CN103412218A - 一种陶瓷加热丝工况检测电路及相应方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷加热丝工况检测电路及相应方法，属于陶瓷加热丝工作状态检测领域。其中，陶瓷加热丝工况检测电路，包括：控制模块、电子开关模块、加热丝驱动模块、加热丝保护模块、检测处理模块、电压转换模块。本发明提供的陶瓷加热丝工况检测电路配合本发明所述的检测方法，利用陶瓷加热丝自身的电阻特性，克服检测电路的大电流问题，实现检测目的。通过控制模块分时发出检测信号及控制信号判断出陶瓷加热丝的工作状态。本发明充分利用加热丝其自身的特性构成检测电路，电路简单可靠，提高了检测的准确性。

Description

一种陶瓷加热丝工况检测电路及相应方法

技术领域

本发明属于陶瓷加热丝检测技术领域，具体涉及一种陶瓷加热丝工况检测电路及其工况检测的方法。

背景技术

在车用液体加热器中，加热丝一般由金属电阻丝制成，但受其自身特性影响，加热丝的加热温度通常无法达到足够高，且容易被腐蚀。如今一些车用液体加热器中开始使用升温迅速、表面温度高、耐腐蚀的陶瓷加热丝。但在陶瓷加热丝的工作过程中，(1)车用液体加热器中使用陶瓷加热丝，该加热丝自身电阻值较小，因此检测电路承受的电流较大。(2)使用中可能会发生一些意外状况，如***工作时陶瓷加热丝开路、短路等一系列使***无法正常工作的情况，这些故障的出现轻则使加热器直接停止工作，重则导致设备的永久损坏，并可能引发一些大的安全事故。因此克服检测困难，发明一种准确实时判断陶瓷加热丝工况的检测电路，对于保证设备的安全很重要。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述存在的问题，提供一种陶瓷加热丝工矿检测电路及该加热丝的工况检测方法，解决陶瓷加热丝各工况的准确检测问题。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：本发明实施例的目的在于提供了一种直流电机的检测电路，包括：电子开关模块，所述电子开关模块的输入端连接到所述控制模块的控制脉冲信号输出端，所述电子开关模块的输出端连接到所述加热丝驱动模块的信号输入端；加热丝驱动模块，所述加热丝驱动模块的电源输入端连接到所述检测电路的电源正极，所述加热丝驱动模块电路电源输出端连接到所述加热丝保护模块；加热丝保护模块，所述加热丝保护模块输入端连接到所述检测处理模块的反馈信号输入端A；检测处理模块，所述检测处理模块的检测信号输入端B连接到所述控制模块的检测信号输出端，所述检测处理模块的检测信号输出端C连接到所述电压转换模块的反馈电压输入端；电压转换模块，所述电压转换模块的输出端连接入所述控制模块的反馈信号输入端。

电子开关模块电路由三极管Q₁、电容C₄、电阻R₅及R₆组成；电阻R₅连接在所述控制模块控制信号输出端与三极管Q₁基极，实现对三极管Q₁基极进行限流的作用；电容C₄连接在所述三极管Q₁的基极与电阻R₅之间；电阻R₆连接在检测电路电源的正极以及三极管Q₁的集电极之间，实现对集电极的限流保护作用。

加热丝驱动模块电路包括：自动保护功率MOSFET电源驱动器Q₂、电阻R₇、二极管D₂及电容C₁；电阻R₇连接在所述电子开关模块电路的信号输出端与所述功率MOSFET电源驱动器Q₂的栅极之间，实现减弱或消除信号过冲等信号完整性问题；电容C₁连接在所述功率MOSFET电源驱动器Q₂的漏极与所述检测电路的电源地层之间；功率MOSFET电源驱动器Q₂的漏极连接在检测电路的电源正极，功率MOSFET电源驱动器Q₂的源极连接在所述二极管D₂的P极；检测电路中利用二极管D₂的单向导电特性，防止检测时的检测电流倒灌入所述功率MOSFET电源驱动器Q₂的源极，从而起到保护器件安全的作用。

加热丝保护模块电路包括：陶瓷加热丝R_GP，电容器C₃、保险丝F₁及瞬态抑制器D₁；电容C₃及二极管D₁连接在所述二极管D₂的N极与所述检测电路的电源地层之间；保险丝F₁连接在所述陶瓷加热丝R_GP与所述检测电路的电源地层连接，对所述陶瓷加热丝R_GP起到过流保护作用。

检测处理模块电路包括：电阻R₁、电阻R_2,、电阻R₃、电阻R₄、电容C₂及二极管D₃；电阻R₁连接在所述检测处理模块电路的反馈信号输入端A与所述电阻R₂之间；电阻R₂的另一端与所述二极管D₃的N极直接相连；二极管D₃的P极连接在所述检测处理模块的检测信号输入端B处；二极管D₃用于阻止陶瓷加热丝驱动电流倒灌入所述控制模块电路中，而引起所述控制模块故障；电阻R₄另一端连接与所述检测电路的电源地连接。

电压转换模块电路包括：模拟/数字转换器U₅；模拟/数字转换器U₅的输入端连接在所述检测处理模块的检测信号输出端C处，模拟/数字转换器U₅的输出端连接到所述控制模块的反馈信号输入端。

本发明实施例的目的还在于提供一种陶瓷加热丝工况检测方法，陶瓷加热丝的工况检测方法配合陶瓷加热丝检测电路对加热丝的各种工况进行检测。陶瓷加热丝的检测方法包括以下步骤：

S1：在开始对陶瓷加热丝的各种工况进行状态检测之前，先记录控制模块现在的控制指令；

S2：判断控制模块指令是否为打开陶瓷加热丝工作；

S3：若是，则控制模块的反馈信号输入端直接读取电压转换模块输出端的数据；

S4：若否，则控制模块的检测信号输出口发送检测信号，后反馈信号输入端口读取电压转换模块输出端的数据；

S5：关断陶瓷加热丝检测电路中控制模块的检测信号输出端的加热丝检测信号；

S6：根据控制模块接收到电压转换模块输出的电压数据，直接判断陶瓷加热丝的各种工况；

S7：根据判断出的陶瓷加热丝的工作状态，控制模块采取相应的处理程序，保证***的正常工作与安全。

附图说明

图1是本发明实施例提供的陶瓷加热丝工矿检测电路的模块结构示意图；

图2是本发明实施例提供的陶瓷加热丝工矿检测电路的电路示意图；

图3表本发明实施例提供的陶瓷加热丝工矿检测方法的检测流程图。

具体实施方式

为了使本发明的内容、目的及技术方案更容易被清楚地理解，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明实施例的技术方案为：一种陶瓷加热丝工况检测电路，包括：控制模块①、电子开关模块②、加热丝驱动模块③、加热丝保护模块④、检测处理模块⑤、电压转换模块⑥。电子开关模块②，所述电子开关模块②的输入端连接到所述控制模块①的控制脉冲信号输出端，所述电子开关模块的输出端连接到所述加热丝驱动模块③的信号输入端；加热丝驱动模块③，所述加热丝驱动模块③的电源输入端连接到所述检测电路的电源正极，所述加热丝驱动模块③电路电源输出端连接到所述加热丝保护模块④；加热丝保护模块④，所述加热丝保护模块④输入端连接到所述检测处理模块⑤的反馈信号输入端A；检测处理模块⑤，所述检测处理模块⑤的检测信号输入端B连接到所述控制模块①的检测信号输出端，所述检测处理模块⑤的检测信号输出端C连接到所述电压转换模块⑥的反馈电压输入端；电压转换模块⑥，所述电压转换模块⑥的输出端连接入所述控制模块①的反馈信号输入端。

图2所示为本发明实施例提供的陶瓷加热式工矿检测电路的一种电路示意图，其工矿检测电路的具体电路连接如下所述。

电子开关模块②电路由三极管Q₁、电容C₄、电阻R₅及R₆组成；电阻R₅连接在控制模块①控制信号输出端与三极管Q₁基极，实现对三极管Q₁基极进行限流的作用；电容C₄连接在三极管Q₁的基极与电阻R₅之间；电阻R₆连接在检测电路电源的正极以及三极管Q₁的集电极之间，实现对集电极的限流保护作用。

加热丝驱动模块③电路包括：自动保护功率MOSFET电源驱动器Q₂、电阻R₇、二极管D₂及电容C₁；电阻R₇连接在电子开关模块②电路的信号输出端与功率MOSFET电源驱动器Q₂的栅极之间，实现减弱或消除信号过冲等信号完整性问题；电容C₁连接在功率MOSFET电源驱动器Q₂的漏极与检测电路的电源地层之间；功率MOSFET电源驱动器Q₂的漏极连接在检测电路的电源正极，功率MOSFET电源驱动器Q₂的源极连接在二极管D₂的P极；检测电路中利用二极管D₂的单向导电特性，防止检测时的检测电流倒灌入所述功率MOSFET电源驱动器Q₂的源极，从而起到保护器件安全的作用。

加热丝保护模块④电路包括：陶瓷加热丝R_GP，电容器C₃、保险丝F₁及瞬态抑制器D₁；电容C₃及二极管D₁连接在二极管D₂的N极与所述检测电路的电源地层之间；保险丝F₁连接在陶瓷加热丝R_GP与检测电路的电源地层连接，对陶瓷加热丝R_GP起到过流保护作用。

检测处理模块⑤电路包括：电阻R₁、电阻R_2,、电阻R₃、电阻R₄、电容C₂及二极管D₃；电阻R₁连接在检测处理模块电路的反馈信号输入端A与电阻R₂之间；电阻R₂的另一端与二极管D₃的N极直接相连；二极管D₃的P极连接在检测处理模块⑤的检测信号输入端B处；二极管D₃用于阻止陶瓷加热丝驱动电流倒灌入控制模块①电路中，而引起所述控制模块①故障；电阻R₄另一端连接与检测电路的电源地连接。

电压转换模块⑥电路包括：模拟/数字转换器U₅；模拟/数字转换器U₅的输入端连接在检测处理模块⑤的检测信号输出端C处，模拟/数字转换器U₅的输出端连接到控制模块①的反馈信号输入端。

图3所示为本发明实施例的陶瓷加热丝工况检测方法流程图，陶瓷加热丝检测方法配合其工况检测电路对加热丝的各种工况进行检测。陶瓷加热丝工况检测方法包括以下步骤：

S1：在开始对陶瓷加热丝的各种工况进行状态检测之前，先记录控制模块①现在的控制指令；

S2：判断控制模块①指令是否为打开陶瓷加热丝工作；

S3：若是，则控制模块①的反馈信号输入端直接读取电压转换模块⑥输出端的数据；

S4：若否，则控制模块①的检测信号输出口发送检测信号，后反馈信号输入端口读取电压转换模块⑥输出端的数据；

S5：关断陶瓷加热丝检测电路中控制模块①的检测信号输出端的加热丝检测信号；

S6：根据控制模块①接收到电压转换模块⑥输出的电压数据，直接判断陶瓷加热丝的各种工况；

表1不同检测电压下对应电机的状态

其中：V_CC1：控制模块①检测信号输出端输出的检测信号电压；

V_D2：二极管D₂的正向导通压降；

V_D3：二极管D₃的正向导通压降。

S7：根据判断出的陶瓷加热丝的工作状态，控制模块采取相应的处理程序，保证***的正常工作与安全。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种陶瓷加热丝工况检测电路，包括：电子开关模块，所述电子开关模块的输入端连接到所述控制模块的控制脉冲信号输出端，所述电子开关模块的输出端连接到所述加热丝驱动模块的信号输入端；加热丝驱动模块，所述加热丝驱动模块的电源输入端连接到所述检测电路的电源正极，所述加热丝驱动模块电路电源输出端连接到所述加热丝保护模块；加热丝保护模块，所述加热丝保护模块输入端连接到所述检测处理模块的反馈信号输入端A；检测处理模块，所述检测处理模块的检测信号输入端B连接到所述控制模块的检测信号输出端，所述检测处理模块的检测信号输出端C连接到所述电压转换模块的反馈电压输入端；电压转换模块，所述电压转换模块的输出端连接入所述控制模块的反馈信号输入端。

2.如权利要求1所述的陶瓷加热丝工况检测电路，其特征在于，所述电子开关模块电路由三极管Q₁、电容C₄、电阻R₅及R₆组成；电阻R₅连接在所述控制模块控制信号输出端与三极管Q₁基极，实现对三极管Q₁基极进行限流的作用；电容C₄连接在所述三极管Q₁的基极与电阻R₅之间；电阻R₆连接在检测电路电源的正极以及三极管Q₁的集电极之间，实现对集电极的限流保护作用。

3.如权利要求1所述的陶瓷加热丝工况检测电路，其特征在于，所述加热丝驱动模块电路包括：自动保护功率MOSFET电源驱动器Q₂、电阻R₇、二极管D₂及电容C₁；电阻R₇连接在所述电子开关模块电路的信号输出端与所述功率MOSFET电源驱动器Q₂的栅极之间，实现减弱或消除信号过冲等信号完整性问题；电容C₁连接在所述功率MOSFET电源驱动器Q₂的漏极与所述检测电路的电源地层之间；功率MOSFET电源驱动器Q₂的漏极连接在检测电路的电源正极，功率MOSFET电源驱动器Q₂的源极连接在所述二极管D₂的P极；检测电路中利用二极管D₂的单向导电特性，防止检测时的检测电流倒灌入所述功率MOSFET电源驱动器Q₂的源极，从而起到保护器件安全的作用。

4.如权利要求1所述的陶瓷加热丝工况检测电路，其特征在于，所述加热丝保护模块电路包括：陶瓷加热丝R_GP，电容器C₃、保险丝F₁及瞬态抑制器D₁；电容C₃及二极管D₁连接在所述二极管D₂的N极与所述检测电路的电源地层之间；保险丝F₁连接在所述陶瓷加热丝R_GP与所述检测电路的电源地层连接，对所述陶瓷加热丝R_GP起到过流保护作用。

5.如权利要求1所述的陶瓷加热丝工况检测电路，其特征在于，所述检测处理模块电路包括：电阻R₁、电阻R₂,、电阻R₃、电阻R₄、电容C₂及二极管D₃；电阻R₁连接在所述检测处理模块电路的反馈信号输入端A与所述电阻R₂之间；电阻R₂的另一端与所述二极管D₃的N极直接相连；二极管D₃的P极连接在所述检测处理模块的检测信号输入端B处；二极管D₃用于阻止陶瓷加热丝驱动电流倒灌入所述控制模块电路中，而引起所述控制模块故障；电阻R₄另一端连接与所述检测电路的电源地连接。

6.如权利要求1所述的陶瓷加热丝工况检测电路，其特征在于，所述电压转换模块电路包括：模拟/数字转换器U₅；模拟/数字转换器U₅的输入端连接在所述检测处理模块的检测信号输出端C处，模拟/数字转换器U₅的输出端连接到所述控制模块的反馈信号输入端。

7.一种陶瓷加热丝工况检测方法，其特征在于，陶瓷加热丝工况检测方法配合陶瓷加热丝工况检测电路对陶瓷加热丝的各种工况进行检测。陶瓷加热丝检测方法包括以下步骤：

S1：在开始对陶瓷加热丝的各种工况进行状态检测之前，先记录控制模块现在的控制指令；

S2：判断控制模块指令是否为打开陶瓷加热丝工作；

S3：若是，则控制模块的反馈信号输入端直接读取电压转换模块输出端的数据；

S4：若否，则控制模块的检测信号输出口发送检测信号，后反馈信号输入端口读取电压转换模块输出端的数据；

S5：关断陶瓷加热丝检测电路中控制模块的检测信号输出端的加热丝检测信号；

S6：根据控制模块接收到电压转换模块输出的电压数据，直接判断陶瓷加热丝的各种工况；

S7：根据判断出的陶瓷加热丝的工作状态，控制模块采取相应的处理程序，保证***的正常工作与安全。

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