一種溫度控制電路、方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種溫度控制電路、方法及裝置，觸發(fā)電路中的第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出，由于第一電源220V交流電的周期為0.02s，一個周期內(nèi)輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓有兩次，也就是說，每0.01s內(nèi)單片機(jī)都會接收到觸發(fā)電路輸出的一個低電平，單片機(jī)接收到所述低電平時，計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間，在小于半個周期的加熱持續(xù)時間內(nèi)向熱源控制電路輸出低電平，因此，熱源控制電路控制熱源加熱的時間小于0.01s，實(shí)現(xiàn)在ms量級的范圍內(nèi)控制熱源控制電路的通斷，提高熱源加熱的頻率，熱源加熱的頻率加快，散熱器空氣溫度的溫差在很小的范圍內(nèi)波動，提高溫度控制的精確度。
【專利說明】一種溫度控制電路、方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子電路【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種溫度控制電路、方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]硅油風(fēng)扇離合器，以硅油作為介質(zhì)，利用硅油高粘度的特性傳遞扭矩。硅油風(fēng)扇離合器用雙金屬螺旋彈簧感溫器作為感溫元件，監(jiān)測散熱器后面空氣的溫度，自動控制風(fēng)扇離合器的分離和接合。工作原理如下:
[0003](I)當(dāng)流經(jīng)散熱器的空氣溫度升高時，雙金屬螺旋彈簧感溫器受熱變形，迫使閥片軸轉(zhuǎn)動，打開從動板上的進(jìn)油孔，從動板與前蓋之間貯存的硅油便流入主動板與從動板之間的工作腔，硅油的粘度使風(fēng)扇離合器接合，風(fēng)扇和水泵軸一起旋轉(zhuǎn)，用來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)溫度。流經(jīng)散熱器的空氣溫度越高，從動版上的進(jìn)油孔開度越大，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速就越快。
[0004](2)當(dāng)流經(jīng)散熱器的空氣溫度下降時，雙金屬螺旋彈簧感溫器恢復(fù)原狀，閥片軸關(guān)閉從動板上的進(jìn)油孔，在離心力的作用下，硅油經(jīng)回油孔從工作腔返回儲油腔，風(fēng)扇離合器分離，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變得很低，基本上是空轉(zhuǎn)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，采用繼電器溫控電路控制加熱源改變散熱器空氣的溫度，進(jìn)而控制風(fēng)扇離合器的分離和結(jié)合，如圖1所不。繼電器一端與220V供電電源串聯(lián),另一端與加熱源串聯(lián)。預(yù)先設(shè)置好繼電器的通電間隔時長和斷電間隔時長，當(dāng)繼電器通電時，控制所述加熱源對散熱器空氣進(jìn)行加熱；當(dāng)繼電器斷電時，控制所述加熱源停止加熱。由于繼電器可設(shè)置的通電間隔時長和斷電間隔時長是以秒計(jì)，通電間隔時長和斷電間隔時長較長，加熱源加熱頻率低，所能控制的散熱器空氣溫度的溫差范圍較寬，溫度控制精度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種溫度控制電路、方法及裝置，從而能夠在ms級時間區(qū)間內(nèi)控制熱源控制電路的通斷，提高熱源加熱的頻率。
[0007]為此，本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
[0008]一種溫度控制電路，所述電路包括:
[0009]觸發(fā)電路，單片機(jī)，熱源控制電路以及溫度采集電路；
[0010]所述觸發(fā)電路與單片機(jī)相連，用于在觸發(fā)電路中的第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時，向單片機(jī)輸出低電平；
[0011]溫度采集電路，用于采集與熱源距離預(yù)設(shè)位置參數(shù)的當(dāng)前環(huán)境溫度；
[0012]所述單片機(jī)與所述觸發(fā)電路、熱源控制電路以及溫度采集電路分別相連，用于每接收到觸發(fā)電路輸出的低電平時，獲取溫度采集電路所采集的所述當(dāng)前環(huán)境溫度，根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度、換熱系數(shù)與預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間，在所述加熱持續(xù)時間內(nèi)向所述熱源控制電路輸出低電平，所述加熱持續(xù)時間小于220V交流電的半個周期；
[0013]所述熱源控制電路，用于接收到單片機(jī)輸出的低電平時，控制熱源加熱。
[0014]可選的，所述觸發(fā)電路包括:
[0015]整流電路的第一端口通過第一開關(guān)與第一電源的一端相連，整流電路的第三端口與第一電源的另一端相連；
[0016]整流電路的第二端口分別與第一光電耦合器的發(fā)光二極管的正極和穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的負(fù)極相連，所述第一光電耦合器的發(fā)光二極管的負(fù)極與穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的正極都與穩(wěn)壓電路的限流電阻的一端相連，所述限流電阻的另一端與整流電路的第四端口相連；
[0017]所述第一光電I禹合器的第一輸出端接地，所述第一光電I禹合器的第二輸出端與單片機(jī)輸入端口和第一電阻的一端分別相連，所述第一電阻的另一端與第一高電平相連；
[0018]當(dāng)整流電路輸出的電壓小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時，第一光電率禹合器的光電二極管發(fā)光，第一光電I禹合器的第一輸出端與第二輸出端導(dǎo)通，向單片機(jī)輸出低電平。
[0019]可選的，所述整流電路包括:
[0020]第一整流二極管的負(fù)極與第二整流二極管的負(fù)極相交于第二端口，第二整流二極管的正極與第三整流二極管的負(fù)極相交于第三端口，第三整流二極管的正極與第四整流二極管的正極相交于第四端口，第四整流二極管的負(fù)極與第一整流二極管的正極相交于第一端口。
[0021]可選的，所述熱源控制電路包括:
[0022]第二光電耦合器的發(fā)光二極管的負(fù)極與第二電阻的一端相連，第二光電耦合器的發(fā)光二極管的正極和第三電阻的一端都與第二高電平相連，第二電阻的另一端和第三電阻的另一端都與單片機(jī)的輸出端口相連；
[0023]第二光電I禹合器的第一輸出端和第四電阻的一端都與雙向可控娃的門極相連，第四電阻的另一端和第二電源的一端都與雙向可控娃的第一主端子相連，第二光電I禹合器的第二輸出端與第五電阻的一端相連，所述第五電阻的另一端和熱源的一端都與雙向可控娃的第二主端子相連，熱源的另一端通過第二開關(guān)與第二電源的另一端相連；
[0024]當(dāng)單片機(jī)輸出低電平時，第二光電耦合器的發(fā)光二極管發(fā)光，第二光電耦合器的第一輸出端和第二輸出端導(dǎo)通，雙向可控硅導(dǎo)通，控制熱源加熱。
[0025]可選的，
[0026]第一光電稱合器的受光器為光敏二極管、光敏三極管、光敏電阻以及光電晶閘管中的任意一種；
[0027]第二光電耦合器的受光器為光敏二極管、光敏三極管、光敏電阻以及光電晶閘管中的任意一種。
[0028]可選的，
[0029]所述第一光電稱合器為P521光電稱合器或M0C3021光電稱合器；
[0030]所述第二光電稱合器為P521光電稱合器或M0C3021光電稱合器。
[0031]一種溫度控制方法，應(yīng)用于單片機(jī)，所述方法包括:
[0032]接收到觸發(fā)電路輸出的低電平時，獲取溫度采集電路所采集的所述當(dāng)前環(huán)境溫度，所述低電平是在觸發(fā)電路中的第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時輸出的；
[0033]根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度、換熱系數(shù)與預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間；
[0034]在所述加熱持續(xù)時間內(nèi)向所述熱源控制電路輸出低電平，以便熱源控制電路控制熱源加熱，所述加熱持續(xù)時間小于220V交流電的半個周期。
[0035]一種溫度控制裝置，應(yīng)用于單片機(jī)，所述裝置包括:
[0036]獲取單元，用于接收到觸發(fā)電路輸出的低電平時，獲取溫度采集電路所采集的所述當(dāng)前環(huán)境溫度，所述低電平是在觸發(fā)電路中的第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時輸出的；
[0037]計(jì)算單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度、換熱系數(shù)與預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間；
[0038]輸出單元，用于在所述加熱持續(xù)時間內(nèi)向所述熱源控制電路輸出低電平，以便熱源控制電路控制熱源加熱，所述加熱持續(xù)時間小于220V交流電的半個周期。
[0039]通過上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明有如下有益效果:
[0040]本發(fā)明提供了一種溫度控制電路、方法及裝置，所述電路包括:觸發(fā)電路，單片機(jī)，熱源控制電路以及溫度采集電路；所述觸發(fā)電路與單片機(jī)相連，用于在觸發(fā)電路中的第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時，向單片機(jī)輸出低電平；溫度采集電路，用于采集與熱源距離預(yù)設(shè)位置參數(shù)的當(dāng)前環(huán)境溫度；所述單片機(jī)與所述觸發(fā)電路、熱源控制電路以及溫度采集電路分別相連，用于每接收到觸發(fā)電路輸出的低電平時，獲取溫度采集電路所采集的所述當(dāng)前環(huán)境溫度，根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度、換熱系數(shù)與預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間，在所述加熱持續(xù)時間內(nèi)向所述熱源控制電路輸出低電平，所述加熱持續(xù)時間小于220V交流電的半個周期；所述熱源控制電路，用于接收到單片機(jī)輸出的低電平時，控制熱源加熱。第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出，由于第一電源220V交流電的周期為0.02s，一個周期內(nèi)輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓有兩次，也就是說，每0.0ls內(nèi)單片機(jī)都會接收到觸發(fā)電路輸出的一個低電平，單片機(jī)接收到所述低電平時，計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間，在小于半個周期的加熱持續(xù)時間內(nèi)向熱源控制電路輸出低電平，因此，熱源控制電路控制熱源加熱的時間小于0.01s，實(shí)現(xiàn)在ms量級的范圍內(nèi)控制熱源控制電路的通斷，提高熱源加熱的頻率，熱源加熱的頻率加快，散熱器空氣溫度的溫差在很小的范圍內(nèi)波動，提高溫度控制的精確度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0042]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中繼電器溫控電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖2為本發(fā)明一種溫度控制電路實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖3為本發(fā)明觸發(fā)電路201具體的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖4(a)為本發(fā)明220V正弦波電信號示意圖；
[0046]圖4(b)為本發(fā)明220V交流電信號經(jīng)過整流電路整流后輸入電信號示意圖；
[0047]圖5為本發(fā)明一種溫度控制方法實(shí)施例二流程圖；
[0048]圖6為本發(fā)明一種溫度控制裝置實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0049]本發(fā)明公開了一種溫度控制電路、方法及裝置，實(shí)現(xiàn)在ms量級的范圍內(nèi)控制熱源控制電路的通斷，提高熱源加熱的頻率，提高溫度控制的精確度。
[0050]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0051]實(shí)施例一
[0052]圖2為本發(fā)明一種溫度控制電路實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖，所述電路包括:
[0053]觸發(fā)電路201，單片機(jī)202，熱源控制電路203以及溫度采集電路204。
[0054]所述觸發(fā)電路201與單片機(jī)202相連，用于在觸發(fā)電路202中的第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時，向單片機(jī)202輸出低電平。
[0055]所述單片機(jī)202是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時器/計(jì)時器等功能集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。所述單片機(jī)202可以在很短的時間內(nèi)計(jì)算得到熱源的加熱持續(xù)時間。
[0056]觸發(fā)電路201用于給單片機(jī)202輸出一個低電平作為單片機(jī)202控制熱源控制電路203通斷的一個觸發(fā)信號。觸發(fā)電路201在200V交流電的一個周期(0.02s)內(nèi)輸出兩次低電平作為觸發(fā)信號，即單片機(jī)202每隔0.0ls即可接收到一個低電平作為控制熱源控制電路203通斷的一個觸發(fā)信號。單片機(jī)202在220V交流電源的半個周期內(nèi)完成一次對熱源控制電路203通斷的控制，即熱源控制電路203每次控制熱源進(jìn)行加熱的持續(xù)時間都在0.0ls范圍內(nèi)，在ms量級內(nèi)實(shí)現(xiàn)對熱源控制電路203通斷的控制。由于熱源控制電路203每次加熱持續(xù)的時間變短，加熱的頻率加快，散熱器空氣溫度變化不大，溫差變小，可以精確的將散熱器控制溫度控制在一個相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)。
[0057]在一個具體實(shí)施例中，所述觸發(fā)電路201具體的電路結(jié)構(gòu)如圖3所示，所述觸發(fā)電路201包括:
[0058]整流電路的第一端口 11通過第一開關(guān)Kl與第一電源El的一端相連，整流電路的第三端口 13與第一電源El的另一端相連。
[0059]四個IN4007 二極管所組成的整流電路將第一電源El輸出的220V正弦波電信號進(jìn)行整流后，電壓為負(fù)的半個周期的電信號也為正。如圖4所示，圖4(a)為第一電源El輸出的220V正弦波電信號，圖4(b)為經(jīng)過整流電路整流后的電信號。
[0060]如圖3所示，整流電路由四個IN4007 二極管組成。第一整流二極管Dl的負(fù)極與第二整流二極管D2的負(fù)極相交于第二端口 12，第二整流二極管D2的正極與第三整流二極管D3的負(fù)極相交于第三端口 13，第三整流二極管D3的正極與第四整流二極管D4的正極相交于第四端口 14，第四整流二極管D4的負(fù)極與第一整流二極管Dl的正極相交于第一端口
11。由圖3可知，當(dāng)?shù)谝浑娫碋l左邊為正，右邊為負(fù)時，第一電源El通過第二整流二極管D2和第四整流二極管D4輸出電信號；當(dāng)?shù)谝浑娫碋l的左邊為負(fù)，右邊為正時，第一電源El通過第一整流二極管Dl和第三整流二極管D2輸出電信號，即無論第一電源El輸出的電信號是正還是負(fù)，整流電路的第二端口 12始終輸出為正，第四端口 14始終輸出為負(fù)。
[0061]整流電路的第二端口 12分別與第一光電耦合器301的發(fā)光二極管D5的正極和穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管D6的負(fù)極相連，所述第一光電耦合器301的發(fā)光二極管D5的負(fù)極與穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管D6的正極都與穩(wěn)壓電路的限流電阻Rl的一端相連，所述限流電阻Rl的另一端與整流電路的第四端口 14相連。
[0062]這里需要說明的是，限流電阻Rl可以按照實(shí)際需要設(shè)置阻值，還可以設(shè)置兩個或者多個電阻作為限流電阻R1。如圖3所示，限流電阻Rl包括第一子電阻Rll和第二子電阻R12。
[0063]穩(wěn)壓二極管D6是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高的電阻的半導(dǎo)體器件。例如:穩(wěn)壓二極管D6收尾反向擊穿電壓為4.7V。當(dāng)?shù)谝浑娫碋l輸出的電壓高于4.7V時，穩(wěn)壓二極管D6被反向擊穿，電阻很小，第一光電耦合器301的發(fā)光二極管D5被短路，不發(fā)光。當(dāng)?shù)谝浑娫碋l輸出的電壓低于4.7V時，穩(wěn)壓二極管D6有很高的電阻，相當(dāng)于斷路，第一光電稱合器301的發(fā)光二極管D5發(fā)光。
[0064]當(dāng)整流電路輸出的電壓小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管D6的反向擊穿電壓時，第一光電I禹合器301的光電二極管D5發(fā)光,第一光電I禹合器301的第一輸出端21與第二輸出端22導(dǎo)通，向單片機(jī)202輸出低電平。
[0065]第一光電I禹合器301是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件，由發(fā)光源和受光器兩部分組成。第一光電稱合器301中的發(fā)光二極管D6作為發(fā)光源。當(dāng)?shù)谝浑娫碋l輸出的電壓低于4.7V時，第一光電稱合器301的發(fā)光二極管D5發(fā)光，第一光電率禹合器301中的受光器感光導(dǎo)通。
[0066]所述第一光電稱合器301的第一輸出端21接地,所述第一光電稱合器301的第二輸出端22與單片機(jī)202輸入端口和第一電阻R2的一端分別相連,所述第一電阻R2的另一端與第一高電平Vccl相連。
[0067]當(dāng)?shù)谝还怆姺Q合器301中的受光器感光導(dǎo)通時,第一光電稱合器301的第一輸出端21和第二輸出端22導(dǎo)通，此時，單片機(jī)202相當(dāng)于通過第一光電耦合器301的受光器接地，因此，單片機(jī)202接收到觸發(fā)電路201輸出的低電平。觸發(fā)電路201向單片機(jī)202輸出的低電平作為單片機(jī)202控制熱源控制電路203通斷的觸發(fā)信號。
[0068]由圖4可知，第一電源El輸出如圖4(a)所示的220V正弦波電信號，220V正弦波電信號經(jīng)過整流電路進(jìn)行整流后，輸出的電信號如圖4(b)所示。一個周期內(nèi)，有兩次輸出的電信號電壓小于4.7V,小于穩(wěn)壓二極管D6的反向擊穿電壓,此時第一光電稱合器301中的光電二極管D5發(fā)光,第一光電稱合器301中的受光器導(dǎo)通,此時觸發(fā)電路201向單片機(jī)202輸出低電平。單片機(jī)202啟動對熱源控制電路203的通斷控制。在220V交流電的一個周期(0.02s)，實(shí)現(xiàn)對熱源控制電路203的兩次通斷控制，即在0.0ls內(nèi)實(shí)現(xiàn)控制熱源對環(huán)境進(jìn)行一次加熱。
[0069]溫度采集電路204，用于采集與熱源距離預(yù)設(shè)位置參數(shù)的當(dāng)前環(huán)境溫度。
[0070]溫度采集電路204可以根據(jù)實(shí)際需要采用現(xiàn)有技術(shù)中任意一種溫度采集電路。一般情況下，溫度采集電路204包括溫度傳感器，溫度傳感器與單片機(jī)202相連，將環(huán)境溫度實(shí)時傳輸至單片機(jī)202。
[0071]所述單片機(jī)202與所述觸發(fā)電路201、熱源控制電路203以及溫度采集電路204分別相連，用于每接收到觸發(fā)電路201輸出的低電平時，獲取溫度采集電路204所采集的所述當(dāng)前環(huán)境溫度，根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度、換熱系數(shù)與預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間，在所述加熱持續(xù)時間內(nèi)向所述熱源控制電路203輸出低電平，所述加熱持續(xù)時間小于220V交流電的半個周期。
[0072]單片機(jī)202接收到觸發(fā)電路201輸出低電平時，獲取溫度采集電路204中所采集的當(dāng)前環(huán)境溫度，根據(jù)當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度，換熱系數(shù)以及預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間。在計(jì)算加熱持續(xù)時間時，考慮預(yù)設(shè)位置參數(shù)主要是由于熱源與目標(biāo)物體有一定的距離，計(jì)入這段距離所產(chǎn)生的熱量損失，使得最終計(jì)算得到的加熱持續(xù)時間更準(zhǔn)確，更加準(zhǔn)確的控制對目標(biāo)物體的加熱溫度。
[0073]所述熱源控制電路203，用于接收到單片機(jī)202輸出的低電平時，控制熱源加熱。
[0074]熱源控制電路203在接收到單片機(jī)202輸出的低電平時，控制熱源進(jìn)行加熱。單片機(jī)202在接收到觸發(fā)電路201輸出的低電平時，延時一段時間Tl。延時的時間主要用來獲取當(dāng)前環(huán)境溫度，并且根據(jù)當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度，換熱系數(shù)以及預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間ΛΤ。單片機(jī)202在加熱持續(xù)時間AT時間范圍內(nèi)持續(xù)輸出低電平，控制熱源控制電路203導(dǎo)通，則熱源在AT時間內(nèi)持續(xù)加熱。當(dāng)加熱持續(xù)時間AT結(jié)束時，單片機(jī)202停止輸出低電平，則熱源控制電路203斷開，熱源停止加熱。
[0075]在一具體實(shí)施例中，所述熱源控制電路203的具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，所述熱源控制電路203包括:
[0076]第二光電耦合器302的發(fā)光二極管D7的負(fù)極與第二電阻R3的一端相連，第二光電耦合器302的發(fā)光二極管D7的正極和第三電阻R4的一端都與第二高電平Vcc2相連，第二電阻R3的另一端和第三電阻R4的另一端都與單片機(jī)202的輸出端口相連。
[0077]第二光電I禹合器302的第一輸出端31和第四電阻R5的一端都與雙向可控娃T435的門極G相連,第四電阻R5的另一端和第二電源E2的一端都與雙向可控娃T435的第一主端子Tl相連,第二光電稱合器302的第二輸出端32與第五電阻R6的一端相連,所述第五電阻R6的另一端和熱源的一端都與雙向可控硅的第二主端子T2相連，熱源的另一端通過第二開關(guān)K2與第二電源E2的另一端相連。
[0078]當(dāng)單片機(jī)202輸出低電平時，第二光電耦合器302的發(fā)光二極管發(fā)光D7，第二光電率禹合器302的第一輸出端31和第二輸出端32導(dǎo)通,雙向可控娃T435導(dǎo)通,控制熱源加熱。
[0079]當(dāng)單片機(jī)202輸出低電平時，第二高電平Vcc2與單片機(jī)202的輸出端口有壓降，第二光電稱合器302的發(fā)光二極管D7導(dǎo)通發(fā)光,第二光電稱合器302的受光器導(dǎo)通,貝Ij第二光電耦合器302的第一輸出端31和第二輸出端32導(dǎo)通。此時雙向可控硅T435接收到觸發(fā)電信號開始工作，第二電源E2給熱源供電開始加熱。當(dāng)單片機(jī)202停止輸出低電平時，第二光電耦合器302的光電二極管D7斷開，雙向可控硅T435斷開，熱源與第二電源E2斷開，停止加熱。
[0080]雙向可控硅T435:是一種交流開關(guān)器件，使用兩只反極性并聯(lián)的可控硅，僅需要一個觸發(fā)電路，觸發(fā)電路通電時即可工作。
[0081]這里需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中第一光電耦合器301可以為P521光電耦合器或M0C3021光電耦合器；在實(shí)際應(yīng)用中第二光電耦合器302可以為P521光電耦合器或M0C3021光電f禹合器,并不僅限于圖3中所不的第一光電I禹合器301為P521光電f禹合器,第二光電耦合器302為M0C3021光電耦合器。
[0082]M0C3021光電f禹合器:是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。由發(fā)光源和受光器兩部分組成。P521光電耦合器:與M0C3021光電耦合器類似，也是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。
[0083]在實(shí)際應(yīng)用中，第一光電稱合器的受光器為光敏二極管、光敏三極管、光敏電阻以及光電晶閘管中的任意一種；第二光電耦合器的受光器為光敏二極管、光敏三極管、光敏電阻以及光電晶閘管中的任意一種。
[0084]下面對本發(fā)明溫度控制電路實(shí)現(xiàn)在ms內(nèi)控制熱源加熱的流程進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0085]第一電源El輸出220V交流電信號，220V交流電信號經(jīng)過整流電路整流后輸入電信號如圖4(b)所示。當(dāng)220V交流電信號經(jīng)過整流后輸出的電壓小于穩(wěn)壓二極管D6的反向擊穿電壓時，第一光電稱合器301中的發(fā)光二極管D5導(dǎo)通發(fā)光。此時，第一光電稱合器301的第一輸出端21和第二輸出端22導(dǎo)通，觸發(fā)電路201向單片機(jī)202輸出低電平。
[0086]所述單片機(jī)202接收到觸發(fā)電路201輸出的低電平時，延時一段時間Tl。延時的時間主要用來獲取當(dāng)前環(huán)境溫度，并且根據(jù)當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度，換熱系數(shù)以及預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間ΛΤ。單片機(jī)202在加熱持續(xù)時間AT向熱源控制電路203持續(xù)輸出低電平。
[0087]熱源控制電路203接收到所述單片機(jī)202輸出的低電平時，第二光電耦合器302的發(fā)光二極管D7導(dǎo)通發(fā)光,第二光電I禹合器302的第一輸出端31和第二輸出端32導(dǎo)通，此時，雙向可控硅Τ435導(dǎo)通，第二電源Ε2給熱源持續(xù)供電控制熱源加熱。當(dāng)加熱持續(xù)時間AT結(jié)束時，單片機(jī)202停止輸出低電平，第二光電耦合器302斷開，控制雙向可控硅Τ435斷開，第二電源Ε2停止給熱源供電，熱源停止加熱。
[0088]由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明有如下有益效果:
[0089]觸發(fā)電路，單片機(jī)，熱源控制電路以及溫度采集電路；所述觸發(fā)電路與單片機(jī)相連，用于在觸發(fā)電路中的第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時，向單片機(jī)輸出低電平；溫度采集電路，用于采集與熱源距離預(yù)設(shè)位置參數(shù)的當(dāng)前環(huán)境溫度；所述單片機(jī)與所述觸發(fā)電路、熱源控制電路以及溫度采集電路分別相連，用于每接收到觸發(fā)電路輸出的低電平時，獲取溫度采集電路所采集的所述當(dāng)前環(huán)境溫度，根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度、換熱系數(shù)與預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間，在所述加熱持續(xù)時間內(nèi)向所述熱源控制電路輸出低電平，所述加熱持續(xù)時間小于220V交流電的半個周期；所述熱源控制電路，用于接收到單片機(jī)輸出的低電平時，控制熱源加熱。第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出，由于第一電源220V交流電的周期為0.02s，一個周期內(nèi)輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓有兩次，也就是說，每0.0ls內(nèi)單片機(jī)都會接收到觸發(fā)電路輸出的一個低電平，單片機(jī)接收到所述低電平時，計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間，在小于半個周期的加熱持續(xù)時間內(nèi)向熱源控制電路輸出低電平，因此，熱源控制電路控制熱源加熱的時間小于0.01s，實(shí)現(xiàn)在ms量級的范圍內(nèi)控制熱源控制電路的通斷，提高熱源加熱的頻率，熱源加熱的頻率加快，散熱器空氣溫度的溫差在很小的范圍內(nèi)波動，提高溫度控制的精確度。
[0090]實(shí)施例二
[0091]圖5為本發(fā)明一種溫度控制方法實(shí)施例二流程圖，應(yīng)用于單片機(jī)，實(shí)施例二主要描述單片機(jī)接收觸發(fā)信號，控制熱源控制電路通斷的方法，所述方法包括:
[0092]步驟501:接收到觸發(fā)電路輸出的低電平時，獲取溫度采集電路所采集的所述當(dāng)前環(huán)境溫度。
[0093]所述低電平是在觸發(fā)電路中的第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時輸出的。單片機(jī)所接收到的低電平的產(chǎn)生電路和方法與實(shí)施例一類似，參考實(shí)施例一的描述，這里不再贅述。其中，觸發(fā)電路輸出的低電平的周期時0.0ls0
[0094]步驟502:根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度、換熱系數(shù)與預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間。
[0095]單片機(jī)首先根據(jù)當(dāng)前環(huán)境溫度和目標(biāo)環(huán)境溫度計(jì)算所需要加熱的溫差，再根據(jù)溫差計(jì)算所要加熱的溫差熱能，再根據(jù)預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算損耗熱能，根據(jù)溫差熱能以及損耗熱能的和計(jì)算加熱總熱能。再根據(jù)換熱系數(shù)，計(jì)算出加熱持續(xù)時間。由于熱源加熱頻率增大，環(huán)境溫度下降差額變小，每次所需要的加熱持續(xù)時間變小，加熱持續(xù)時間在220V交流電的半個周期內(nèi)。
[0096]步驟503:在所述加熱持續(xù)時間內(nèi)向所述熱源控制電路輸出低電平，以便熱源控制電路控制熱源加熱，所述加熱持續(xù)時間小于220V交流電的半個周期。
[0097]在加熱持續(xù)時間內(nèi)，單片機(jī)持續(xù)輸出低電平，利用雙向可控硅T435實(shí)現(xiàn)控制熱源在加熱持續(xù)時間內(nèi)持續(xù)加熱。由于熱源加熱持續(xù)時間變短，加熱的頻率加快，加熱的最高環(huán)境溫度與最低環(huán)境溫度的溫差變小，可以精確控制環(huán)境溫度。
[0098]實(shí)施例三
[0099]圖6為本發(fā)明一種溫度控制裝置實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意圖，應(yīng)用于單片機(jī)，實(shí)施例三是與實(shí)施例二所對應(yīng)的裝置，所述裝置包括:
[0100]獲取單元601，用于接收到觸發(fā)電路輸出的低電平時，獲取溫度采集電路所采集的所述當(dāng)前環(huán)境溫度，所述低電平是在觸發(fā)電路中的第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時輸出的。
[0101]計(jì)算單元602，用于根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度、換熱系數(shù)與預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間。
[0102]輸出單元603，用于在所述加熱持續(xù)時間內(nèi)向所述熱源控制電路輸出低電平，以便熱源控制電路控制熱源加熱，所述加熱持續(xù)時間小于220V交流電的半個周期。
[0103]實(shí)施例三與實(shí)施例二類似，參考實(shí)施例二的描述，這里不再贅述。
[0104]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種溫度控制電路，其特征在于，所述電路包括: 觸發(fā)電路，單片機(jī)，熱源控制電路以及溫度采集電路； 所述觸發(fā)電路與單片機(jī)相連，用于在觸發(fā)電路中的第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時，向單片機(jī)輸出低電平； 溫度采集電路，用于采集與熱源距離預(yù)設(shè)位置參數(shù)的當(dāng)前環(huán)境溫度； 所述單片機(jī)與所述觸發(fā)電路、熱源控制電路以及溫度采集電路分別相連，用于每接收到觸發(fā)電路輸出的低電平時，獲取溫度采集電路所采集的所述當(dāng)前環(huán)境溫度，根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度、換熱系數(shù)與預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間，在所述加熱持續(xù)時間內(nèi)向所述熱源控制電路輸出低電平，所述加熱持續(xù)時間小于220V交流電的半個周期； 所述熱源控制電路，用于接收到單片機(jī)輸出的低電平時，控制熱源加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述觸發(fā)電路包括: 整流電路的第一端口通過第一開關(guān)與第一電源的一端相連，整流電路的第三端口與第一電源的另一端相連； 整流電路的第二端口分別與第一光電耦合器的發(fā)光二極管的正極和穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的負(fù)極相連，所述第一光電耦合器的發(fā)光二極管的負(fù)極與穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的正極都與穩(wěn)壓電路的限流電阻的一端相連，所述限流電阻的另一端與整流電路的第四端口相連； 所述第一光電耦合器的第一輸出端接地，所述第一光電耦合器的第二輸出端與單片機(jī)輸入端口和第一電阻的一端分別相連,所述第一電阻的另一端與第一高電平相連； 當(dāng)整流電路輸出的電壓小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時，第一光電耦合器的光電二極管發(fā)光，第一光電I禹合器的第一輸出端與第二輸出端導(dǎo)通，向單片機(jī)輸出低電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述整流電路包括: 第一整流二極管的負(fù)極與第二整流二極管的負(fù)極相交于第二端口，第二整流二極管的正極與第三整流二極管的負(fù)極相交于第三端口，第三整流二極管的正極與第四整流二極管的正極相交于第四端口，第四整流二極管的負(fù)極與第一整流二極管的正極相交于第一端□。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述熱源控制電路包括: 第二光電耦合器的發(fā)光二極管的負(fù)極與第二電阻的一端相連，第二光電耦合器的發(fā)光二極管的正極和第三電阻的一端都與第二高電平相連，第二電阻的另一端和第三電阻的另一端都與單片機(jī)的輸出端口相連； 第二光電I禹合器的第一輸出端和第四電阻的一端都與雙向可控娃的門極相連，第四電阻的另一端和第二電源的一端都與雙向可控娃的第一主端子相連，第二光電稱合器的第二輸出端與第五電阻的一端相連，所述第五電阻的另一端和熱源的一端都與雙向可控娃的第二主端子相連，熱源的另一端通過第二開關(guān)與第二電源的另一端相連； 當(dāng)單片機(jī)輸出低電平時，第二光電耦合器的發(fā)光二極管發(fā)光，第二光電耦合器的第一輸出端和第二輸出端導(dǎo)通，雙向可控娃導(dǎo)通，控制熱源加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任意一項(xiàng)所述的電路，其特征在于， 第一光電耦合器的受光器為光敏二極管、光敏三極管、光敏電阻以及光電晶閘管中的任意一種； 第二光電耦合器的受光器為光敏二極管、光敏三極管、光敏電阻以及光電晶閘管中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-4任意一項(xiàng)所述的電路，其特征在于， 所述第一光電稱合器為P521光電稱合器或M0C3021光電稱合器； 所述第二光電稱合器為P521光電稱合器或M0C3021光電稱合器。
7.一種溫度控制方法，其特征在于，應(yīng)用于單片機(jī)，所述方法包括: 接收到觸發(fā)電路輸出的低電平時，獲取溫度采集電路所采集的所述當(dāng)前環(huán)境溫度，所述低電平是在觸發(fā)電路中的第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時輸出的； 根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度、換熱系數(shù)與預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間； 在所述加熱持續(xù)時間內(nèi)向所述熱源控制電路輸出低電平，以便熱源控制電路控制熱源加熱，所述加熱持續(xù)時間小于220V交流電的半個周期。
8.一種溫度控制裝置，其特征在于，應(yīng)用于單片機(jī)，所述裝置包括: 獲取單元，用于接收到觸發(fā)電路輸出的低電平時，獲取溫度采集電路所采集的所述當(dāng)前環(huán)境溫度，所述低電平是在觸發(fā)電路中的第一電源輸出的220V交流電經(jīng)過整流電路整流后輸出的電壓值小于穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓時輸出的； 計(jì)算單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境溫度、目標(biāo)環(huán)境溫度、換熱系數(shù)與預(yù)設(shè)位置參數(shù)計(jì)算熱源的加熱持續(xù)時間； 輸出單元，用于在所述加熱持續(xù)時間內(nèi)向所述熱源控制電路輸出低電平，以便熱源控制電路控制熱源加熱，所述加熱持續(xù)時間小于220V交流電的半個周期。
【文檔編號】G05D23/30GK104360699SQ201410579757
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】李文廣, 陳翠翠, 王侃侃, 劉騰 申請人:濰柴動力股份有限公司