CN201252394Y - 一种温度保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温度保护电路，适用于高温和/或低温保护环境。该电路根据所欲保护的温度范围设置一基准电路及一测量电路，根据该基准电路输出的基准信号及该测量电路输出的测量信号的关系，由一驱动电路驱动一控制电路，由该控制电路实现对负载的保护。本实用新型具有动作温度范围宽，通用性强的特点。

Description

一种温度保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种电路，尤其涉及一种温度保护电路。

背景技术

随着计算机技术及自动化技术的不断深入研究和广泛应用，温度传感器的发展得到了较快发展。由于低温传感器输出信号的变化幅度大容易控制，因此现有技术中的温度保护电路大多采用低温测量传感器来进行温度测量。但是温度测量传感器不能满足高温测量的需求，虽然现有技术中已有高温传感器的温度保护电路，但是都存在高温传感器信号微弱，工作温度范围小以及控制难度大等缺陷。

因此，有必要提供一种至少适用于高温传感器且控制方便简单使用的温度保护电路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是在于需要提供一种温度保护电路，适用于高温和/或低温保护环境。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种温度保护电路，包括电源、基准电路、测量电路、比较放大电路、驱动电路及控制电路，其中：

电源，将外界输入的交流电压转换为稳定的交流工作电压；

基准电路，与所述电源相连，两个输入端分别连接所述电源提供的交流工作电压的火线和零线，根据所要保护的温度范围输出一基准信号；

测量电路，与所述电源相连，两个输入端分别连接所述电源提供的交流工作电压的火线和零线，对温度测量后根据测量结果输出一测量信号；

比较放大电路，与所述基准电路及测量电路相连，对所述基准信号及测量信号进行比较放大，当所述测量结果超出所述温度范围时，输出一工作信号；

驱动电路，与所述电源、比较放大电路及控制电路相连，在与所述控制电路串联后连接所述电源所提供的交流工作电压的火线和零线，并根据所述比较放大电路提供的工作信号产生一驱动信号；及

控制电路，在所述驱动信号作用下，产生一控制信号并输出。

如上所述的温度保护电路中，所述电源可以包括变压器及整流滤波稳压电路，其中：

变压器，将外界输入的交流电压转换为交流工作电压；及

整流滤波稳压电路，与所述变压器相连，对交流工作电压进行整流滤波稳压处理，输出所述稳定的交流工作电压。

进一步地，所述整流滤波稳压电路可以包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第二电容及三端稳压器，其中：

所述第一二极管的正极连接所述第三二极管的负极，负极连接第二二极管的负极，所述第三二极管的正极连接所述第四二极管的正极，所述第四二极管的负极连接所述第二二极管的正极；

所述变压器输出的所述交流工作电压的火线和零线，分别连接所述第一二极管的正极和第二二极管的正极，从所述第一二极管的负极和第三二极管的正极分别接出整流后的交流工作电压的火线和零线；

所述第一电容的两端分别连接所述第一二极管的负极和第三二极管的正极，对整流后的交流工作电压进行滤波；

所述三端稳压器的输入端连接所述第一二极管的负极，输出端连接所述第二电容的一端，公共端连接所述第三二极管的正极，对所述第一电容滤波后的交流工作电压进行稳压，并且由所述第二电容对稳压后的交流工作电压进行滤波，输出所述稳定的交流工作电压。

如上所述的温度保护电路中，所述基准电路可以包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、电位器及稳压管，其中：

所述第一电阻、第二电阻、电位器及第三电阻依次串联连接后，分别连接在所述稳定的交流工作电压的火线和零线上，所述第一电阻非串联端连接所述稳定的交流工作电压的火线，所述第三电阻的非串联端连接所述稳定的交流工作电压的零线；

所述第一电阻、第二电阻及第三电阻对所述稳定的交流工作电压进行分压，通过调节所述电位器来确定所要保护的温度范围，从所述电位器的滑动端输出所述基准信号；

所述稳压管并联在所述第一电阻的串联端与第三电阻的非串联端之间，对所述第一电阻的串联端上的电压进行稳压。

如上所述的温度保护电路中，所述测量电路可以包括第四电阻、第五电阻、热敏元件及第三电容，其中：

所述第四电阻、热敏元件及第五电阻依次串联连接后，分别连接在所述稳定的交流工作电压的火线和零线上，所述第四电阻的非串联端连接所述稳定的交流工作电压的火线，第五电阻的非串联端连接所述稳定的交流工作电压的零线，从所述第四电阻的串联端输出所述测量信号；

所述第四电阻及第五电阻对所述稳定的交流工作电压进行分压，所述热敏元件对温度进行测量，所述测量结果变化导致所述测量信号变化；

所述第三电容一端连接所述第四电阻的串联端，另一端连接所述第五电阻的非串联端，对所述测量信号进行滤波。

如上所述的温度保护电路中，所述比较放大电路可以为一比较放大器，所述测量结果超出所述温度范围时，所述比较放大器根据所述测量信号与基准信号的关系，输出所述工作信号。

如上所述的温度保护电路中，所述驱动电路可以包括第六电阻、第四电容、第六二极管、第七二极管及三极管，其中：

所述第六电阻一端接入所述工作信号，另一端连接所述三极管的基极，所述三极管的集电极输出所述驱动信号，发射机连接所述第六二极管的正极，所述第六二极管的负极连接所述第七二极管的正极，所述第七二极管的负极连接所述稳定的交流工作电压的零线；

所述第六电阻对所述工作信号进行限流，所述三极管在所述第六二极管和第七二极管的保护下，根据所述限流后的工作信号，输出所述驱动信号；

所述第四电容连接在所述三极管的基极与第七二极管的负极之间，对所述限流后的工作信号延时缓冲。

如上所述的温度保护电路中，所述控制电路可以包括继电器及第八二极管，其中：

所述继电器，一端接入所述驱动信号，另一端连接所述稳定的交流工作电压的火线；及

所述第八二极管，并联在所述继电器两端，正极接入所述驱动信号，负极连接所述稳定的交流工作电压的火线；

所述继电器在驱动信号的作用下工作，所述第八二极管保护所述继电器。

与现有技术相比，本实用新型能够实现对负载的自动保护，具有动作温度范围宽，通用性强的特点。

附图说明

图1是本实用新型实施例的组成示意图；

图2是本实用新型所提电源的一种实现方式示意图；

图3是本实用新型一具体应用实例示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

图1示出了本实用新型实施例的组成，该实施例主要包括电源110、基准电路120、测量电路130、比较放大电路140、驱动电路150及控制电路160，其中：

电源110，将外界输入的220V交流电压转换为稳定的交流工作电压；

基准电路120，与电源110相连，两个输入端分别连接电源110所提供的交流工作电压的火线和零线，根据所要保护的温度范围输出一基准信号；

测量电路130，与电源110相连，两个输入端分别连接电源110所提供的交流工作电压的火线和零线，对温度测量后根据测量结果形成一测量信号并输出；

比较放大电路140，与基准电路120及测量电路130相连，对基准电路输出的基准信号及测量电路130输出的测量信号进行比较放大，当测量电路130对温度测量后得到的测量结果超出所要保护的温度范围时，输出一工作信号；

驱动电路150，与电源110、比较放大电路150及控制电路160相连，在与控制电路160串联后连接电源110所提供的交流工作电压的火线和零线，并根据比较放大电路140提供的工作信号产生一驱动信号；

控制电路160，与电源110及驱动电路150串联后连接电源110所提供的交流工作电压的火线和零线，在驱动电路150产生的驱动信号作用下，产生一控制信号OUT输出给负载。

如图2所示，图1所示实施例中的电源110，在具体实现的时候可以包括一变压器112及一整流滤波稳压电路114，其中：

变压器112，将外界输入的220V交流电压转换为交流工作电压；

整流滤波稳压电路114，与变压器相连，对交流工作电压进行整流滤波稳压处理，输出稳定的交流工作电压。

图3示出了本实用新型的一具体应用实例，该应用实例中的变压器112将220V交流电压转换为12V的交流工作电压。

在图3所示的应用实例中，整流滤波稳压电路114包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电容C1、第二电容C2及三端稳压器7805。

第一二极管D1的正极连接第三二极管D3的负极，第一二极管D1的负极连接第二二极管D2的负极，第三二极管D3的正极连接第四二极管D4的正极，第四二极管D4的负极连接第二二极管D2的正极。

变压器112所输出的12V交流电压的火线和零线，分别连接在第一二极管D1的正极和第二二极管D2的正极。第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4联合对变压器112输出的12V交流电压整流之后，从第一二极管D1的负极和第三二极管D3的正极分别接出整流后的12V交流电压的火线和零线，图3所示的应用实例中，第一二极管D1的负极接出的是12V交流电压的火线，第三二极管D3的正极接出的是12V交流电压的零线(如图所示接地符号GND)。

第一电容C1的两端分别连接第一二极管D1的负极和第三二极管D3的正极，对整流后的12V交流电压进行滤波。

三端稳压器7805的输入端连接第一二极管D1的负极，输出端连接第二电容C2的一端，公共端连接第三二极管D3的正极，对第一电容C1滤波后的12V交流电压进行稳压处理，并且由第二电容C2继续对稳压处理后的12V交流电压进行滤波。该第二电容C2一端连接在三端稳压器7805的输出端，另一端连接在三端稳压器7805的公共端。

图3所示的应用实施例中，基准电路120包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、电位器RP及稳压管D5。

第一电阻R1、第二电阻R2、电位器RP及第三电阻R3依次串联连接后，连接在稳定的12V交流电压的火线和零线上，也即并联在第二电容C2的两端，本应用实例中第一电阻R1非串联端(第一电阻R1连接第二电阻R2的一端称之为第一电阻R1的串联端，另一端称之为非串联端)连接稳定的12V交流电压的火线，第三电阻R3的非串联端(第三电阻R3连接电位器RP的一端称之为第三电阻R3的串联端，另一端称之为非串联端)连接稳定的12V交流电压的零线。

其中，第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3对12V交流电压进行分压，通过调节电位器RP来确定所要保护的温度范围，且从电位器RP的滑动端输出基准信号。稳压管D5并联在第一电阻R1的串联端与第三电阻的非串联端之间，对第一电阻R1的串联端上的电压进行稳压。

图3所示的应用实施例中，测量电路130包括第四电阻R4、第五电阻R5、热敏元件Rt及第三电容C3。

第四电阻R4、热敏元件Rt及第五电阻R5依次串联连接后，连接在稳定的12V交流电压的火线和零线上，也即并联在第二电容C2的两端，本应用实例中第四电阻R4的非串联端(第四电阻R4连接热敏元件Rt的一端称之为第四电阻R4的串联端，另一端称之为非串联端)连接稳定的12V交流电压的火线，第五电阻R5的非串联端(第五电阻R5连接热敏元件Rt的一端称之为第五电阻R5的串联端，另一端称之为非串联端)连接稳定的12V交流电压的零线，从第四电阻R4的串联端输出测量信号。

其中，第四电阻R4及第五电阻R5对12V交流电压进行分压，在所测温度变化时，热敏元件Rt所反应的阻值或者电势发生变化，导致测量信号发生变化。

第三电容C3一端连接在第四电阻R4的串联端，另一端连接在第五电阻R5的非串联端，对输出的测量信号进行滤波，以提高测量信号的准确度。

图3所示的应用实施例中，比较放大电路140为一比较放大器741，当测量电路140获得的测量结果超出所要保护的温度范围时，该比较放大器根据输入的测量信号与基准信号的关系，该比较放大器741向驱动电路150输出工作信号。

图3所示的应用实施例中，驱动电路150包括第六电阻R6、第四电容C4、第六二极管D6、第七二极管D7及三极管T。

第六电阻R6一端接入比较放大电路140输出的工作信号，另一端连接三极管T的基极，三极管T的集电极向控制电路160输出驱动信号，三极管T的发射机连接第六二极管D6的正极，第六二极管D6的负极连接第七二极管D7的正极，第七二极管D7的负极连接12V交流电压的零线。

第六电阻R6对比较放大电路140输出的工作信号进行限流，三极管T在第六二极管D6和第七二极管D7的保护下，根据第六电阻R6限流后的工作信号，向控制电路160输出驱动信号。在三极管T的基极与第七二极管D7的负极之间，还连接有对限流后的工作信号延时缓冲的第四电容C4。

图3所示的应用实施例中，控制电路160包括继电器K及第八二极管D8。其中继电器K一端接入驱动电路150输出的驱动信号，另一端连接12V交流电压的火线；第八二极管D8并联在继电器K两端，且正极接入驱动电路150输出的驱动信号，负极连接12V交流电压的火线。继电器在驱动信号的作用下工作，切断负载的电源，起到测量电路测量到的温度高于基准电路设定的温度时，保护负载免受温度升高可能受到的损害。第八二极管D8对继电器K起到短路保护作用。

本实用新型还可以设置一个温度范围，当所测量的温度上升或者下降超出此温度范围时，控制电路160输出控制信号，使负载断电以保护负载。一定时间之后(该时间的长度取决于第四电容C4)控制电路160如继电器复位，负载再次运转，从而实现了对负载的自动保护。

本实用新型可以实现对多种用电器或设备的温度保护，具有动作温度范围宽，通用性强，可接市面上大多数温度敏感器件，比如热敏电阻(分正负温度系数，根据保护温度正负选取热敏电阻)、铂热电阻及热电偶等等。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1、一种温度保护电路，其特征在于，包括电源、基准电路、测量电路、比较放大电路、驱动电路及控制电路，其中：

电源，将外界输入的交流电压转换为稳定的交流工作电压；

基准电路，与所述电源相连，两个输入端分别连接所述电源提供的交流工作电压的火线和零线，根据所要保护的温度范围输出一基准信号；

测量电路，与所述电源相连，两个输入端分别连接所述电源提供的交流工作电压的火线和零线，对温度测量后根据测量结果输出一测量信号；

比较放大电路，与所述基准电路及测量电路相连，对所述基准信号及测量信号进行比较放大，当所述测量结果超出所述温度范围时，输出一工作信号；

驱动电路，与所述电源、比较放大电路及控制电路相连，在与所述控制电路串联后连接所述电源所提供的交流工作电压的火线和零线，并根据所述比较放大电路提供的工作信号产生一驱动信号；及

控制电路，在所述驱动信号作用下，产生一控制信号并输出。

2、如权利要求1所述的温度保护电路，其特征在于：

所述电源包括变压器及整流滤波稳压电路，其中：

变压器，将外界输入的交流电压转换为交流工作电压；及

整流滤波稳压电路，与所述变压器相连，对交流工作电压进行整流滤波稳压处理，输出所述稳定的交流工作电压。

3、如权利要求2所述的温度保护电路，其特征在于，所述整流滤波稳压电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第二电容及三端稳压器，其中：

所述第一二极管的正极连接所述第三二极管的负极，负极连接第二二极管的负极，所述第三二极管的正极连接所述第四二极管的正极，所述第四二极管的负极连接所述第二二极管的正极；

所述变压器输出的所述交流工作电压的火线和零线，分别连接所述第一二极管的正极和第二二极管的正极，从所述第一二极管的负极和第三二极管的正极分别接出整流后的交流工作电压的火线和零线；

所述第一电容的两端分别连接所述第一二极管的负极和第三二极管的正极，对整流后的交流工作电压进行滤波；

所述三端稳压器的输入端连接所述第一二极管的负极，输出端连接所述第二电容的一端，公共端连接所述第三二极管的正极，对所述第一电容滤波后的交流工作电压进行稳压，并且由所述第二电容对稳压后的交流工作电压进行滤波，输出所述稳定的交流工作电压。

4、如权利要求1所述的温度保护电路，其特征在于，所述基准电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、电位器及稳压管，其中：

所述第一电阻、第二电阻、电位器及第三电阻依次串联连接后，分别连接在所述稳定的交流工作电压的火线和零线上，所述第一电阻非串联端连接所述稳定的交流工作电压的火线，所述第三电阻的非串联端连接所述稳定的交流工作电压的零线；

所述第一电阻、第二电阻及第三电阻对所述稳定的交流工作电压进行分压，通过调节所述电位器来确定所要保护的温度范围，从所述电位器的滑动端输出所述基准信号；

所述稳压管并联在所述第一电阻的串联端与第三电阻的非串联端之间，对所述第一电阻的串联端上的电压进行稳压。

5、如权利要求1所述的温度保护电路，其特征在于，所述测量电路包括第四电阻、第五电阻、热敏元件及第三电容，其中：

所述第四电阻、热敏元件及第五电阻依次串联连接后，分别连接在所述稳定的交流工作电压的火线和零线上，所述第四电阻的非串联端连接所述稳定的交流工作电压的火线，第五电阻的非串联端连接所述稳定的交流工作电压的零线，从所述第四电阻的串联端输出所述测量信号；

所述第四电阻及第五电阻对所述稳定的交流工作电压进行分压，所述热敏元件对温度进行测量，所述测量结果变化导致所述测量信号变化；

所述第三电容一端连接所述第四电阻的串联端，另一端连接所述第五电阻的非串联端，对所述测量信号进行滤波。

6、如权利要求1所述的温度保护电路，其特征在于：

所述比较放大电路为一比较放大器，所述测量结果超出所述温度范围时，所述比较放大器根据所述测量信号与基准信号的关系，输出所述工作信号。

7、如权利要求1所述的温度保护电路，其特征在于，所述驱动电路包括第六电阻、第四电容、第六二极管、第七二极管及三极管，其中：

所述第六电阻一端接入所述工作信号，另一端连接所述三极管的基极，所述三极管的集电极输出所述驱动信号，发射机连接所述第六二极管的正极，所述第六二极管的负极连接所述第七二极管的正极，所述第七二极管的负极连接所述稳定的交流工作电压的零线；

所述第六电阻对所述工作信号进行限流，所述三极管在所述第六二极管和第七二极管的保护下，根据所述限流后的工作信号，输出所述驱动信号；

所述第四电容连接在所述三极管的基极与第七二极管的负极之间，对所述限流后的工作信号延时缓冲。

8、如权利要求1所述的温度保护电路，其特征在于，所述控制电路包括继电器及第八二极管，其中：

所述继电器，一端接入所述驱动信号，另一端连接所述稳定的交流工作电压的火线；及

所述第八二极管，并联在所述继电器两端，正极接入所述驱动信号，负极连接所述稳定的交流工作电压的火线；

所述继电器在驱动信号的作用下工作，所述第八二极管保护所述继电器。

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