可控导通量有源电发热体及电热风发生装置制造方法及图纸

一种可控导通量有源电发热体及电热风发生装置，属于电致加热技术领域，所述可控导通量有源电发热体包括采样电路单元、导通量计算电路单元和有源电致发热部件，所述采样电路单元分别与有源电致发热部件和导通量计算电路单元相连接，所述导通量计算电路单元与有源电致发热部件相连接，导通量计算电路单元还连接有用于设定发热功率的输入装置。本实用新型专利技术采用可控导通量有源电发热体发生热风，由于其系统内部件之间不存在电力功率的传递和连接，输入装置设定信号直接控制可控导通量有源电发热体的导通量，无需配置功率调节单元，不仅更加简单、节能、可靠，而且节省材料、体积小、重量轻，更便于生产，更适于电动汽车等领域的应用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种可控导通量有源电发热体及由其构成的电热风发生装置，属于电致发热技术应用领域。
技术介绍
广泛应用于电动汽车等领域的电除霜器及其他热风发生装置的核心部件通常采用无源电发热体，无源电发热体一般采用电热丝、正温度系数电热陶瓷PTC或者其他电致发热材料。采用无源电发热体的电热风发生装置如图I所示，包括具有风道结构的壳体I、风扇2、无源电发热体及其散热翅片4、功率调节单元3和用于功率设定的输入装置5。输入装置5与功率调节单元3连接，它们设置在壳体I的外部。电力通过功率调节单元3电气连接无源电发热体，无源电发热体及其散热翅片4设置在风道I内部。风扇2设置在风道入口处，将吸入的空气加压并吹到无源电发热体及其散热翅片4上，无源电发热体通过机械连接散热翅片改善空气加热效果，风道出口形成热风。但是，无源电发热体存在以下缺陷第一，重量较大，不利于汽车应用；第二，无源电发热体的电气连接、金属散热翅片机械连接加工难度大、可靠性较差；第三，无源电发热体需要配置功率调节单元以调节其发热量，功率调节单元一般采用功率电子电路的形式并独立位于风道外部，其缺点为电路复杂，安装体积、散热等问题均较难解决。
技术实现思路
针对上述不足，本技术提供了一种可控导通量有源电发热体及由其构成的电热风发生装置，以解决重量大、体积大、加工难度大和可靠性差以及电发热效率低的问题。为解决上述问题，本技术提供了一种可控导通量有源电发热体，其特征是，包括采样电路单元、导通量计算电路单元和有源电致发热部件，所述采样电路单元分别与有源电致发热部件和导通量计算电路单元相连接，所述导通量计算电路单元与有源电致发热部件相连接，导通量计算电路单元还连接有用于设定发热功率的输入装置；其中，电流采样电路单元采样有源电致发热部件的工作电流，并变换为功率信号后送至导通量计算电路单元，导通量计算电路单元将采样功率信号与通过输入装置设定的功率信号进行比较并形成导通量信号，同时将形成的导通量信号发送给有源电致发热部件来调节其发热功率。进一步地，所述有源电致发热部件包括可控功率半导体元件。进一步地,所述可控功率半导体元件包括功率场效应管或门控晶体管。本技术还提供了一种电热风发生装置，包括具有风道结构的壳体和风扇，所述风扇设置在壳体的风道入口处，其特征是，还包括设置在壳体风道内部的可控导通量有源电发热体，所述可控导通量有源电发热体进一步包括采样电路单元、导通量计算电路单元和有源电致发热部件，所述采样电路单元分别与有源电致发热部件和导通量计算电路单元相连接，所述导通量计算电路单元与有源电致发热部件相连接，导通量计算电路单元还连接有用于设定发热功率的输入装置；其中，电流采样电路单元采样有源电致发热部件的工作电流，并变换为功率信号后送至导通量计算电路单元，导通量计算电路单元将采样功率信号与通过输入装置设定的功率信号进行比较并形成导通量信号，同时将形成的导通量信号发送给有源电致发热部件来调节其发热功率。进一步地，所述有源电致发热部件包括可控功率半导体元件。进一步地，所述可控功率半导体元件包括功率场效应管或门控晶体管。所述可控导通量有源电发热体的工作原理电流采样电路单元采样有源电致发热部件的工作电流，并变换为功率信号后送至导通量计算电路单元，导通量计算电路单元将采样功率信号与通过输入装置设定的功率信号进行比较并形成导通量信号，同时将形成的导通量信号发送给有源电致发热部件来调节其发热功率。当功率设定值大于功率采样信号时，控制导通量减小；当功率设定值信号大于采样信号时，控制导通量增大；即通过控制有源电致发热部件的导通量来调节其发热功率恒定。本技术的有益效果是采用上述结构后，可控导通量有源电发热体由于基于 可控功率半导体器件，具有重量轻，体积小等优点，同时电气连接方便可靠；采用可控导通量有源电发热体发生热风，来取代笨重的无源电发热体及其配套的功率调节器，由于其系统内部件之间不存在电力功率的传递和连接，输入装置设定信号直接控制可控导通量有源电发热体的导通量，无需配置功率调节单元，不仅更加简单、节能、可靠，而且节省材料、体积小、重量轻，更便于生产，更适于电动汽车等领域的应用。附图说明图I是基于无源电发热体的传统电热风机的组成示意图；图2是本技术的结构示意图；图3是本技术所述可控导通量有源电发热体的组成框图；图4是本技术所述可控导通量有源电发热体的电路原理图；其中，I具有风道结构的壳体、11风道入口、12风道出口、2风扇、3功率调节单元、4无源电发热体、5输入装置、6可控导通量有源电发热体、61采样电路单元、62导通量计算电路单元、63有源电致发热部件。具体实施方式如图2和图3所示，一种电热风发生装置，包括具有风道结构的壳体I和风扇2和设置在壳体风道内部的可控导通量有源电发热体6，所述风扇2设置在壳体的风道入口 11处。所述可控导通量有源电发热体6进一步包括采样电路单元61、导通量计算电路单元62和有源电致发热部件63，所述采样电路单元61分别与有源电致发热部件63和导通量计算电路单元62相连接，所述导通量计算电路单元62与有源电致发热部件63相连接，导通量计算电路单元62还连接有用于设定发热功率的输入装置5，所述输入装置5设置在壳体I的外部；其中，电流采样电路单元61采样有源电致发热部件63的工作电流，并变换为功率信号后送至导通量计算电路单元62，导通量计算电路单元62将采样功率信号与通过输入装置5设定的功率信号进行比较并形成导通量信号，同时将形成的导通量信号发送给有源电致发热部件63来调节其发热功率。所述有源电致发热部件包括功率场效应管或门控晶体管等可控功率半导体元件。图4是本技术所述可控导通量有源电发热体的电路原理图。该可控导通量有源电发热体6包括导通量计算电路单元62、有源电致发热部件63和采样电路单元61，如图4所示，有源电致发热部件63采用可控功率半导体功率场效应管Q1、Q2、Q3和Q4并联并连接至外部电力母线。电源电压恒定条件下采用恒流功率控制。运算放大器U5为核心构成导通量计算电路单元62，由输入装置5产生功率设定模拟电压信号并送至运算放大器U5的同相输入端;U5的反相输入端的信号为回路总电流的采样信号，该信号为电阻R8、R11、R14和R17电压叠加之和。运算放大器U5的计算输出通过驱动电阻R6、R9、R12和R15分别驱动控制功率场效应管Ql、Q2、Q3和Q4。其具体工作原理如下外部电力母线电压稳定，当功率设定信号送至U5的同相输入端，电阻R8、R11、R14和R17的采样电压送至U5反向输入端。当负载电流增大时，电阻R7、RIO、R13和R16上的取样电压增大，也即是U5反相输入端电压增大，U5输出变低，功率场效应管Q1、Q2、Q3和Q4 的栅极电压减小、内阻增大，工作电流减小，可控导通量发热体发热功率减小。当负载电流减小时，电阻R8、R11、R14和R17上的取样电压减小。也即是U5反相输入端电压减小，U5输出变高，功率场效应管Ql、Q2、Q3和Q4的栅极电压增大、内阻增小，工作电流增大，可控导通量发热体发热功率增大。上述控制过程中功率场效应管等效于有源可变电阻，利用可控功率半导体这一特性产生热量，适合基于其构成热风装置的温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可控导通量有源电发热体，其特征是，包括采样电路单元、导通量计算电路单元和有源电致发热部件，所述采样电路单元分别与有源电致发热部件和导通量计算电路单元相连接，所述导通量计算电路单元与有源电致发热部件相连接，导通量计算电路单元还连接有用于设定发热功率的输入装置；其中，电流采样电路单元采样有源电致发热部件的工作电流，并变换为功率信号后送至导通量计算电路单元，导通量计算电路单元将采样功率信号与通过输入装置设定的功率信号进行比较并形成导通量信号，同时将形成的导通量信号发送给有源电致发热部件来调节其发热功率。2.根据权利要求I所述的一种可控导通量有源电发热体，其特征是，所述有源电致发热部件包括可控功率半导体元件。3.根据权利要求2所述的一种可控导通量有源电发热体，其特征是，所述可控功率半导体元件包括功率场效应管或门控晶体管。4.一种电热风发生装置,包括具有风道结构的壳体和风扇，所述风...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙军，李澎，李绪红，
申请(专利权)人：济南威度电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：