特征和优点。
[0034]图1为本技术一实施例的输入电源控制模块的电路图；
[0035]图2为本技术一实施例的程序加热控制模块的电路图；
[0036]图3为本技术一实施例的输入侧保护单元和程序加热控制模块的电路图；
[0037]图4为本技术一实施例的程序加热控制保护模块和程序加热控制模块的电路图；
[0038]图5为本技术一实施例的温度检测模块的电路图，其中热敏电阻采用正温度系数；
[0039]图6为本技术一实施例的温度检测模块的电路图，其中热敏电阻采用负温度系数；
[0040]图7为本技术一实施例的温度检测保护模块的电路图，其中热敏电阻采用正温度系数；
[0041]图8为本技术一实施例的温度检测保护模块的电路图，其中热敏电阻采用负温度系数；
[0042]图9为本技术一实施例的具有程序故障保护功能的电加热系统的局部电路图，其中体现了输入电源控制模块、程序加热控制模块和程序加热控制保护模块。
具体实施方式
[0043]除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。说明书附图中对电路的一些位置采用若干字母组合进行标识，为便于表述，以下结合该些标识进行说明。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有程序故障保护功能的电加热系统，其特征在于，包括具有电热元件的加热装置、加热电源、输入电源控制模块、程序加热控制模块、程序加热控制保护模块以及处理模块；所述输入电源控制模块用于根据所述处理模块发射的第一信号控制所述加热电源的正极和所述电热元件之间的通断；所述程序加热控制模块用于根据所述处理模块发射的第二信号控制所述加热电源负极和所述电热元件之间的通断，所述第二信号采用脉冲信号；程序加热控制保护模块，包括输出侧保护单元，所述输出侧保护单元用于在所述第二信号出现故障时控制所述程序加热控制模块断开所述加热电源负极和所述电热元件之间的通路。2.如权利要求1所述的具有程序故障保护功能的电加热系统，其特征在于，所述输入电源控制模块包括：第一MOS管，所述第一MOS管的源极连接所述加热电源的正极，漏极连接所述电热元件；第一光电耦合器，用于控制所述第一MOS管的导通和截止；第一三极管，用于根据所述第一信号驱动所述第一光电耦合器导通和截止。3.如权利要求1所述的具有程序故障保护功能的电加热系统，其特征在于，所述程序加热控制模块包括：第二MOS管，所述第二MOS管的源极连接所述加热电源的负极，漏极连接所述电热元件，所述输出侧保护单元用于控制所述第二MOS管的栅极，并在所述第二信号出现故障后使所述第二MOS管的源极和漏极截止；第二光电耦合器，用于控制所述第二MOS管导通和截止；第二三极管，用于根据所述第二信号驱动所述第二光电耦合器导通和截止。4.如权利要求1所述的具有程序故障保护功能的电加热系统，其特征在于，所述输出侧保护单元设置在所述程序加热控制模块上，用于在所述第二信号由脉冲信号变成高电平信号后控制所述程序加热控制模块，使得所述电热元件和所述加热电源的负极断开。5.如权利要求1所述的具有程序故障保护功能的电加热系统，其特征在于，所述输出侧保护单元被设置为：所述程序加热控制模块输入高电平时，所述输出侧保护单元慢速充电，所述程序加热控制模块输入低电平时，所述输出侧保护单元快速放电，在所述第二信号的一个周期内，输出侧保护单元在低电...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐春荣，余家昌，王鹏博，
申请(专利权)人：奥然生物科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：