【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于加热电路设计领域，具体涉及一种可实时测量加热器电阻的加热驱动电路及驱动方法。
技术介绍
1、目前，使用mos管或其他功率器件使后端加热器在加热过程中，均无法实现对加热器的工作状态进行监控，大部分是通过新增电流传感器，检测加热电流状态以确认电路中加热器是否正常工作，依据加热器电流判断加热器电阻在使用过程中是否出现参数漂移、短路、断路。
2、但当加热器出现瞬时短路时，通过电流检测的方式往往具有一定的时延性，无法做到第一时间切断加热电压，进而可能存在损坏加热器及配套加热驱动电路的风险。
技术实现思路
1、本专利技术的目的：为满足加热电路对加热器电阻变化的敏感性要求，本专利技术通过两路加热控制电路，通过分时序输出，实现在加热过程中实时测量加热器电阻，在一个加热周期内，确保加热器电阻正常后再启动加热，可实现对加热器及加热驱动电路在异常工作状态下的实时保护。
2、本专利技术的技术方案：一种可实时测量加热器电阻的加热驱动电路，该加热驱动电路包含第一加热控制电路及第二加热控制电路，第一加热控制电路接收第一加热控制信号并经光电耦合器n1、栅极驱动器n3、场效应晶体管v1和并联电阻r5和r6输出第一加热电压信号，该第一加热电压信号还经电阻r8输出加热器电阻测量信号v电阻测量，电阻r8阻值远大于加热器阻值r，电阻r8的输出端还并接开关二极管v7，开关二极管v7另两个端口分别连接采集电路供电电源vccd和gnd；第二加热控制电路接收第二加热控制信号并经光电耦合器n2、
3、r＝(r5×r6)/(r5+r6)×v电阻测量/(u-v电阻测量)。
4、有利地，栅极驱动器n3和栅极驱动器n4的浮动电源vb由vcc分别通过开关二极管v3和开关二极管v4提供，浮动电源vb与浮动电源地vs分别通过电容c3和电容c4连接，浮动电源地vs还分别通过开关二极管v5和开关二极管v6接地。
5、有利地，第二加热控制电路中，电阻r7一端接地，另一端分为两路，一路与栅极驱动器n4的浮动电源地vs相接，另一路经并联的分压电阻r5、r6与栅极驱动器n3的浮动电源地vs相接。
6、有利地，采集电路采用单片机，通过ad采样电路采集加热器的电阻测量信号v电阻测量，该单片机同时还控制第一加热控制信号和第二加热控制信号。
7、有利地，第一加热控制信号和第二加热控制信号的信号周期可调，以应对不同的加热使用环境。
8、有利地，第一加热控制信号的信号脉宽为1/20加热周期t。
9、有利地，在栅极驱动器n3的输出端与场效应晶体管v1之间还具有限流电阻r3，在栅极驱动器n4的输出端与场效应晶体管v2之间还具有限流电阻r4。
10、有利地，在栅极驱动器n3和栅极驱动器n4的电源输入端上还分别通过电容c1、c2接地，起到滤波电容的作用。
11、本专利技术还提供一种可实时测量加热器电阻的加热驱动方法，采用已述的加热驱动电路，包括以下步骤：
12、s1、由采集电路按时序发送第一加热控制信号；
13、s2、第一加热控制电路导通后输出第一加热电压信号和加热器电阻测量信号v电阻测量；
14、s3、由采集电路通过下式计算加热器电阻r：
15、r＝(r5×r6)/(r5+r6)×v电阻测量/(u-v电阻测量)；
16、s4、若加热器电阻r正常，发送第二加热控制信号在该加热周期内实现加热电压输出；若加热器电阻r异常，返回步骤s1。
17、本专利技术的有益效果：
18、1)在输出加热电压时，可实时检测加热器电阻；
19、2)当加热器出现瞬时的短路时，可满足加热电路对加热器电阻的变化的敏感性要求；
20、3)可依据加热器电阻的变化，实现对加热电压pmw脉宽的反馈，确保对后端加热器的恒功率输出，确保加热器的恒功率工作；
21、4)无需在电路中增加电流传感器即可检测加热器的工作状态，增加了电路的经济性；
22、5)在一个加热周期内，确保加热器电阻正常后再启动加热，可实现对加热器及加热驱动电路在异常工作状态下的实时保护。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种可实时测量加热器电阻的加热驱动电路，其特征在于：该加热驱动电路包含第一加热控制电路及第二加热控制电路，第一加热控制电路接收第一加热控制信号并经光电耦合器N1、栅极驱动器N3、场效应晶体管V1和并联电阻R5和R6输出第一加热电压信号，该第一加热电压信号还经电阻R8输出加热器电阻测量信号V电阻测量，电阻R8阻值远大于加热器阻值R，电阻R8的输出端还并接开关二极管V7，开关二极管V7另两个端口分别连接采集电路供电电源VCCD和GND；第二加热控制电路接收第二加热控制信号并经光电耦合器N2、栅极驱动器N4和场效应晶体管V2输出第二加热电压信号；场效应晶体管V1和场效应晶体管V2具有加热电源U；通过采集电路分时序输出所述第一加热控制信号和第二加热控制信号，通过第一加热控制信号检测加热器电阻R，通过第二加热控制信号实现加热电压信号输出；其中所述加热器电阻R的计算如下：
2.根据权利要求1所述的可实时测量加热器电阻的加热驱动电路，其特征在于：栅极驱动器N3和栅极驱动器N4的浮动电源VB由VCC分别通过开关二极管V3和开关二极管V4提供，浮动电源VB与浮动电源地VS分别通过电
3.根据权利要求1所述的可实时测量加热器电阻的加热驱动电路，其特征在于：第二加热控制电路中，电阻R7一端接地，另一端分为两路，一路与栅极驱动器N4的浮动电源地VS相接，另一路经并联的分压电阻R5、R6与栅极驱动器N3的浮动电源地VS相接。
4.根据权利要求1所述的可实时测量加热器电阻的加热驱动电路，其特征在于：采集电路采用单片机，通过AD采样电路采集加热器的电阻测量信号V电阻测量，该单片机同时还控制第一加热控制信号和第二加热控制信号。
5.根据权利要求1所述的可实时测量加热器电阻的加热驱动电路，其特征在于：第一加热控制信号和第二加热控制信号的信号周期可调，以应对不同的加热使用环境。
6.根据权利要求5所述的可实时测量加热器电阻的加热驱动电路，其特征在于：第一加热控制信号的信号脉宽为1/20加热周期T。
7.根据权利要求1所述的可实时测量加热器电阻的加热驱动电路，其特征在于：在栅极驱动器N3的输出端与场效应晶体管V1之间还具有限流电阻R3，在栅极驱动器N4的输出端与场效应晶体管V2之间还具有限流电阻R4。
8.根据权利要求1所述的可实时测量加热器电阻的加热驱动电路，其特征在于：在栅极驱动器N3和栅极驱动器N4的电源输入端上还分别通过电容C1、C2接地，起到滤波电容的作用。
9.一种可实时测量加热器电阻的加热驱动方法，其特征在于：该方法采用如权利要求1-8中任一项所述的加热驱动电路，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种可实时测量加热器电阻的加热驱动电路，其特征在于：该加热驱动电路包含第一加热控制电路及第二加热控制电路，第一加热控制电路接收第一加热控制信号并经光电耦合器n1、栅极驱动器n3、场效应晶体管v1和并联电阻r5和r6输出第一加热电压信号，该第一加热电压信号还经电阻r8输出加热器电阻测量信号v电阻测量，电阻r8阻值远大于加热器阻值r，电阻r8的输出端还并接开关二极管v7，开关二极管v7另两个端口分别连接采集电路供电电源vccd和gnd；第二加热控制电路接收第二加热控制信号并经光电耦合器n2、栅极驱动器n4和场效应晶体管v2输出第二加热电压信号；场效应晶体管v1和场效应晶体管v2具有加热电源u；通过采集电路分时序输出所述第一加热控制信号和第二加热控制信号，通过第一加热控制信号检测加热器电阻r，通过第二加热控制信号实现加热电压信号输出；其中所述加热器电阻r的计算如下：
2.根据权利要求1所述的可实时测量加热器电阻的加热驱动电路，其特征在于：栅极驱动器n3和栅极驱动器n4的浮动电源vb由vcc分别通过开关二极管v3和开关二极管v4提供，浮动电源vb与浮动电源地vs分别通过电容c3和电容c4连接，浮动电源地vs还分别通过开关二极管v5和开关二极管v6接地。
3.根据权利要求1所述的可实时测量加热器电阻的加热驱动电路，其特征在于：第二加热控制电路中，电阻r...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜富强，杨艳，黄伟杰，李洋，
申请(专利权)人：武汉航空仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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