電熱毯的溫度控制
電熱毯,又名電褥,是一種接觸式電暖器具,它將特制的,絕緣性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的軟索式電熱元件呈盤蛇狀織入或縫入毛毯里,通電時(shí)即發(fā)出熱量。主要用于人們睡眠時(shí)提高被窩里的溫度來達(dá)到取暖的目的。還可用于被褥的去潮除濕。它耗電量少、溫度可調(diào)節(jié)、使用方便、使用廣泛,已有100多年的歷史。
電熱毯的兩種結(jié)構(gòu)類型
①不帶信號線型:用于普通型電熱毯。使用的電熱合金絲有直線狀的,但更多的是呈螺旋狀纏繞在耐熱芯線上,外面涂覆一 層耐熱樹脂。
②帶信號線型:用于調(diào)溫型電熱毯中。線芯用玻璃纖維或滌綸絲編成,上面纏繞著柔韌可撓的電熱合金絲(或箔帶),外面包覆一層尼龍感熱層或特種塑料感熱層,再將一種銅合金信號線繞在感熱層外,最外面涂覆一層耐熱樹脂。當(dāng)電熱毯上任一點(diǎn)處的溫度超過預(yù)定值時(shí),該處相應(yīng)的電熱絲上的感熱層即由絕緣體變?yōu)榱紝?dǎo)體,使控制電路接通,電熱毯斷電,達(dá)到控溫和安全防護(hù)的目的。
采用不帶信號線型電熱元件的普通型電熱毯,如要實(shí)現(xiàn)控溫,一般設(shè)有兩類控溫元件:一類是過熱安全恒溫器,每床電熱毯約需8~9個(gè),串聯(lián)在電熱元件上,起安全防護(hù)作用;另一類是恒溫器控制器,設(shè)在床頭或手邊,起調(diào)節(jié)溫度 的作用。采用帶有信號線的電熱元件的電熱毯僅需恒溫控制器。
目前,很多電熱毯的溫度控制都采用手動(dòng)開關(guān),它是由一個(gè)快熱檔和一個(gè)慢熱檔進(jìn)行控溫的,這樣電熱毯內(nèi)部溫度較難控制在某一恒定的溫度下工作,給使用者帶來不少的麻煩。
電熱毯的工作原理
用于調(diào)溫型電熱毯中。線芯用玻璃纖維或滌綸絲編成,上面纏繞著柔韌可撓的電熱合金絲(或箔帶),外面包覆一層尼龍感熱層或特種塑料感熱層,再將一種銅合金信號線繞在感熱層外,最外面涂覆一層耐熱樹脂。當(dāng)電熱毯上任一點(diǎn)處的溫度超過預(yù)定值時(shí),該處相應(yīng)的電熱絲上的感熱層即由絕緣體變?yōu)榱紝?dǎo)體,使控制電路接通,電熱毯斷電,達(dá)到控溫和安全防護(hù)的目的。采用不帶信號線型電熱元件的普通型電熱毯,如要實(shí)現(xiàn)控溫,一般設(shè)有兩類控溫元件:一類是過熱安全恒溫器,每床電熱毯約需8~9個(gè),串聯(lián)在電熱元件上,起安全防護(hù)作用;另一類是恒溫器控制器,設(shè)在床頭或手邊,起調(diào)節(jié)溫度的作用。采用帶有信號線的電熱元件的電熱毯僅需恒溫控制器。
電熱毯溫控器電路(一)
如圖所示是由時(shí)基電路NE555、交流開關(guān)控制器件BCR、溫度調(diào)節(jié)電位器、穩(wěn)壓二極管等構(gòu)成的電熱毯溫控器。一般電熱毯有高溫、低溫兩擋。本電路是一種電熱毯溫控器,可以把電熱毯的溫度控制在一個(gè)合適的范圍。
電熱毯控制電路
工作原理:
電路如圖所示。圖中IC為NE555時(shí)基電路。RP3為溫控調(diào)節(jié)電位器,其滑動(dòng)臂電位決定IC的觸發(fā)電位V2和閥電位Vf,且V5=Vf=2Vz。220V交流電壓經(jīng)C2.R2限流降壓,D1、D2整流、C1濾波,DW穩(wěn)壓后,獲得9V左右的電壓供NE555時(shí)基電路使用。RP1為溫控調(diào)節(jié)電位器,其滑動(dòng)臂電位決定NE555觸發(fā)電位V2和閥電位Vf,且V5-Vf-2Vz。室溫下接通電源,因已調(diào)V2≤Vz、V6≥Vf時(shí),NE555翻轉(zhuǎn),3腳變?yōu)榈碗娖剑珺CR截止,電熱絲停止發(fā)熱,溫度開始逐漸下降,BG1的ICEO隨之逐漸減小,V2、V6降低。當(dāng)V6《VF,V2≤VZ時(shí),IC的3腳電位回到高電位,BCR又觸發(fā)導(dǎo)通,電熱絲又開始發(fā)熱。實(shí)際證明,調(diào)節(jié)RP2使V2=12V6時(shí),溫差為零;而V2=“V6時(shí)最大。
元件的選擇:BG1可選用3AX、3AG等PNP型鍺管:BCR用400V以上的小型雙向可控硅。
注:V2、V5、V6為NE555電路2、5、6腳電壓。
制作要點(diǎn):熱敏傳感器BG1可用耐溫的細(xì)軟線引出,并將其連同管腳接頭裝入一電容器鋁殼內(nèi),注入導(dǎo)熱硅脂,制成溫度探頭。使用時(shí),把該探頭放在適當(dāng)部位即可。
電熱毯溫控器電路(二)
彩虹牌1329a電熱毯溫控電路圖
最常見的故障:1、燒保險(xiǎn)絲和溫控保險(xiǎn)損壞;2、rw1、rw2接觸不良;
處理方法:更換保險(xiǎn)絲,溫控保險(xiǎn)不易買到故可以直接用保險(xiǎn)絲替代;兩個(gè)電位器接觸不良,用酒精清洗即可。
電熱毯溫控器電路(三)
目前,很多電熱毯的溫度控制都采用手動(dòng)開關(guān),它是由一個(gè)快熱檔和一個(gè)慢熱檔進(jìn)行控溫的,這樣電熱毯內(nèi)部溫度較難控制在某一恒定的溫度下工作,給使用者帶來不少的麻煩。本文向大家介紹一種電熱毯自動(dòng)控制電路,它能在預(yù)定的溫度下工作,還能起到停電自鎖、過電壓保護(hù)的作用。
電路原理介紹
電路工作原理見圖l所示。它主要由停電自鎖電路、過電壓保護(hù)電路、自動(dòng)恒溫控制電路組成。當(dāng)按鈕開關(guān)S2按下,220V交流電經(jīng)電容C2降壓、V6和V7穩(wěn)壓整流、C3濾波后供繼電器J使用,這時(shí)J通電吸合,常開觸點(diǎn)J1接通,使得電路自鎖。這時(shí),即使按鈕開關(guān)S2松開,也能維持向電熱毯及繼電器J供電。當(dāng)電熱毯在使用過程中遇到電網(wǎng)停電,則繼電器J斷電釋放,常開觸電J1斷開,故電熱毯不工作。電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)不能使繼電器和電熱毯自動(dòng)接通電源,只能再次按動(dòng)s2,繼電器J吸合,電熱毯才會(huì)重新通電工作。
Rt是一種正溫度系數(shù)熱敏電阻,其內(nèi)部阻值大小隨所感受的溫度高低而變化,即溫度高時(shí)內(nèi)部阻值增大,反之亦然。由整流二極管V2~V5、單向可控硅SCR、雙向觸發(fā)二極管V1、正溫度系數(shù)熱敏電阻Rt、電容C1、電位器RP組成電熱毯恒溫控制電路。
其控制過程是:交流電經(jīng)V2~V5橋式整流后變?yōu)橹绷麟?,?jīng)RP、Rt向C1充電,當(dāng)C1兩端上的電壓達(dá)到一定值,使雙向觸發(fā)二極管擊穿導(dǎo)通而處于放電狀態(tài)。此時(shí),單向可控硅被觸發(fā)導(dǎo)通,使電熱毯通電工作。在電熱毯內(nèi)部溫度上升到一定值時(shí),其熱敏電阻Rt內(nèi)部阻值很大,而降落在C1上的電壓較小,不能使V1擊穿,則SCR關(guān)斷,相應(yīng)電熱毯斷電不工作,此時(shí)電熱毯處于降溫狀態(tài)。當(dāng)電熱毯溫度降到某一值時(shí),又重復(fù)以上的控制過程,這樣不斷周而復(fù)始,使電熱毯溫度保持在某一恒定值。倘若電網(wǎng)出現(xiàn)過電壓時(shí),壓敏電阻MY內(nèi)部被短路(即處于導(dǎo)通狀態(tài)),并快速熔斷保險(xiǎn)絲RD,從而起到過電壓自動(dòng)保護(hù)作用。
電熱毯溫控器電路(四)
該款溫控器是韓國大明電器公司生產(chǎn)的“太陽牌AC220V自動(dòng)調(diào)溫器”,為較早期產(chǎn)品。接60w燈泡作假負(fù)載試驗(yàn),H1-H2間輸出電壓為90V~220V。R1、C1是可控硅保護(hù)電路,C2、D1、D2、R4構(gòu)成過零檢測電路。該款溫控器實(shí)際上沒有自動(dòng)恒溫功能,輸出端S1~S2間所接電阻R5是沒用的.因此該款溫控器也可直接適用國產(chǎn)電熱毯。
電熱毯溫控器電路(五)
該溫控器可無級調(diào)節(jié)電熱毯溫度,性能優(yōu)良,控制輸出功率為100W,若隨之廢棄很可惜,試改動(dòng)線路可配用國產(chǎn)電熱毯。
原機(jī)輸出端接220V60W燈泡假負(fù)載試驗(yàn)最高溫狀態(tài)max=50V、max=120V。要想配用國產(chǎn)電熱毯就必須設(shè)法提高輸出電壓。將機(jī)內(nèi)微調(diào)電位器調(diào)為0Ω(最高溫狀態(tài)),輸出電壓Vmax=80V、max=190V,輸出電壓還是低了些。試在1R7上并接1kΩ左右電阻,輸出電壓升高到Vmax=90V、max=215V,此時(shí)燈泡很亮,燈絲顏色為耀眼白色,與接在220V線路上亮度幾乎一樣。改接國產(chǎn)雙人電熱毯(直流電阻為800Ω)試驗(yàn),5分鐘就正常發(fā)熱,改裝成功。
再接上國產(chǎn)單人電熱毯(直流電阻為1kΩ)試驗(yàn),調(diào)在最高溫狀態(tài)也熱得慢,并始終為低溫狀態(tài),是因阻值過大而功率過小,缺失高溫功能。缺失高溫功能的真正原因是溫控器輸出的215V電壓不是純交流電壓,是在90V直流電壓上疊加半波交流電壓,即交流電壓(),并且有方向性、單方向?qū)?,推算交流電壓?20V~150V左右。配用阻值低的負(fù)載還可以,。配用高阻值負(fù)載輸出功率就要大打折扣。為解決這個(gè)問題,安裝一只高、低溫轉(zhuǎn)換開關(guān)。需用高溫時(shí),電熱毯直通220V電源,電熱毯速熱,溫度不可調(diào);選用低溫?fù)鯐r(shí),溫控器工作可調(diào)溫。高、低電路同樣適用雙人電熱毯。若電熱毯阻值在500Ω左右,可以不用高、低溫開關(guān)。
原機(jī)溫控器有恒溫功能,配用國產(chǎn)電熱毯后沒有恒溫功能,但總比國產(chǎn)電熱毯只有高、低二擋固定控溫要好,并消除了國產(chǎn)電熱毯在低溫?fù)鯐r(shí)不能調(diào)溫因過熱讓人難受的狀況。
溫控器改動(dòng)部分電路見附圖中虛線和畫×處所示。
電熱毯溫控器電路(六)
本電路是采用555時(shí)基集成電路和很少的外圍元件組成的一個(gè)溫度自動(dòng)控制器。因?yàn)殡娐分懈鼽c(diǎn)電壓都來自同一直流電源,所以不需要性能很好的穩(wěn)壓電源,用電容降壓法便能可靠地工作。電路元件價(jià)格低、體積小、便于在業(yè)余條件下自制。該電路制作的溫度自動(dòng)控制器可用于工業(yè)生產(chǎn)和家用的電加熱控制,效果良好。
一、電路工作原理
電路原理如圖1所示。
圖1 采用555時(shí)基電路的簡易溫度控制器電路圖
當(dāng)溫度較低時(shí),負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt阻值較大,555時(shí)基集成電路(IC)的2腳電位低于Ec電壓的1/3(約4V),IC的3腳輸出高電平,觸發(fā)雙向晶閘管V導(dǎo)通,接通電加熱器RL進(jìn)行加熱,從而開始計(jì)時(shí)循環(huán)。當(dāng)置于測溫點(diǎn)的熱敏電阻Rt溫度高于設(shè)定值而計(jì)時(shí)循環(huán)還未完成時(shí),加熱器RL在定時(shí)周期結(jié)束后就被切斷。當(dāng)熱敏電阻Rt溫度降低至設(shè)定值以下時(shí),會(huì)再次觸發(fā)雙向晶閘管V導(dǎo)通,接通電加熱器RL進(jìn)行加熱。這樣就可達(dá)到溫度自動(dòng)控制的目的。
二、元器件的選擇
電路中,熱敏電阻Rt可采用負(fù)溫度系數(shù)的MF12型或MF53型,也可以選擇不同阻值和其他型號的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,只要在所需控制的溫度條件下滿足Rt+VR1=2R4這一關(guān)系式即可。電位器VR1取得大一些能獲得較大的調(diào)節(jié)范圍,但靈敏度會(huì)下降。雙向晶閘管V也可根據(jù)負(fù)載電流的大小進(jìn)行選擇。其他元件沒有特殊要求,根據(jù)電路圖給出參數(shù)來選擇。
三、制作和調(diào)試方法
整個(gè)電路可安裝在一塊線路板上,一般不需要調(diào)試,時(shí)間間隔為1.1R2&TImes;C3,應(yīng)該比加熱系統(tǒng)的熱時(shí)間常數(shù)選得小一些,但也不能太小,否則會(huì)因?yàn)殡p向晶閘管V急速導(dǎo)通或關(guān)閉而造成過分的射頻干擾。安裝調(diào)試完后可裝入一個(gè)小塑料盒內(nèi),并將熱敏電阻Rt引出至測溫點(diǎn)即可。
電熱毯溫控器電路(七)
此溫度控制器電路圖的溫度控制范圍為5~95℃,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及科研方面的溫度自動(dòng)控制。
溫度控制器電路圖
元器件選擇
R1~RIO均選用1/4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器,R2和R3的精度應(yīng)為為±1%。RP1~RP3均選用線性電位器。C1和C2均選用耐壓值為25V的鋁電解電容器;C3選用獨(dú)石電容器或滌綸電容器。YD選用1N4001或1N4007型硅整流二極管。VS選用1W、6V左右的硅穩(wěn)壓二極管,例如1N4735等型號。VL1和VL2均選用φ5mm的發(fā)光二極管,VL1為紅色,VL2為綠色。UR選用1A、50V的整流橋堆,也可用4只1N4001橋接后代替。V1選用MTS-102型晶體管式溫度傳感器(也可用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻器代替);V2選用S8550或3CG8550型硅PNP晶體管。IC1選用LM324型四運(yùn)放集成電路;IC2選用7809型三端穩(wěn)壓集成電路。K選用JRX-13F型9V直流繼電器。KM選用線圈電壓為220V的交流接觸器,其觸頭電流容量應(yīng)根據(jù)EH的實(shí)際功率來選擇。PV選用100mV的電壓表。T選用3~5W、二次電壓為12V的電源變壓器。S選用5A、220V的交流電源開關(guān)。EH的功率應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來選擇。
電熱毯溫控器電路(八)
自動(dòng)調(diào)節(jié)的溫度控制器電路
流體媒價(jià)溫度控制器是利用感溫流體熱脹冷縮及液體不可壓縮的原理而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。
溫控器根據(jù)工作環(huán)境的溫度變化,在開關(guān)內(nèi)部發(fā)生物理形變,從而產(chǎn)生某些特殊效應(yīng),產(chǎn)生導(dǎo)通或者斷開動(dòng)作的一系列自動(dòng)控制元件,或者電子原件在不同溫度下,工作狀態(tài)的不同原理來給電路提供溫度數(shù)據(jù),以供電路采集溫度數(shù)據(jù)。
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