一种PTC陶瓷片温控电路及加热设备的制作方法

本实用新型涉及温度检测技术领域，特别是涉及一种PTC陶瓷片温控电路及加热设备。

背景技术：

电加热技术应用越来越广泛，市面上的电加热设备主要由加热元件、感温器件及控制器组成，通过对加热元件施加电流，使得加热元件发热，感温器件能够检测加热环境的温度，控制器根据检测的温度，控制加热元件的电流通断。

发明人在实现本发明的过程中，发现传统技术至少存在以下问题：由于感温器件与加热元件两者分离，在装配感温器件时，感温器件是另外单独设置在产品的特定位置，增加了生产加工的复杂度，并且温度采样容易出现偏差，温度控制效果不好。

技术实现要素：

本实用新型实施例一个目的旨在提供一种PTC陶瓷片温控电路及加热设备，其温度控制效果比较好。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

在第一方面，本实用新型实施例提供一种PTC陶瓷片温控电路，包括：

PTC陶瓷片，用于被施加市电电压进行加热；

过零检测电路，用于输入所述市电电压，并检测所述市电电压的过零点；

开关电路，与所述PTC陶瓷片连接，用于在导通状态下，PTC陶瓷片温控电路向所述PTC陶瓷片施加电流，或者，在截止状态下，中断所述电流流经所述PTC陶瓷片；

电流采样电路，与所述PTC陶瓷片连接，用于采样流经所述PTC陶瓷片的电流；

控制电路，分别与所述电流采样电路和所述过零检测电路连接，用于根据所述过零点后预设时刻电压下，流经所述PTC陶瓷片的电流，控制所述开关电路工作在所述导通状态或所述截止状态。

可选地，所述开关电路包括：

第一触发电路，与所述控制电路连接；

双向可控硅，所述双向可控硅的T1极与所述PTC陶瓷片连接，所述双向可控硅的T2极用于输入所述市电电压，所述双向可控硅的G极与所述第一触发电路连接。

可选地，所述开关电路还包括：第一滤波电路，所述第一滤波电路连接在所述双向可控硅的T1极与所述双向可控硅的G极之间。

可选地，所述开关电路还包括：第二滤波电路，所述第二滤波电路连接在所述双向可控硅的T1极与所述双向可控硅的T2极之间。

可选地，所述PTC陶瓷片温控电路还包括继电器保护电路，所述继电器保护电路分别与所述开关电路和所述控制电路连接，用于根据所述控制电路发送的开关控制信号，控制所述市电电压输入所述PTC陶瓷片。

可选地，所述继电器保护电路包括：

第二触发电路，用于根据所述控制电路发送的开关控制信号，产生触发信号；

继电器，分别与所述第二触发电路和所述开关电路连接，用于根据所述触发信号，控制所述市电电压输入所述PTC陶瓷片。

可选地，所述继电器保护电路包括续流电路，所述续流电路连接在所述继电器的线圈两端之间。

可选地，所述PTC陶瓷片温控电路还包括电源电路，所述电源电路分别与所述过零点检测电路和所述控制电路连接。

可选地，所述电源电路包括信号调理电路与降压电路，所述信号调理电路与所述降压电路连接。

在第二方面，本实用新型实施例提供一种加热设备，包括任一项所述的PTC陶瓷片温控电路。

在本实用新型各个实施例提供的PTC陶瓷片温控电路及加热设备中，PTC陶瓷片既可以发热，又可以探测温度，因此，控制电路根据过零点后预设时刻电压下，流经PTC陶瓷片的电流，控制开关电路工作在导通状态或截止状态，从而有效地控制加热时的温度。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施例提供一种PTC陶瓷片温控电路的电路原理结构框图；

图2是本实用新型实施例提供一种PTC陶瓷片温控电路的电路结构示意图；

图3是本实用新型另一实施例提供一种PTC陶瓷片温控电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供的PTC陶瓷片温控电路能够应用在任意合适类型的加热设备，该加热设备能够通过PTC陶瓷片的发热而实现加热。

PTC陶瓷片是一种新型的加热器件，其加热功率大，具有正温度特性，温度升高时，其阻值随之上升，温度与其阻值符合一定的数学规律，因此，用户通过构建阻值-温度关系表，在已知PTC陶瓷片的阻值条件下，通过查询阻值-温度关系表，便可以得到PTC陶瓷片的当前温度。

请参阅图1，PTC陶瓷片温控电路100包括：PTC陶瓷片11、过零检测电路12、开关电路13、电流采样电路14及控制电路15。

PTC陶瓷片11用于被施加市电电压进行加热，市电电压为正弦波电压。

过零检测电路12用于输入市电电压，并检测市电电压的过零点。

开关电路13与PTC陶瓷片11连接，当开关电路13工作在导通状态时，PTC陶瓷片温控电路向PTC陶瓷片11施加电流，对PTC陶瓷片11进行加热。当开关电路13工作在截止状态时，中断电流流经PTC陶瓷片11，停止对PTC陶瓷片11进行加热。

电流采样电路14与PTC陶瓷片11连接，电流采样电路14用于采样流经PTC陶瓷片11的电流；

控制电路15分别与电流采样电路14和过零检测电路12连接。控制电路15根据过零点后预设时刻电压下，流经PTC陶瓷片11的电流，控制开关电路13工作在导通状态或截止状态。举例而言：过零检测电路12向控制电路15发送过零点信号，于是，控制电路15根据正弦波电压经过过零点后的特性，选择在45度角对应的交流电压的有效值，并结合该45度角对应的交流电压下，流经PTC陶瓷片11的电流，计算出PTC陶瓷片11的等效电阻，并根据阻值-温度关系表，查询获得PTC陶瓷片11的当前温度。当PTC陶瓷片11的当前温度大于额定温度时，控制电路15控制开关电路13工作在截止状态。当PTC陶瓷片11的当前温度小于额定温度时，控制电路15控制开关电路13工作在导通状态。

在一些实施例中，控制电路15可以控制电流在正半周内通过PTC陶瓷片11，控制电流在负半周内不通过PTC陶瓷片11。并且，控制电路15还可以采用PID算法控制电流通过PTC陶瓷片11。

在本实施例中，PTC陶瓷片11既可以发热，又可以探测温度，因此，控制电路15根据过零点后预设时刻电压下，流经PTC陶瓷片11的电流，控制开关电路13工作在导通状态或截止状态，从而有效地控制加热时的温度。

在一些实施例中，控制电路15可以通过使用以下各项中的至少一种来实现：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、执行这些功能的其他电子单元。

在一些实施例中，请参阅图2，开关电路13包括：第一触发电路132、双向可控硅134、第一滤波电路136及第二滤波电路138。

第一触发电路132与控制电路15连接，双向可控硅134的T1极与PTC陶瓷片11连接，双向可控硅134的T2极用于输入市电电压，双向可控硅134的G极与第一触发电路132连接。

控制电路15向第一触发电路132发送触发信号，于是，第一触发电路132产生使能信号，使得双向可控硅134触发导通，电流便可以通过双向可控硅134流经PTC陶瓷片11。

第一滤波电路136连接在双向可控硅134的T1极与G极之间，第一滤波电路136能够对第一触发电路132产生的使能信号进行滤波处理，从而使得能够更加可靠地触发双向可控硅134导通。

第二滤波电路138连接在双向可控硅134的T1极与T2极之间。第二滤波电路138能够对流经双向可控硅134的电流进行滤波，使得PTC陶瓷片11加热效率更高。

请再参阅图2，PTC陶瓷片温控电路100还包括继电器保护电路16，继电器保护电路16分别与开关电路13和控制电路15连接。继电器保护电路16根据控制电路15发送的开关控制信号，控制市电电压输入PTC陶瓷片11。举例而言，继电器保护电路16相当于加热设备的总开关，当开关控制信号用于指示停止加热时，于是继电器保护电路16断开市电电压输入PTC陶瓷片11，PTC陶瓷片11便停止加热。当开关控制信号用于指示加热时，于是继电器保护电路16接入市电电压，市电电压输入PTC陶瓷片11，PTC陶瓷片11开始加热。

在一些实施例中，继电器保护电路16包括：第二触发电路162与继电器164。

继电器164分别与第二触发电路162和开关电路13连接。控制电路15向第二触发电路162发送开关控制信号，第二触发电路162根据开关控制信号，产生触发信号。继电器164根据触发信号，控制市电电压输入PTC陶瓷片11。

在一些实施例中，继电器保护电路16包括续流电路166，续流电路166连接在继电器164的线圈两端之间，当继电器164断开时，由于继电器164的线圈还存在磁通，为了防止感生电动势损伤继电器164的驱动电路，该续流电路166能够对线圈中的电流进行续流与释放，从而保护好继电器164的驱动电路。

请参阅图3，PTC陶瓷片温控电路100还包括电源电路16，电源电路16分别与过零点检测电路12和控制电路15连接。电源电路16能够为过零点检测电路12提供电流检测点，并且为控制电路15提供电源。

在一些实施例中，电源电路16包括信号调理电路162与降压电路164，信号调理电路162与降压电路164连接。信号调理电路162能够对输入的市电电压进行整流与滤波，降压电路164能够对滤波后的电源进行降压，并将降压后的电源供给其它电路。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。