一種智能型溫控涼席的工作電路及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種智能型溫控涼席的工作電路及其工作方法，所述的工作電路包括溫度調節(jié)單元，所述的溫度調節(jié)單元內包括STM8L系列低功耗嵌入式微處理器、硬件互鎖電路、H橋脈寬調制，三者順序相連；所述的微處理器還分別與第一溫度傳感器、第二溫度傳感器相連，所述的H橋脈寬調制包括四個開關管，分別是開關管一、開關管二、開關管三和開關管四，所述的開關管一和開關管二作為上半橋臂，所述的開關管三和開關管四作為下半橋臂；所述的開關管二和開關管四與供電單元并接；熱電制冷器與開關管一和開關管二相并接。與現有技術相比，帶有溫度調節(jié)單元、溫度傳感器以及熱電制冷器的涼席，可根據外界暖冷變化，靈活的調節(jié)溫度，使人躺在上面達到冬暖夏涼的目的。
【專利說明】一種智能型溫控涼席的工作電路及其工作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能型溫控涼席的工作電路及其工作方法，具體涉及到日常生活用品領域。
【背景技術】
[0002]冬天目前人們經常在床墊上使用電熱毯來實現加熱保溫，其工作原理主要基于電熱絲實現冬季加熱功能，通過切換開關實現加熱和保溫功能；夏天經常在床墊上使用的涼席，其材質多為竹子或者草類植物，如炭化竹、亞草等。還外市場上還有一種電涼席，其利用電子制冷元件或小型壓縮機制冷，通過介質吸收冷量，用泵將介質輸送到席子中，降低涼席體表的溫度，使人躺在上面達到消暑降溫的目的。
[0003]在日本，曾經有人設計出一種空調涼席，通過在涼席尾部安置抽風機，將空氣通過涼席頂端的進風口進入，使整個涼席不斷的獲得空氣循環(huán)，從而保持涼席的進一步清爽，但抽風機的噪音多少會影響使用者的舒適度。專利號:200520142848，專利名稱:一種水涼席，它由上下兩層PVC延壓膜，經熱合機和專用模具壓合成一排排的密封圈或部分壓合的圈所構成，注水后可形成一排排整齊一致的水包，其密封圈可去除增加透氣量，如果部分壓合則可容納更多的水量，夏季使用可持續(xù)吸收體溫，使睡眠更加舒適，但是這種水涼席也只能在夏季使用。
[0004]綜述，目前席子暫不具備在炎熱的夏季降低席體表面的溫度以及在冰冷的冬季提升席體表面的溫度。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種同時適合夏季和冬季使用的涼席的工作電路及其工作方法。
[0006]本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現:一種智能型溫控涼席的工作電路，所述的工作電路包括溫度調節(jié)單元，所述的溫度調節(jié)單元內包括STM8L系列低功耗嵌入式微處理器、硬件互鎖電路、H橋脈寬調制，三者順序相連；所述的微處理器還分別與第一溫度傳感器、第二溫度傳感器相連，所述的H橋脈寬調制包括四個開關管，分別是開關管一、開關管二、開關管三和開關管四，所述的開關管一和開關管二作為上半橋臂，所述的開關管三和開關管四作為下半橋臂；所述的開關管二和開關管四與供電單元并接；熱電制冷器與開關管一和開關管二相并接。
[0007]所述的供電單元采用交流/直流功率轉換電路，用于將220V交流電轉換為熱電致冷器的直流工作電源。
[0008]所述的熱電制冷器采用的是杭州大和熱磁電子的單級致冷器9501/071/030B。
[0009]一種智能型溫控涼席的工作方法，所述的工作方法包括如下步驟:
[0010]步驟一、在上述所述的一種一種智能型溫控涼席，所述的溫度調節(jié)單元設定工作溫度;[0011]步驟二、在上述所述的一種一種智能型溫控涼席，所述的第二溫度傳感器測量的環(huán)境溫度，若此時測量所得的溫度大于步驟一中溫度調節(jié)單元設定的工作溫度，則溫度調節(jié)單元通過其內的H橋脈寬調制電路將直流電源極性切換至致冷電路，溫度調節(jié)單元內的H橋脈寬調制的占空比由溫度差值大小決定，并隨如權利要求1至6中所述的熱電致冷器溫度動態(tài)調整；若此時測量的環(huán)境溫度小于溫度調節(jié)單元設定的環(huán)境溫度，則溫度調節(jié)單元通過H橋脈寬調制電路將直流電源極性切換至加熱電路接法，H橋脈寬調制的占空比由溫度差值大小決定，并隨熱電致冷器溫度動態(tài)調整；
[0012]步驟三、在上述所述的一種一種智能型溫控涼席，所述的第一溫度傳感器用于測量涼席表面的溫度，測量結果連接至溫度調節(jié)單元中的微處理器，進而轉化為數字量，作為溫度調節(jié)單元進行反饋控制的工作溫度。
[0013]與現有技術相比，帶有溫度調節(jié)單元、溫度傳感器以及熱電制冷器的席子，可根據外界暖冷變化，靈活的調節(jié)溫度，使人躺在上面達到冬暖夏涼的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明的工作電路圖；
[0016]圖3是本發(fā)明的工作流程圖。
[0017]圖中，I是席子本體，2是熱電制冷器，3是第一溫度傳感器，4是第二溫度傳感器，5是溫度調節(jié)單元，6是供電單元，7是機殼。
【具體實施方式】
[0018]以下是本發(fā)明的具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0019]如圖1所示，一種智能型溫控涼席，包括席子本體1、熱電制冷器2、溫度傳感器、溫度調節(jié)單元5、供電單元6、機殼7，所述的席子本體I是中空，所述的熱電制冷器2設置于中空的席子本體I內，所述的溫度傳感器包括二個，分別是第一溫度傳感器3和第二溫度傳感器4，所述的第一溫度傳感器3貼在席子的表面，所述的第二溫度傳感器4、溫度調節(jié)單元5以及供電單元6設在密封機殼7內部；所述的溫度調節(jié)單元分別與二個溫度傳感器、供電單元6相連；所述的供電單元6的另外一側與熱電制冷器2相連。附圖中，所述的席子本體I的材料為竹質的。所述的機殼7放置在席子本體I就近且具備交流電源輸入的位置，例如插座旁邊。
[0020]所述的熱電制冷器2采用的是杭州大和熱磁電子的單級致冷器9501/071/030B，所述的熱電致冷器的冷面應與席子本子I內側面接觸，熱面應裸露在外面構成席子本體I的一個外側面。通過在其兩端施加一個較低的直流電壓，熱量就會從元件的一端流到另一端，致冷器的一端溫度就會降低，而另一端的溫度就會同時上升。只要改變電流方向，就可以改變熱流的方向，將熱量輸送到另一端。因此可以在一個熱電致冷器2上同時實現制冷和加熱兩種功能。
[0021]所述的溫度調節(jié)單元5是基于意法半導體的STM8L系列低功耗嵌入式微處理器來實現，所述的溫度調節(jié)單元5包括微處理器、硬件互鎖電路以及脈寬調制電路。[0022]所述的供電單元采用交流/直流功率轉換電路，用于將220V交流電轉換為熱電致冷器的直流工作電源。
[0023]如圖2所示，一種智能型溫控涼席的工作電路，所述的工作電路包括溫度調節(jié)單元5，所述的溫度調節(jié)單元5內包括STM8L系列低功耗嵌入式微處理器、硬件互鎖電路、H橋脈寬調制，三者順序相連；所述的微處理器還分別與第一溫度傳感器3、第二溫度傳感器4相連，所述的H橋脈寬調制包括四個開關管，分別是開關管一 Q1、開關管二 Q2、開關管三Q3和開關管四Q4，所述的開關管一 Ql和開關管二 Q2作為上半橋臂，所述的開關管三Q3和開關管四Q4作為下半橋臂；所述的開關管二 Q2和開關管四Q4Q與供電單元6并接；熱電制冷器2與開關管一 Ql和開關管二 Q2相并接。
[0024]硬件互鎖電路用于連接微處理器的輸出端口與H橋脈寬調制電路，防止微處理器程序跑飛時橋臂短路，主要包括或門一 0R1、或門二 0R2、與門一 AND3和與門二 AND4。所述的或門一 ORl用于連接PB1、PB2至開關管一 Ql的柵極，只有在PB2不為高電平即開關管三Q3不導通時，開關管一 Ql才可以處于導通狀態(tài)即其柵極驅動電平為低電平，從而有效防止同一橋臂上的兩個開關管Ql和Q3同時處于導通導致短路發(fā)生。所述的或門二 0R2用于連接TOO、PBO至開關管二 Q2的柵極，起到前述類似于開關管一 Ql的互鎖作用。所述的與門一 AND3用于連接PB1、PB2至開關管三Q3的柵極，只有在PBl不為低電平即開關管一 Ql不導通時，開關管三Q3才可以處于導通狀態(tài)即其柵極電平為高電平。所述的與門二 AND4用于連接HXKPBO至開關管四Q4的柵極，起到前述類似于開關管三Q3的互鎖作用。
[0025]如圖3所示，一種智能型溫控涼席的工作方法，包括如下步驟:
[0026]步驟一、溫度調節(jié)單元5設定工作溫度，如設定工作溫度是25。;
[0027]步驟二、第二溫度傳感器4測量的環(huán)境溫度，若此時測量所得的溫度為3大于溫度調節(jié)單元工作溫度，如測量的溫度是36°，則溫度調節(jié)單元通過其內的硬件互鎖電路將直流電源極性切換至致冷電路，溫度調節(jié)單元內的H橋脈寬調制的占空比由溫度差值決定，并隨熱電致冷器2溫度動態(tài)調整；若此時測量的環(huán)境溫度小于溫度調節(jié)單元設定的環(huán)境溫度，如5°，則溫度調節(jié)單元通過硬件互鎖電路將直流電源極性切換至加熱電路接法，H橋脈寬調制的占空比由溫度差值決定，并隨熱電致冷器溫度動態(tài)調整；
[0028]步驟三、第一溫度傳感器用于測量涼席表面的溫度，測量結果連接至溫度調節(jié)單元中的微處理器，進而轉化為數字量，作為溫度調節(jié)單元進行反饋控制的工作溫度。
[0029]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【權利要求】
1.一種智能型溫控涼席的工作電路，其特征在于:所述的工作電路包括溫度調節(jié)單元，所述的溫度調節(jié)單元內包括STM8L系列低功耗嵌入式微處理器、硬件互鎖電路、H橋脈寬調制，三者順序相連；所述的微處理器還分別與第一溫度傳感器、第二溫度傳感器相連，所述的H橋脈寬調制包括四個開關管，分別是開關管一、開關管二、開關管三和開關管四，所述的開關管一和開關管二作為上半橋臂，所述的開關管三和開關管四作為下半橋臂；所述的開關管二和開關管四與供電單元并接；熱電制冷器與開關管一和開關管二相并接。
2.根據權利要求1所述的一種智能型溫控涼席的工作電路，其特征在于:所述的供電單元采用交流/直流功率轉換電路，用于將220V交流電轉換為熱電致冷器的直流工作電源。
3.根據2所述的一種智能型溫控涼席的工作電路，其特征在于:所述的熱電制冷器采用的是杭州大和熱磁電子的單級致冷器9501/071/030B。
4.一種智能型溫控涼席的工作方法，其特征在于，所述的工作方法包括如下步驟: 步驟一、如權利要求1至3中所述的溫度調節(jié)單元設定工作溫度； 步驟二、如權利要求1至3中所述的第二溫度傳感器測量的環(huán)境溫度，若此時測量所得的溫度大于步驟一中溫度調節(jié)單元設定的工作溫度，則溫度調節(jié)單元通過其內的H橋脈寬調制電路將直流電源極性切換至致冷電路，溫度調節(jié)單元內的H橋脈寬調制的占空比由溫度差值大小決定，并隨如權利要求1至3中所述的熱電致冷器溫度動態(tài)調整；若此時測量的環(huán)境溫度小于溫度調節(jié)單元設定的環(huán)境溫度，則溫度調節(jié)單元通過H橋脈寬調制電路將直流電源極性切換至加熱電路接法，H橋脈寬調制的占空比由溫度差值大小決定，并隨熱電致冷器溫度動態(tài)調整； 步驟三、如權利要求1至4所述的第一溫度傳感器用于測量涼席表面的溫度，測量結果連接至溫度調節(jié)單元中的微處理器，進而轉化為數字量，作為溫度調節(jié)單元進行反饋控制的工作溫度。
【文檔編號】G05D23/20GK103941772SQ201410163771
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權日:2014年4月17日
【發(fā)明者】林旻 申請人:寧波東方席業(yè)有限公司