本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種主控芯片的加熱裝置及方法。

背景技術(shù)：

目前大部分的攝像機產(chǎn)品都會要求能夠工作在-20度或者更低的溫度條件下，但是一般的主控類芯片無法滿足更低的工作溫度要求，如果選用軍工級的產(chǎn)品，那么成本將會很高。

基于目前低溫工作環(huán)境的選擇主要受限于芯片的最低工作溫度。在應(yīng)用情況下往往需要更換更低工作溫度的芯片，對產(chǎn)品成本控制帶來了很大的挑戰(zhàn)。其次，傳統(tǒng)的產(chǎn)品加熱設(shè)計采用腔體加熱的方式，來達到芯片工作溫度的要求，但是腔體加熱使用的是大功率加熱絲，長時間的加熱會導(dǎo)致功耗的浪費，同時加熱腔體溫度會引起系統(tǒng)啟動比較緩慢。

因此，如何在對主控芯片的加熱過程中降低成本，并使系統(tǒng)在低溫條件下能夠快速啟動成為亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對傳統(tǒng)主控芯片加熱方式成本過高，以及導(dǎo)致系統(tǒng)啟動較緩慢的問題，提供一種能夠有效降低成本，并使主控芯片滿足低溫快速啟動要求的主控芯片的加熱裝置及方法。

一種主控芯片的加熱裝置，包括：

主控控制模塊，通過接收主控芯片發(fā)出的第一控制信號控制后端電路開啟加熱模式或關(guān)閉加熱模式；

溫度檢測模塊，與所述主控控制模塊連接，用于檢測所述主控芯片的溫度，并根據(jù)檢測的所述溫度反饋電壓值至所述主控控制模塊；

比較模塊，與所述主控控制模塊連接，將所述溫度檢測模塊反饋的電壓值與預(yù)設(shè)電壓值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果輸出第二控制信號控制開啟加熱或關(guān)閉加熱；

加熱模塊，與所述比較模塊連接，用于給主控芯片加熱。

在其中一個實施例中，所述主控控制模塊包括信號輸入端、第一電阻和通斷單元，所述信號輸入端、第一電阻、通斷單元依次連接，所述信號輸入端用于輸入所述第一控制信號，所述第一電阻用于給電路提供阻抗，所述通斷單元根據(jù)所述第一控制信號進行導(dǎo)通或斷開。

在其中一個實施例中，所述通斷單元包括第一三極管和第二三極管，所述第一三極管和第二三極管連接，通過第一控制信號控制第一三極管的通斷，所述第一三極管的通斷決定第二三極管的通斷。

在其中一個實施例中，所述溫度檢測模塊包括熱敏電阻和分壓電阻，所述熱敏電阻和分壓電阻連接，所述分壓電阻與主控控制模塊連接，所述熱敏電阻隨溫度變化產(chǎn)生阻值變化，通過所述阻值變化使分壓電阻的電壓發(fā)生變化，將所述分壓電阻的電壓值反饋至所述主控控制模塊。

在其中一個實施例中，所述比較模塊包括比較器和mos管，所述比較器與mos管連接，所述比較器將溫度檢測模塊反饋的電壓值與預(yù)設(shè)電壓值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出第二控制信號至所述mos管，所述mos管根據(jù)第二控制信號進行導(dǎo)通或斷開。

在其中一個實施例中，所述加熱模塊包括至少兩個加熱電阻，所述至少兩個加熱電阻并聯(lián)，用于給主控芯片加熱。

在其中一個實施例中，所述第一控制信號為高低電平信號，當(dāng)所述第一控制信號為低電平時，開啟加熱模式，當(dāng)所述第一控制信號為高電平時，關(guān)閉加熱模式。

在其中一個實施例中，所述第二控制信號為高低電平信號，當(dāng)所述第二控制信號為高電平時，關(guān)閉加熱，當(dāng)所述第二控制信號為低電平時，開啟加熱。

一種主控芯片的加熱方法，包括：

發(fā)出第一控制信號控制后端電路開啟加熱模式；

檢測主控芯片的溫度，根據(jù)檢測的所述溫度反饋電壓值；

將反饋的所述電壓值與預(yù)設(shè)電壓值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果輸出第二控制信號控制開啟加熱或關(guān)閉加熱。

在其中一個實施例中，所述第二控制信號為高低電平信號，當(dāng)所述第二控制信號為高電平時，關(guān)閉加熱，當(dāng)所述第二控制信號為低電平時，開啟加熱。

上述主控芯片的加熱裝置及加熱方法，通過主控控制模塊發(fā)出第一控制信號控制后端電路開啟加熱模式或關(guān)閉加熱模式，溫度檢測模塊檢測主控芯片的溫度，并根據(jù)檢測的所述溫度反饋電壓值至主控控制模塊，比較模塊將溫度檢測模塊反饋的電壓值與預(yù)設(shè)電壓值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果輸出第二控制信號控制開啟加熱或關(guān)閉加熱，加熱模塊給主控芯片加熱，使主控芯片在低溫條件下能夠快速達到工作所需的溫度，且主控芯片加熱的溫度可控，并能有效降低主控芯片加熱過程中的成本。

附圖說明

圖1為一個實施例中主控芯片的加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中主控控制模塊和溫度檢測模塊的電路示意圖；

圖3為圖1中對比模塊和加熱模塊的電路示意圖；

圖4為一個實施例中主控芯片的加熱方法的流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本發(fā)明?？梢岳斫?，本發(fā)明所使用的術(shù)語“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各種元件，但這些元件不受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將第一個元件與另一個元件區(qū)分。

以下提供一種主控芯片的加熱裝置，參閱圖1所示，為主控芯片的加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述主控芯片的加熱裝置包括主控控制模塊100、溫度控制模塊200、對比模塊300和加熱模塊400。

其中，主控控制模塊100通過接收主控芯片發(fā)出的第一控制信號控制后端電路開啟加熱模式或關(guān)閉加熱模式；溫度檢測模塊200與主控控制模塊100連接，用于檢測所述主控芯片的溫度，并根據(jù)檢測的所述溫度反饋電壓值至主控控制模塊100；比較模塊300與主控控制模塊100連接，獲取溫度檢測模塊200反饋的電壓值，將所述電壓值與預(yù)設(shè)電壓值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果輸出第二控制信號控制開啟加熱或關(guān)閉加熱；加熱模塊400與比較模塊300連接，用于給主控芯片加熱。

具體地，所述第一控制信號為高低電平信號，當(dāng)所述第一控制信號為低電平時，控制后端電路開啟加熱模式，當(dāng)所述第一控制信號為高電平時，控制后端電路關(guān)閉加熱模式。所述第二控制信號為高低電平信號，當(dāng)所述第二控制信號為高電平時，加熱模塊400關(guān)閉加熱，當(dāng)所述第二控制信號為低電平時，加熱模塊400開啟加熱。

在一個實施例中，如圖2所示，為主控控制模塊100和溫度檢測模塊200的電路示意圖，主控控制模塊100包括信號輸入端host_contrl、第一電阻r632和通斷單元(圖中未標(biāo))，信號輸入端host_contrl、第一電阻r632、通斷單元依次連接，信號輸入端host_contrl用于輸入所述第一控制信號，第一電阻r632用于給電路提供阻抗，通斷單元根據(jù)所述第一控制信號進行導(dǎo)通或斷開。

進一步地，所述通斷單元包括三極管q22和三極管q23，三極管q22和三極管q23連接，在三極管q22的集電極連接有電阻r633，電阻r633與12v直流電源相連，在三極管q23的集電極連接有電阻r644。通過第一控制信號控制三極管q22的通斷，三極管q22的通斷決定三極管q23的通斷。

具體地，當(dāng)所述第一控制信號為低電平時，第一電阻r632呈現(xiàn)高阻態(tài)，此時三極管q22不導(dǎo)通，電阻r633為三極管q23提供導(dǎo)通電流，因此三極管q23導(dǎo)通，電阻r644和電阻r640并聯(lián)，此時熱敏電阻r636與電阻r644和電阻r640并聯(lián)值進行分壓，在電阻r644和電阻r640上采集到分壓電壓值v_temp，所以此時后端電路可以根據(jù)電壓值v_temp開啟加熱模式。相反地，當(dāng)所述第一控制信號為高電平時，第一電阻r632呈現(xiàn)低阻態(tài)，此時三極管q22導(dǎo)通，電阻r633將所述12v直流電源泄放至地端，因此三極管q23不導(dǎo)通，此時熱敏電阻r636與電阻r644進行分壓，在電阻r644上采集到電壓值v_temp，所以此時后端電路根據(jù)電壓值v_temp關(guān)閉加熱模式。

在一個實施例中，溫度檢測模塊200包括熱敏電阻r636和分壓電阻r640，熱敏電阻r636和分壓電阻r640連接，分壓電阻r640與主控控制模塊100中的電阻r644和三極管q23并聯(lián)。熱敏電阻r636會隨溫度變化產(chǎn)生阻值變化，通過所述阻值變化使分壓電阻r640上的電壓發(fā)生變化，分壓電阻r640的電壓值v_temp會反饋至主控控制模塊100中的電阻r644上。

其中，熱敏電阻工作原理為ntc(negativetemperaturecoefficient，負(fù)的溫度系數(shù))，泛指負(fù)溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件。它是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)，因為在導(dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。溫度低時，這些氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數(shù)目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值降低。ntc熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在10o～1000000歐姆，溫度系數(shù)-2％～-6.5％。

在一個實施例中，比較模塊300包括比較器u32和mos管q24，比較器u32與mos管q24連接。比較器u32的正向輸入端與電阻r644的一端連接，用于采集電阻r644上的電壓值v_temp，比較器u32的反向輸入端接在電阻r635和電阻r637之間，電阻r635的一端接有12v直流電源。比較器u32的輸出端與mos管q24的柵極連接，在比較器u32的輸出端與mos管q24的柵極之間連接有電阻r641，在mos管q24的柵極和源極之間連接有電阻r639，在電阻r639的一端連接有12v直流電源。

具體地，比較器u32將主控控制模塊100中的電阻r644上的電壓值v_temp與電阻r635和電阻r637上的分壓進行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出第二控制信號至mos管q24，mos管q24根據(jù)第二控制信號進行導(dǎo)通或斷開。

在一個實施例中，加熱模塊400包括加熱電阻r634和加熱電阻r638，加熱電阻r634與加熱電阻r638并聯(lián)，利用電流流過所述加熱電阻的焦耳效應(yīng)產(chǎn)生的熱能對主控芯片加熱。在其他實施例中，所述加熱電阻的數(shù)量還可以設(shè)置為兩個以上。本實施例通過兩個電阻并聯(lián)的方式加熱，取代了傳統(tǒng)的加熱絲加熱方式，在降低成本的同時，也降低了功耗。

在一個實施例中，在三極管q23導(dǎo)通的前提下，當(dāng)熱敏電阻r636的溫度上升時，熱敏電阻r636的阻值降低，此時分壓電阻r640上的電壓增大，因此與分壓電阻r640并聯(lián)的電阻r644上的電壓值v_temp增大，此時比較器u32的正向輸入端電壓增大，所以輸出端輸出高電平，由于此時mos管q24的柵極和源極之間沒有電壓差或電壓差不足，因此mos管q24不導(dǎo)通，所以加熱模塊400不工作，此時關(guān)閉加熱。

相反地，當(dāng)熱敏電阻r636的溫度下降時，熱敏電阻r636的阻值上高，此時電壓值v_temp減小，比較器u32的輸出端輸出低電平，此時mos管q24的柵極和源極之間產(chǎn)生電壓差，因此mos管q24導(dǎo)通，所以加熱模塊400開啟加熱。

本實施例通過主控控制模塊100接收的低電平控制后端電路開啟加熱模式，當(dāng)主控芯片的溫度上升到正常工作所需溫度后，主控芯片會輸出高電平關(guān)閉加熱電路，避免長時間加熱造成功耗的浪費及燒壞其他電路。更進一步地，當(dāng)加熱的溫度達到設(shè)定的熱敏電阻r636的溫度值時，則會經(jīng)過比較器u32輸出高電平，控制加熱模塊400不導(dǎo)通，關(guān)閉加熱，避免主控芯片控制不及時導(dǎo)致加熱電路處于一直加熱狀態(tài)。

基于相同的發(fā)明構(gòu)思，提供一種主控芯片的加熱方法，參閱圖4所示，為主控芯片的加熱方法的流程圖，所述主控芯片的加熱方法包括以下步驟s110～s130。

s110：發(fā)出第一控制信號控制后端電路開啟加熱模式。

具體地，電路中的主控控制模塊通過接收主控芯片發(fā)出的第一控制信號控制后端電路開啟加熱模式或關(guān)閉加熱模式。所述第一控制信號為高低電平信號，當(dāng)所述第一控制信號為低電平時，控制后端電路開啟加熱模式，當(dāng)所述第一控制信號為高電平時，控制后端電路關(guān)閉加熱模式。

s120：檢測主控芯片的溫度，根據(jù)檢測的所述溫度反饋電壓值。

具體地，通過溫度檢測模塊檢測所述主控芯片的溫度，度檢測模塊包括熱敏電阻和分壓電阻，所述熱敏電阻會隨溫度變化產(chǎn)生阻值變化，通過所述阻值變化使分壓電阻上的電壓發(fā)生變化，所述分壓電阻的電壓值會反饋至主控控制模塊中。

s130：將反饋的所述電壓值與預(yù)設(shè)電壓值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果輸出第二控制信號控制開啟加熱或關(guān)閉加熱。

具體地，通過比較模塊將反饋的所述電壓值與預(yù)設(shè)電壓值進行比較，比較模塊3包括比較器和mos管，比較器將主控控制模塊中的電阻上的電壓值與預(yù)設(shè)電壓值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出第二控制信號至所述mos管，所述mos管根據(jù)第二控制信號進行導(dǎo)通或斷開。所述第二控制信號為高低電平信號，當(dāng)所述第二控制信號為高電平時，開啟加熱，當(dāng)所述第二控制信號為低電平時，關(guān)閉加熱。

上述主控芯片的加熱裝置及加熱方法，通過主控控制模塊發(fā)出第一控制信號控制后端電路開啟加熱模式或關(guān)閉加熱模式，溫度檢測模塊檢測主控芯片的溫度，并根據(jù)檢測的所述溫度反饋電壓值至主控控制模塊，比較模塊將溫度檢測模塊反饋的電壓值與預(yù)設(shè)電壓值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果輸出第二控制信號控制開啟加熱或關(guān)閉加熱，加熱模塊給主控芯片加熱，使主控芯片在低溫條件下能夠快速達到工作所需的溫度，且主控芯片加熱的溫度可控，并能有效降低主控芯片加熱過程中的成本。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。