电子设备在低温下的电加热方法与电路技术

电子设备在低温下的电加热方法，对电子设备低温加热升温控制，由低温温区采集电路，参考比较电路，放大电路及加热控制电路完成；低温温度变化的采集电路采用桥式电路，每个桥臂的均有一电阻，其中一个桥臂电阻为热敏电阻；温度变化转为桥的电压差值变化变化；比较器电路对桥式电路输出的电压差值VA、VB进行比较，输给电压比较器，比较器电路带滞回控制电路，温度起控点附近出现输出值来回跳变的不稳态进行滞回控制，当电阻值变化到起控点值R1，并略大于R1，那么出现输出跳变；当电阻值变化又小于起控点值R1，那么输出依然不变；只有电阻值继续减少到一定值R2，R2小于R1，输出才出现跳变。

【技术实现步骤摘要】
电子设备在低温下的电加热方法与电路
本专利技术涉及一种电加热方法与电路，尤其是用于电子(电器)设备在低温条件下 扩展电子电路低温工作区的设计技术，是一种采用低温电子自检测并滞回控制电加热电路 的控制设计，具有通用性和实用性。二、
技术介绍
目前，每种电子器件都有2种温度范围，即环境/操作(ambient/operating)温 度范围及存储(storage)温度范围。电子器件按制造工艺，分三种，分别为商用级、工业 级、及军用级。操作温度允许范围一般商用级为O 70°C，工业级为-40 85°C、及军用级 为-55 125°C。通常的，实际环境温度冬天我国大部分地区会达到(TC以下，高纬度的东北 达到-20°C以下，极端达到_47°C。在这种环境下，通常民用级设计的产品，有可能无法开启 或使用，或设备性能不达标。环境温度对设备的中电子电路的影响较大，低温会影响到电子 设备电路开启、正常工作，高温会影响到电子设备电路开启、过载、乃至设备烧毁。电子(电 器)设备在低温环境下无法启动、无法正常工作、及无法达到正常工作性能。三、
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对电子(电器)设备在低温环境下，电子(电器)设备无法启 动、无法正常工作、及无法达到正常工作性能，而设计一种利用电能转化为热能的电子自检 测控制的通用型电加热电路，能够高效工作，从而使设备在热能传导方式下进入常温状态 从而正常工作。本专利技术的技术方案是电子设备在低温下的电加热方法，其特征是对电子设备低 温加热升温控制，由低温温区采集电路，参考比较电路，放大电路及加热控制电路完成；低 温温度变化的采集电路采用桥式电路，每个桥臂的均有一电阻，其中一个桥臂电阻为热敏 电阻；温度变化转为桥的电压差值变化变化；比较器电路对桥式电路输出的电压差值VA、 VB进行比较，输给电压比较器，比较器电路带滞回控制电路，温度起控点附近出现输出值来 回跳变的不稳态进行滞回控制，当电阻值变化到起控点值R1，并略大于R1，那么出现输出 跳变；当电阻值变化又小于起控点值R1，那么输出依然不变；只有电阻值继续减少到一定 值R2，R2小于R1，输出才出现跳变。比较器电路有输出时才控制加热电器的工作。电子设备在低温下的电加热电路，由4部分组成，分别为低温温区采集电路，参 考比较电路，放大电路，及加热控制电路；完成从低温温度检测到加热的全过程控制；其中 低温温区采集电路为桥式电路，参考比较电路为比较放大器，见图1。4部分电路按功能划分为二部分，即检测电路和控制电路。检测电路完成低温温区 检测；控制电路控制完成加热控制。本专利技术方法的技术关键为低温温度变化的检测电路即采集电路及比较器电路。 控制电路对加热控制的电路，常见的有电加热电路、热传导电路等。对电子(电器)设备低温温度变化的采集电路低温温度变化的采集电路采用桥式电路，每个桥臂的均有一电阻，其中一个桥臂电阻为热敏电阻；当四个电阻的值平衡时， 桥式电路的二个VA = VB，为电桥平衡点；当一个桥臂热敏电阻变化时，桥式电路的二个输出端VA-AB就相应变化，温度变化转为电压差值变化。热敏电阻为NTC电阻。比较器电路对桥式电路输出的电压差值VA、VB进行比较，输给电压比较器，电压比较器当VA > VB时，输出为高电平，即逻辑“I” ；反之，VA < VB时，输出为低电平，即逻辑 “O”。比较器电路带滞回控制电路，温度起控点附近出现输出值来回跳变的不稳态进行滞回控制，当电阻值变化到起控点值Rl，并略大于Rl，那么出现输出跳变；当电阻值变化又小于起控点值R1，那么输出依然不变；只有电阻值继续减少到一定值R2 (R2小于Rl)，输出才出现跳变。加热电路采用电加热电路、热传导电路等。采用分布式散热、使用传导材料将热能传导到所需热能器件位置或使用热辐射效果将电热元件置于所需热能器件位置，或使用热对流方式(鼓风)将热能流向于所需热能器件位置。电路模式包含3种电路状态，即常温状态、低温加热状态、及低温回归状态。本专利技术的有益效果是通过低温温度变化的采集电路采用桥式电路，比较器电路和滞回控制电路解决了电子(电器)设备低温环境下工作湿度的控制，能够高效工作，从而使设备从而正常 工作。四附图说明图1是低温加热控制电路模式示意图2是采集电路采用桥式电路图3是NTC电阻温度特性示意图4是滞回控制的比较器电路图图53种电路状态图，图5中，A :常温状态；B :低温加热状态；C :低温回归状态； Tl :设定低温起控门限；比如-20°c。T2 :设定回温门限，T2 = Tl+rc ;比如-19°c。五具体实施方式对电子(电器)设备低温温度变化的采集电路低温温度变化的采集电路采用桥式电路，4个桥臂的4个电阻分别为Rl1、Rl2、R21、Rt，其中Rt为热敏传感器热敏电阻。 那么依据桥式电路规律，有VA = (R11:R11+R12)V参考电源，VB = (R21 :R21+RT) V参考电源。当R11:R12 = R21:RT时，VA = VB，即VA-AB = 0，为电桥平衡点；当一个桥臂变化时， R11R12 R21:RT，如RT的敏感电阻阻值变化，VA-AB就相应变化。实现温度变化转为电压差值变化。RT热敏电阻，例如选择温度特性为4100的IOK OHM的NTC电阻，温度特性为4100 的电阻一温度曲线为图3，当温度下降，电阻基本线性增加。当选择一个NTC后，需要选择一组适当R11R12R21值，确定值意义在于确定低温控制点起控点。因为已知电桥平衡点为Rll: R12 = R21: RT,如果Rll: R12已确定，如果低温控制点的RT依据NTC特性，可以查得其值，那么R21 = (Rll:R12)x RT，就确定。比较器电路电压差值VAVB输给电压比较器。一般对于电压比较器具有VA> VB 时，输出为高电平，即逻辑“I”;反之，VA < VB时，输出为低电平，即逻辑“O”。因为VAVB总是有差值，即使是接近0，但总是存在微小差值，或“正”或“负”，而电压比较器的分辨率只 要足够高，那么电压比较器总能分辨出微小差值(或“正”或“负”)，就能输出逻辑“ I”或 逻辑“O”。电压比较器带需要设计为滞回控制的电路，目的是解决在温度起控点附近出现输 出值忽高忽低来回跳变的不稳态。有滞回控制，当电阻值变化到起控点值R1，并略大于R1， 那么出现输出跳变；由于某些因素，此时电阻值变化又小于起控点值R1，那么输出依然不 变；只有电阻值继续减少到一定值R2 (R2小于Rl)，输出才出现跳变。滞回控制的比较器通过对电路的仿真，可以发现增大反馈电阻Rf，则电路反馈效 果逐渐降低，滞回控制效果逐渐小；反之，减小反馈电阻Rf，则电路反馈效果逐渐降增加， 滞回控制效果逐渐增大。加热电路加热电路，常见的有电加热电路、热传导电路等。用电热元件，将电能转换为热能；热能散布，采用分布式散热，或使用传导材料将 热能传导到所需热能器件位置，或使用热辐射效果将电热元件置于所需热能器件位置，或 使用热对流方式(鼓风)将热能流向于所需热能器件位置。综上，采用低温加热控制电路模式，即采用桥式电路低温温区采集、比较放大后， 控制加热电路，能完成从低温温度检测到加热的全过程控制。电路模式包含3本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子设备在低温下的电加热方法，其特征是对电子设备低温加热升温控制，由低温温区采集电路，参考比较电路，放大电路及加热控制电路完成；低温温度变化的采集电路采用桥式电路，每个桥臂的均有一电阻，其中一个桥臂电阻为热敏电阻；温度变化转为桥的电压差值变化变化；比较器电路对桥式电路输出的电压差值VA、VB进行比较，输给电压比较器，比较器电路带滞回控制电路，温度起控点附近出现输出值来回跳变的不稳态进行滞回控制，当电阻值变化到起控点值R1，并略大于R1，那么出现输出跳变；当电阻值变化又小于起控点值R1，那么输出依然不变；只有电阻值继续减少到一定值R2，R2小于R1，输出才出现跳变。比较器电路有输出时才控制加热电器的工作。

【技术特征摘要】
1.电子设备在低温下的电加热方法，其特征是对电子设备低温加热升温控制，由低温温区采集电路，参考比较电路，放大电路及加热控制电路完成；低温温度变化的采集电路采用桥式电路，每个桥臂的均有一电阻，其中一个桥臂电阻为热敏电阻；温度变化转为桥的电压差值变化变化；比较器电路对桥式电路输出的电压差值VA、VB进行比较，输给电压比较器，比较器电路带滞回控制电路，温度起控点附近出现输出值来回跳变的不稳态进行滞回控制，当电阻值变化到起控点值Rl，并略大于Rl，那么出现输出跳变；当电阻值变化又小于起控点值R1，那么输出依然不变；只有电阻值继续减少到一定值R2，R2小于R1，输出才出现跳变。比较器电路有输出时才控制加热电器的工作。2.电子设备在低温下的电加热电路，其特征是电路由4部分组成，分别为低温温区采集电路，参考比较电路，放大电路及加热控制电路；完成从低温温度检测到加热的全过程控制；其中低温温区采集电路为桥式电路，参考比较电路为比较放大器； 对电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：严纬华，赵安，
申请(专利权)人：南京熊猫汉达科技有限公司，南京联慧通信技术有限公司，熊猫电子集团有限公司，南京熊猫电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：