專利名稱：一種新式碳纖維加熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于管道加熱的碳纖維加熱系統(tǒng)，特別涉及一種新式碳纖維加熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在北方寒冷地區(qū)，安裝太陽能熱水器時(shí)，有一段水管會(huì)暴露在室外空氣中，當(dāng)氣溫降到0度以下時(shí)，此水管會(huì)凍堵，所以，可以在此水管上敷設(shè)碳纖維加熱線纜，然后包裹保溫層，這樣一來，在冬季只需要讓碳纖維線纜以較小的固定功率通電發(fā)熱，就可以保證此水管不會(huì)凍堵。根據(jù)上述應(yīng)用，從保溫的要求出發(fā)，此碳纖維線纜的加熱功率一股較小，在長期通電的狀態(tài)下可以起到保溫的作用。但在某些特殊情況下也使用不方便。例如，如果用戶家斷電較長時(shí)間后，水管已經(jīng)結(jié)冰了，此時(shí)如果開始給碳纖維線纜通電發(fā)熱，則由于其加熱功率固定在某個(gè)較小的數(shù)值，所以此種情況下要化開水管中的冰，則需要很長時(shí)間，給用戶的使用帶來很多不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供提供一種新式碳纖維加熱系統(tǒng)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種新式碳纖維加熱系統(tǒng)，由第一電容、第一電阻、 第十一電容、第一運(yùn)算放大器、第二電阻、NTc熱敏電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第九限流電阻、第十電阻、第十二電容、單向可控硅、碳纖維線纜、單向可控硅、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管構(gòu)成。第一電容與第一電阻，第一電容的一端接交流電源一端，另一端接第一電阻，第一電阻的另一端接交流電源的另一端，第二二極管和第十一電容相互串聯(lián)后并聯(lián)在第一電阻的兩端，第二二極管和第十一電容的連接點(diǎn)連接第二電阻的一端，第二電阻的另一端與第十二電容串聯(lián)，第十二電容的正極連接第一運(yùn)算放大器的負(fù)相位輸入端，第四電阻與第五電阻串聯(lián)后并聯(lián)于第十一電容的兩端，第四電阻與第五電阻的連接點(diǎn)連接第六電阻的一端和第一運(yùn)算放大器的正相位輸入端，第六電阻的另一端連接第一運(yùn)算放大器的輸出端，第一運(yùn)算放大器的輸出端與單向可控硅的控制端之間連接隔離同相放大電路，碳纖維線纜的一端與交流電源一端連接，碳纖維線纜的另一端連接單向可控硅的正極，單向可控硅的負(fù)極接交流電源的另一端，單向可控硅的正極連接第四二極管的負(fù)極，第四二極管的正極接交流電源的另一端。本發(fā)明的有益效果是220V交流電壓，通過第一電容降壓后，在第一電阻上產(chǎn)生一個(gè)較小的電壓，此電壓通過第二二極管半波整流，給第十一電容充電，經(jīng)過第十一電容的濾波，在第十一電容上產(chǎn)生一個(gè)直流電壓，供后續(xù)控制電路使用。第一運(yùn)算放大器與周邊元件構(gòu)成正反饋的比較器，為描述方便，A代表第一運(yùn)算放大器的負(fù)相位輸入端，B代表第一運(yùn)算放大器的正相位輸入端，c代表隔離同相放大電路的負(fù)相位輸入端，D代表隔離同相放大電路的正相位輸入端。當(dāng)接通220V電源后，第i^一電容上產(chǎn)生直流電壓，此直流電壓通過第二電阻，給第十二電容充電，假設(shè)第十二電容的初始電壓為0，因此，第十二電容的電壓從0開始，逐步升高，由于第十二電容與第一運(yùn)算放大器的A端相連，所以，A點(diǎn)的電壓，也在逐步上升。第一運(yùn)算放大器的B端電壓，由第四電阻、第五電阻、第六電阻分壓得到。在剛接通220V電壓后，A點(diǎn)電壓從0逐步上升，此時(shí)，A點(diǎn)電壓小于B點(diǎn)的電壓，所以，第一運(yùn)算放大器輸出為高電平，此高電平經(jīng)過隔離同相放大電路同相開環(huán)比較放大后，隔離同相放大電路仍然輸出高電平，此高電平電壓給單向可控硅提供了觸發(fā)電流，所以，單向可控硅導(dǎo)通。在幾分鐘后，隨著第十二電容充電，A點(diǎn)的電壓升高到超過B點(diǎn)的電壓，則第一運(yùn)算放大器輸出為低電平，此低電平經(jīng)過隔離同相放大電路同相開環(huán)比較放大后，隔離同相放大電路也輸出低電平，此低電平電壓無法觸發(fā)單向可控硅，所以，單向可控硅關(guān)斷。因?yàn)樘祭w維線纜具有一定的電阻率，所以可以看成是純電阻負(fù)載，在本電路中，用 RLl電阻符號(hào)來表示碳纖維線纜。如果單向可控硅關(guān)斷，則220V電壓只能通過碳纖維線纜、 第四二極管形成回路，此時(shí)，交流電源的電流是單向?qū)?，通過碳纖維線纜的電流小，所以碳纖維線纜的發(fā)熱功率??；如果單向可控硅導(dǎo)通，則220V電壓通過碳纖維線纜、單向可控硅、第四二極管形成回路，此時(shí)，通過碳纖維線纜的電流大，所以碳纖維線纜的發(fā)熱功率大。 本發(fā)明達(dá)到了短時(shí)間大功率加熱和長時(shí)間小功率保溫的有益效果，同時(shí)也能節(jié)約耗電。為了保護(hù)第一電阻不產(chǎn)生過大的熱量溫度，第一電阻的兩端并聯(lián)第一二極管。為了使第十二電容在電路斷電后能快速放電，第十二電容的正極連接第三二極管的正極，第三二極管的負(fù)極連接第十一電容的正極。為防止隔離同相放大電路給單向可控硅的觸發(fā)電流過大，隔離同相放大電路的輸出端與單向可控硅的控制端之間連接第九限流電阻。為減少此電路產(chǎn)生不必要的諧波干擾，單向可控硅的兩端并聯(lián)第十電阻。R3是一個(gè)具有負(fù)溫度系數(shù)的NTc熱敏電阻，其作用是感受周圍空氣環(huán)境的溫度， 如果在夏天，周圍環(huán)境溫度較高，則NTc熱敏電阻的電阻值很小，所以，如果本電路通電 220V后，第十二電容的充電速度很快，所以，單向可控硅的導(dǎo)通時(shí)間很短，從而節(jié)約了不必要的加熱耗電量。反之，如果在氣溫很低的寒冷冬天，周圍環(huán)境溫度低，則NTc熱敏電阻的電阻值變大。如果本電路通電220V后，第十二電容的充電速度緩慢。所以，單向可控硅的導(dǎo)通維持時(shí)間加長，從而在碳纖維線纜上產(chǎn)生較大的加熱功率來滿足水管化冰和保溫的效果。本發(fā)明能夠保證短時(shí)間大功率加熱和長時(shí)間小功率保溫的有益效果，同時(shí)也能節(jié)約耗電，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足，方便了用戶的使用。


附圖為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記如下第一電容Cl、第一電阻R1、第i^一電容ell、第一運(yùn)算放大器AR1、 第二電阻R2、NTc熱敏電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第九限流電阻R9、 第十電阻R10、第十二電容cl2、單向可控硅Q1、碳纖維線纜RL1、單向可控硅Q1、第一二極管 D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4。
具體實(shí)施例方式
如圖1，一種可以改變電功率的碳纖維加熱系統(tǒng)，包括電容Cl與電阻R1，電容Cl的一端接交流電源一端，另一端接電阻R1，電阻Rl的另一端接交流電源的另一端，二極管 D2和電容cll相互串聯(lián)后并聯(lián)在電阻Rl的兩端，二極管D2和電容cll的連接點(diǎn)連接電阻 R2的一端，電阻R2的另一端與電容cl2串聯(lián)，電容cl2的正極連接運(yùn)算放大器ARl的負(fù)相位輸入端，電阻R4與電阻R5串聯(lián)后并聯(lián)于電容cll的兩端，電阻R4與電阻R5的連接點(diǎn)連接電阻R6的一端和運(yùn)算放大器ARl的正相位輸入端，電阻R6的另一端連接運(yùn)算放大器ARl 的輸出端，運(yùn)算放大器ARl的輸出端連接運(yùn)算放大器AR2的正相位輸入端，運(yùn)算放大器AR2 的輸出端連接單向可控硅Ql的控制端，碳纖維線纜RLl的一端與電源一端連接，碳纖維線纜RLl的另一端連接單向可控硅Ql的正極，單向可控硅Ql的負(fù)極接交流電源的另一端，單向可控硅Ql的正極連接二極管D4的負(fù)極，二極管D4的正極接交流電源的另一端。為增加可靠性，再加入一個(gè)與二極管D4串聯(lián)的二極管D5。電阻Rl的兩端并聯(lián)二極管Dl。電容c 12的正極連接二極管D3的正極，二極管D3的負(fù)極連接電容cll的正極。在電容cll的正極與交流電源的另一端之間連接電阻R7與電阻R8，電阻R7與電阻R8相互串聯(lián)，電阻R7與電阻R8的接點(diǎn)連接運(yùn)算放大器AR2的負(fù)相位輸入端，使AR2與 R7、R8組成開環(huán)同相比較器。運(yùn)算放大器AR2的輸出端與單向可控硅Ql的控制端之間連接限流電阻R9。單向可控硅Ql的兩端并聯(lián)電阻RlO。電阻R2的兩端并聯(lián)NTc熱敏電阻R3。
權(quán)利要求
1.一種新式碳纖維加熱系統(tǒng)，由第一電容、第一電阻、第十一電容、第一運(yùn)算放大器、第二電阻、NTc熱敏電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第九限流電阻、第十電阻、第十二電容、單向可控硅、碳纖維線纜、單向可控硅、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新式碳纖維加熱系統(tǒng)，其特征是第一電容與第一電阻， 第一電容的一端接交流電源一端，另一端接第一電阻，第一電阻的另一端接交流電源的另一端，第二二極管和第十一電容相互串聯(lián)后并聯(lián)在第一電阻的兩端，第二二極管和第十一電容的連接點(diǎn)連接第二電阻的一端，第二電阻的另一端與第十二電容串聯(lián)，第十二電容的正極連接第一運(yùn)算放大器的負(fù)相位輸入端，第四電阻與第五電阻串聯(lián)后并聯(lián)于第十一電容的兩端，第四電阻與第五電阻的連接點(diǎn)連接第六電阻的一端和第一運(yùn)算放大器的正相位輸入端，第六電阻的另一端連接第一運(yùn)算放大器的輸出端，第一運(yùn)算放大器的輸出端與單向可控硅的控制端之間連接隔離同相放大電路，碳纖維線纜的一端與交流電源一端連接，碳纖維線纜的另一端連接單向可控硅的正極，單向可控硅的負(fù)極接交流電源的另一端，單向可控硅的正極連接第四二極管的負(fù)極，第四二極管的正極接交流電源的另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新式碳纖維加熱系統(tǒng)，其特征是單向可控硅的導(dǎo)通維持時(shí)間加長，從而在碳纖維線纜上產(chǎn)生較大的加熱功率來滿足水管化冰和保溫的效果。
全文摘要
一種新式碳纖維加熱系統(tǒng)，由第一電容、第一電阻、第十一電容、第一運(yùn)算放大器、第二電阻、NTc熱敏電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第九限流電阻、第十電阻、第十二電容、單向可控硅、碳纖維線纜、單向可控硅、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管構(gòu)成。單向可控硅的導(dǎo)通維持時(shí)間加長，從而在碳纖維線纜上產(chǎn)生較大的加熱功率來滿足水管化冰和保溫的效果。本發(fā)明能夠保證短時(shí)間大功率加熱和長時(shí)間小功率保溫的有益效果，同時(shí)也能節(jié)約耗電，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足，方便了用戶的使用。
文檔編號(hào)G05F3/04GK102467149SQ201010547708
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者范少丹 申請人:丹宸科技(大連)有限公司