專利名稱：一種溫控加熱電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種溫控加熱電路，具體涉及一種適用于超低溫環(huán)境下對芯片進行加 熱的電路，屬于溫度控制技術領域。
背景技術：
電路模塊中均包括芯片，芯片泛指電子元器件，是在硅板上集合多種電子元器件 實現(xiàn)某種特定功能的電路模塊，它是電子設備中最重要的部分，承擔著運算和存儲的功能。但由于其自身材質的物理性能，芯片所能正常工作的溫度范圍是非常有限的，多 數(shù)工業(yè)檔芯片的工作溫度范圍是-40°C +85°C，當溫度低于-40°C時將無法正常工作，因 此極大的限制了芯片的應用范圍。隨著科學技術的進步，要求芯片必須擴大其工作溫度范圍以適應各種不同的工作 環(huán)境。為了滿足芯片在超低溫條件下正常工作的要求，技術人員提供了一種可以在低溫條 件下正常工作的芯片，雖然該芯片可以在低溫環(huán)境中工作，但其余各項功能指標卻無法滿 足設計要求，而且成本較高。因此，迫切需要提供一種滿足各項功能指標的芯片，或提供一種可以使現(xiàn)有工業(yè) 檔芯片工作溫度范圍擴大至-55°C -70°C的方法或裝置。
發(fā)明內容本實用新型提供一種溫控加熱電路，主要解決了現(xiàn)有工業(yè)檔芯片無法在低溫(低 于-40°C )狀態(tài)下正常工作的問題。該溫控加熱電路中，溫度傳感器對芯片進行測溫，當工業(yè)檔芯片的實測溫度低于 啟動溫度時，驅動加熱電路對芯片進行加熱直至達到啟動溫度后，啟動芯片進行工作；當工 業(yè)檔芯片的實測溫度高于啟動溫度時，直接啟動芯片進行工作。本實用新型的具體技術解決方案如下該溫控加熱電路，包括設置于被加熱芯片上的加熱裝置6，還包括溫度傳感器1、 放大器2，比較器3、可編程控制器10、第一開關4和第二開關5 ；溫度傳感器1設置于加熱裝置6遠離被加熱芯片的一側上，溫度傳感器1的輸出 端與放大器2的輸入端電連接，放大器2的輸出端與比較器3的輸入端電連接，比較器3的 輸出端與可編程控制器10的輸入端連接，可編程控制器10的輸出端分別與第一開關4的 輸入端和第二開關5的輸入端電連接，第一開關4的輸出端與加熱裝置6電連接，第二開關 5的輸出端與被加熱芯片電連接。以上所述可編程控制器10的輸出端與第一開關4的輸入端之間可以設置有第一 驅動器8，可編程控制器10的輸出端與第二開關5的輸入端之間可以設置有第二驅動器9。以上所述第二開關5與第二驅動器9之間可以設置有反向器。以上所述的加熱裝置6是加熱膜，熱膜以由電阻絲組成的絕緣導熱膜為佳，加熱 膜固定設置于被加熱芯片的表面上。加熱膜的固定設置是在加熱膜遠離被加熱芯片一側的表面上設置有蓋板，蓋板與芯片之間通過螺紋連接。以上所述的第一開關4和第二開關5是固體繼電器開關。以上所述溫控加熱電路的各個電壓輸入端均設置有濾波電容。本實用新型的優(yōu)點在于1、本實用新型提供的溫控加熱電路加熱效果好，經(jīng)過試驗驗證，對由工業(yè)檔芯片 設計的電路模塊加熱能在_55°C環(huán)境下可正常工作。2、本實用新型提供的溫控加熱電路適用于各種工業(yè)檔芯片，通用性強，使工業(yè)檔 芯片可以用于超低溫環(huán)境的產品，縮短研制時間，節(jié)約成本。3、本實用新型提供的溫控加熱電路結構簡單，可靠性高。
圖1為本實用新型溫控加熱電路框圖；圖2為本實用新型溫控加熱電路的邏輯原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳述該溫控加熱電路主要依據(jù)的原理是由于加熱裝置是設置在電子元器件(工業(yè)檔 芯片)上的絕緣導熱物體，因此直接測量加熱裝置的溫度，該溫度可等同于電子元器件(工 業(yè)檔芯片)的溫度；用溫度傳感器測試加熱裝置的溫度，該溫度傳感器的輸出信號(電壓信號)經(jīng)放 大器放大后通過比較器與預設的參考溫度值(電壓信號)比較，當該溫度高于參考溫度，負 責控制加熱的固體繼電器開關關閉，負責電路開關的固體繼電器打開，電子元器件(工業(yè) 檔芯片)開始工作；當該溫度低于參考溫度，負責控制加熱的固體繼電器開關打開，負責電 路開關的固體繼電器關閉，加熱裝置對電子元器件(工業(yè)檔芯片)進行加熱，直至溫度傳感 器輸出的溫度信號對比后高于參考溫度，負責控制加熱的固體繼電器開關關閉，負責電路 開關的固體繼電器打開，電子元器件(工業(yè)檔芯片)開始工作，整個控制部分由可編程控制 器10完成。溫控加熱電路框圖如圖1所示該溫控加熱電路模塊包括設置于被加熱芯片上的加熱裝置6，度傳感器1，放大器 2，比較器3、第一開關4和第二開關5 ；溫度傳感器1設置于加熱裝置6遠離被加熱芯片的 一側上，溫度傳感器1的輸出端與放大器2的輸入端電連接，放大器2的輸出端與比較器3 的輸入端電連接，比較器3的輸出端與可編程控制器10的輸入端連接，可編程控制器10的 輸出端分別與第一開關4的輸入端和第二開關5的輸入端電連接，第一開關4的輸出端與 加熱裝置6電連接，第二開關5的輸出端與被加熱芯片電連接。考慮到電路的穩(wěn)定性以及適應各種復雜環(huán)境的問題，在所有的電壓輸入端均設置 有濾波電容。加熱裝置6可以采用加熱膜的形式對被加熱芯片進行加熱，加熱膜是由電阻絲組 成的絕緣導熱膜，加熱膜固定設置于被加熱芯片的表面上，加熱膜遠離被加熱芯片一側的 表面上設置有蓋板，蓋板與芯片之間通過螺紋連接。[0029]可編程控制器10的輸出端與第一開關4的輸入端之間設置有第一驅動器8，可編 程控制器10的輸出端與第二開關5的輸入端之間設置有第二驅動器9。所述的第一驅動器 8和第二驅動器9可以為三極管，可以設置驅動器，也可以不設置。第一開關4和第二開關 5可以選用固體繼電器開關。第二開關5與第二驅動器9之間可以設置有反向器。
以下結合附圖2對本實用新型的一實施例進行詳述選擇的溫度傳感器1為Ii05H(LM;MH)；放大器2為AD620(AD621)；比 較器3為LM139H(LM19H)；第一開關4和第二開關5選擇的固體繼電器開關為 JGX0602MY(JGX0603MY)。溫度傳感器1的Dl. 1腳供電電壓值為+15V，+15V電壓接濾波電容器Cl的Cl. 1 腳，濾波電容器Cl的Cl. 2腳和溫度傳感器的Dl. 3腳接地，溫度傳感器1的Dl. 2腳為輸出 端，其接放大器2的輸入端，即放大器2的D2. 2腳，放大器2的D2. 2腳還與電阻Rl的Rl. 1 腳連接，回路電阻Rl的Rl. 2腳接-15V電壓，放大器2的D2. 3腳接地，放大器2的D2. 1腳 和D2.8接回路電阻R2。放大器2的D2. 5腳和滑變電阻W2的W2. 1腳均接地，滑變電阻W2的W2. 3腳接 +5V電壓，滑變電阻W2的W2. 2腳接比較器3的D3. 5腳，放大器2的D2. 4腳接+15V電壓， 放大器2的D2. 7腳接-15V電壓，放大器2的D2. 4腳與D2. 7腳之間連接有濾波電容C2 ；放 大器2的輸出端為D2. 5腳，放大器2的D2. 5腳接比較器3的D3. 4腳和D3. 9腳，比較器3 的D3. 3腳和D3. 5腳之間連接有濾波電容C3，比較器3的D3. 3腳接地?；冸娮鑇l的Wl. 1腳接+5V，滑變電阻Wl的Wl. 3腳接地，滑變電阻W3的Wl. 2 腳接比較器3的D3. 10腳，比較器3的D3. 10腳和D3. 8腳之間接濾波電容C4，比較器3的 D3. 1腳、D3. 2腳、D3. 6腳、D3. 13腳、D3. 14腳均接地，比較器3的D3. 11腳接+5V電壓；比 較器3的輸出端為D3. 12腳和D3. 7腳，比較器3的D3. 12腳接可編程控制器的輸入端，即 D4.2腳和D4.7腳?？删幊炭刂破鞯妮敵龆藶镈4. 12腳和D4. 13腳，其中D4. 12腳與第一開 關4(固體繼電器D5)的輸入端D5.1腳連接，D4.13腳與第二開關5(固體繼電器D6)的輸 入端D6. 1腳連接，D5. 2和D6. 2腳接地。第一開關4(固體繼電器D5)的輸出端與加熱裝置6連接，第二開關5(固體繼電 器D6)的輸出端與被加熱芯片電路連接，其中D5. 3腳接+28V電壓，D6. 3腳接+5V電壓。溫度傳感器1供士 15V電壓，當溫度傳感器1對加熱膜的溫度進行實時監(jiān)測，輸出 一個電壓值為毫伏級電壓，該電壓經(jīng)過放大器2放大，放大器的輸出端LM139(D3)的差分 “ + ”端，放大器3的差分“-”為參考電壓(參考溫度)值。現(xiàn)假設參考溫度為_35°C，用固定計算公式計算后的電壓值為4. 2V。當“ + ”端(實 測溫度)低于“_”端(參考溫度)_35°C時，輸出為高電平“1”，加熱電路開始工作；產品不 工作；否則，輸出為低電平“0”，產品直接開始工作。比較器輸出端的數(shù)字信號接入可編程 控制器GAL16V8(D4)進行編程，編程后輸出端接第一開關4(固體繼電器Μ)和第二開關 5(固體繼電器D6)的輸入端，當?shù)诙_關5 (固體繼電器D6)的輸入“_”端輸入為1時，第 二開關5 (固體繼電器D6)接通，否則第二開關5 (固體繼電器D6)關閉，第一開關4 (固體 繼電器D5)開啟進行加熱。加熱和加電的電路開關由可編程控制器10裝載的程序控制。溫控加熱電路產品功能總結電路模塊參考溫度設置為_35°C，若電路模塊的工 作環(huán)境溫度低于參考溫度(比如在_55°C工作)，溫控加熱電路開始加熱工作；而高于參考溫度，則溫控加熱電路不工作。
權利要求1.一種溫控加熱電路，包括設置于被加熱芯片上的加熱裝置(6)，其特征在于還包括 溫度傳感器(1)、放大器( ，比較器C3)、可編程控制器(1)、第一開關(4)和第二開關(5)；所述溫度傳感器(1)設置于加熱裝置(6)遠離被加熱芯片的一側上，溫度傳感器(1) 的輸出端與放大器⑵的輸入端電連接，放大器⑵的輸出端與比較器⑶的輸入端電連 接，比較器⑶的輸出端與可編程控制器⑴的輸入端連接，可編程控制器⑴的輸出端分 別與第一開關的輸入端和第二開關(5)的輸入端電連接，第一開關的輸出端與加 熱裝置(6)電連接，第二開關(5)的輸出端與被加熱芯片電連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的溫控加熱電路，其特征在于所述可編程控制器(1)的輸出 端與第一開關(4)的輸入端之間設置有第一驅動器(8)，可編程控制器(1)的輸出端與第二 開關(5)的輸入端之間設置有第二驅動器(9)。
3.根據(jù)權利要求2所述的溫控加熱電路，其特征在于所述第二開關(5)與第二驅動 器(9)之間設置有反向器。
4.根據(jù)權利要求3所述的溫控加熱電路，其特征在于所述的加熱裝置(6)是加熱膜， 所述加熱膜固定設置于被加熱芯片的表面上。
5.根據(jù)權利要求4所述的溫控加熱電路，其特征在于所述的加熱膜是由電阻絲組成 的絕緣導熱膜，所述加熱膜的固定設置是在加熱膜遠離被加熱芯片一側的表面上設置有蓋 板，蓋板與芯片之間通過螺紋連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的溫控加熱電路，其特征在于所述的第一開關(4)和第二開 關(5)是固體繼電器開關。
7.根據(jù)權利要求6所述的溫控加熱電路，其特征在于所述溫控加熱電路的各個電壓 輸入端均設置有濾波電容。
專利摘要本實用新型提供一種溫控加熱電路，主要解決了現(xiàn)有工業(yè)檔芯片無法在低溫(低于-40℃)狀態(tài)下正常工作的問題。該溫控加熱電路模塊包括設置于被加熱芯片上的加熱裝置6，度傳感器1，放大器2，比較器3、第一開關4和第二開關5。該溫控加熱電路加熱效果好，經(jīng)過試驗驗證，對由工業(yè)檔芯片設計的電路模塊加熱能在-55℃環(huán)境下可正常工作，通用性強，使工業(yè)檔芯片可以用于超低溫環(huán)境的產品，縮短研制時間，節(jié)約成本，溫控加熱電路結構簡單，可靠性高。
文檔編號G05D23/20GK201845246SQ20102029761
公開日2011年5月25日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權日2010年8月19日
發(fā)明者崔強, 彭剛鋒, 王斌, 范秀峰, 黃韜 申請人:中國航空工業(yè)集團公司第六三一研究所