CN208351349U - 一种自加热的电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自加热的电器，所述电器内设置有电器加热装置；所述电器加热装置包括：市电火线连接端子、市电零线连接端子、常闭型继电器、温度传感模块和电热丝；所述温度传感模块用于在环境温度高于预设阈值时，输出高电平；所述温度传感模块的输出端连接所述常闭型继电器的控制端；所述常闭型继电器的第一连接触点连接所述市电火线连接端子，所述常闭型继电器的第二连接触点连接所述电热丝的输入端，所述电热丝的输出端连接所述市电零线连接端子。实施本实用新型，可以实现在温度传感模块不能工作的情况下也能启动电热丝为电器加热的效果，保证电器能够正常开机及工作。

Description

一种自加热的电器

技术领域

本实用新型实施例涉及电器防护技术，尤其涉及一种自加热的电器。

背景技术

电子元器件需要在适宜的温度范围内运行，因此，在低温环境下，电器不能正常工作。现有技术通过在电器内设置温度传感器和电热丝，当温度传感器检测到环境温度低于设定的阈值时，电热丝启动，为电器加热。发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术存在以下缺陷：在低温条件下，电器内的温度检测电路和电热丝的控制电路都不能正常工作，甚至电器无法开机，因此，现有技术的低温保护方案并不能有效地起到保护作用。

实用新型内容

本实用新型提供一种自加热的电器，以实现在低温条件下能够启动电热丝实现自加热，使得电器能正常开机及工作。

本实用新型实施例提供的自加热的电器，所述电器内设置有电器加热装置，包括：市电火线连接端子、市电零线连接端子、常闭型继电器、温度传感模块和电热丝；

所述温度传感模块用于环境温度高于预设阈值时，输出高电平；所述温度传感模块的输出端连接所述常闭型继电器的控制端；所述常闭型继电器的第一连接触点连接所述市电火线连接端子，所述常闭型继电器的第二连接触点连接所述电热丝的输入端，所述电热丝的输出端连接所述市电零线连接端子。

本实用新型实施例使用常闭继电器连接于电热丝和市电连接端子之间，由于常闭继电器在控制端不带电时，两个连接触点是保持闭合导通的，从而使得只要连接上市电，电热丝就能工作，温度传感模块和电器中其他电路模块都能够正常工作，直到电器内环境温度高于预设阈值时，温度传感模块才控制继电器断开，能解决低温条件下电器、温度传感模块无法工作，电热丝不启动的问题，实现在温度传感模块不能工作的情况下也能启动电热丝为电器加热的效果，保证电器能够正常开机及工作。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中的电器加热装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二中温度传感模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二中基准电压输出模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等仅用于区别相同技术特征的描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

类似地，在说明书和权利要求书中同样使用术语“连接”，不应理解为限于直接的连接。因此，表达“装置A与装置B连接”不应该限于装置或***中装置A直接连接到装置B，其意思是装置A与装置B之间具有路径，这可以是包括其他装置或工具的路径。

实施例一

本实用新型实施例一提供一种自加热的电器，该电器内设置有电器加热装置。图1是本实用新型实施例一中的电器加热装置的结构示意图。电器加热装置用于在低温时为电器加热，包括：市电火线连接端子L、市电零线连接端子N、常闭型继电器11、温度传感模块12和电热丝13。

其中，温度传感模块12用于在环境温度高于预设阈值时，输出高电平。本领域技术人员可使用多种技术手段，通过设置电子元器件的连接结构来构建温度传感模块12，例如，采用热电偶或热敏电阻等温度传感器，将环境温度转换为电信号，以该电信号作为分压电路、比较电路和/或开关导通电路等电路模块的输入信号，使得这些电路模块在该电信号高于或低于某一阈值时输出高电平，从而实现在温度环境高于预设阈值时，得到高电平信号。本领域技术人员也可以直接使用能够实现该功能的集成电路芯片作为该温度传感模块12。

继电器包括线圈和两个连接触点，线圈是继电器的控制端，当线圈的通电量达到规定要求时，两个连接触点之间的通断状态会发生变化。而常闭型继电器，是在线圈不通电(即控制端不带电)时，两个连接触点之间导通，当线圈通电(即控制端为高电平)时，两个连接触点之间断开。在本实施例中，温度传感模块12的输出端连接常闭型继电器的控制端，因此，当温度传感模块12正常工作且电器内的环境温度高于预设阈值时，常闭型继电器11断开；当温度传感模块12不工作或电器内的环境温度没有高于预设阈值时，常闭继电器11保持闭合导通的状态。常闭型继电器的第一连接触点连接市电火线连接端子L，常闭型继电器的第二连接触点连接电热丝13的输入端，电热丝13的输出端连接所述市电零线连接端子N；即常闭型继电器与电热丝13接在市电回路之间，只要接入市电以及导通常闭型继电器，电热丝13就可以工作。电热丝13也设置在电器内，用于为电器的各电子部件加热，使电器正常工作。通过这样的电路结构设置，在低温条件下，如果温度传感模块12无法正常工作，常闭型继电器保持闭合导通，电器加热装置只要接入市电，电热丝13就会工作，使得电器内温度升高，温度传感模块12和电器中的其他电子元件能够正常启动及工作；之后温度传感模块12会监测温度，温度高于预设阈值时，常闭继电器11断开，电热丝13停止工作，以防温度过高烧坏电子元件；当温度降低到低于预设阈值时，电热丝13又会重新启动工作保持电器内温度适宜电子元件工作。相比现有技术依赖于温度传感模块12的工作状态，在检测到温度低于预设阈值时才启动电热丝13，本实施例的技术方案能够在温度传感模块12不工作时启动电热丝13，使得电器能正常开机及工作。

本实施例中的电器可以是任意需要加热的电器，例如具有复杂电路结构及众多集成电路芯片的计算机或电视机。

在上述方案的基础上，电器加热装置还可以包括船型开关14，船型开关14连接于常闭继电器11的第一连接触点与电火线连接端子L之间。船型开关14可以外露于电器外壳，用户可以通过船型开关14控制电热丝13的通电状态。在电器待机时，可以直接关断电器加热装置，避免在待机时为电器加热增加待机功耗。

综上所述，本实施例的技术方案，使用常闭继电器连接于电热丝和市电连接端子之间，由于常闭继电器在控制端不带电时，两个连接触点是保持闭合导通的，从而使得只要连接上市电，电热丝就能工作，温度传感模块和电器中其他电路模块都能够正常工作，直到电器内环境温度高于预设阈值时，温度传感模块才控制继电器断开，能解决低温条件下电器、温度传感模块无法工作，电热丝不启动的问题，实现在温度传感模块不能工作的情况下也能启动电热丝为电器加热的效果，保证电器能够正常开机及工作。

实施例二

本实用新型实施例二提供自加热的电器的进一步实现方案，参见图2至图3，实施例二在实施例一的基础上，进一步提出实现温度传感模块的具体方案。

参见图2，是本实施例中温度传感模块的结构示意图。温度传感模块包括热敏电阻分压电路121、基准电压输出模块122和比较器U1。

其中，热敏电阻分压电路121用于输出与环境温度对应的电压。热敏电阻是一种温度传感器，其两端阻值随温度变化而变化；分压电路是常见的一种热敏电阻将温度信号转换为电信号的实现方式，热敏电阻和其他电阻串联后接在直流电源和接地端之间，可以使热敏电阻和其他电阻的分压节点(即分压电路的输出端)的电信号与温度信号相互关联。热敏电阻分压电路121的输出端连接比较器U1的一个输入端，基准电压输出模块122的输出端连接比较器U1的另一个输入端，则比较器U1能够在热敏电阻分压电路121输出的电压值大于或小于基准电压时输出高电平，比较器U1的输出端为温度传感模块的输出端Vo2。通过合理选择正温度系数(Positive Temperature Coefficient，PTC)的热敏电阻或负温度系数(Negative Temperature Coefficient，NTC)的热敏电阻，设置热敏电阻与其他电阻的分压结构，以及热敏电阻分压电路121与比较器U1的连接端口，则可以实现热敏电阻分压电路121在环境温度高于预设阈值时输出高电平。

如图2所示是其中一种使用负温度系数的热敏电阻的温度传感模块实施方案。热敏电阻分压电路121包括第一电阻R1和负温度系数的热敏电阻Rx，热敏电阻Rx的第一端连接直流电源(优选地，连接电器中输出12V直流电压的端口)，热敏电阻Rx的第二端连接第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端接地，第一电阻R1的第一端为热敏电阻分压电路121的输出端，热敏电阻分压电路121的输出端连接比较器U1的正相输入端，基准电压输出模块122的输出端连接所述比较器U1的反相输入端。负温度系数的热敏电阻Rx在温度升高时，阻值降低，因此所分得的电压也减小，第一电阻R1所分得的电压增加，使得输出到比较器U1正相输入端的电压增加，当正相输入端的电压大于反相输入端的基准电压时，比较器U1输出高电平。

在具体实施时，本领域技术人员可以灵活地调整上述电路结构，例如，以多个电阻的串并联组合体替代第一电阻R1，如图2所示，热敏电阻分压电路121还包括第三电阻R3，可以以第一电阻R1和第三电阻R3的并联组合体替代上述电路结构中的第一电阻R1。还可以增加与第一电阻R1并联的第一电容C1，起到滤波的作用。在第一电阻R1与比较器U1的反相输入端之间的连接路径上，可以设置第四电阻R4，方便调整反相输入端的电压值。比较器U1具有供电端，一般需要连接3.3V直流电源或5V直流电源供电，供电端可以连接第二电容C2和第三电容C3的并联组合体后接地。

选用正温度系数的热敏电阻Rx、改变热敏电阻Rx在分压电路中的位置或者改变热敏电阻分压电路121的输出端所连接的比较器U1端口，都可以实现本实用新型实施例中温度传感模块的功能。基于此，下面列举三种替代方案：

一、热敏电阻分压电路121包括第一电阻R1和负温度系数的热敏电阻Rx，第一电阻R1的第一端连接直流电源，第一电阻R1的第二端连接热敏电阻Rx的第一端，热敏电阻Rx的第二端接地，热敏电阻Rx的第一端为所述热敏电阻分压电路121的输出端，热敏电阻分压电路121的输出端连接比较器U1的反相输入端，基准电压输出模块122的输出端连接比较器U1的正相输入端。温度升高时，热敏电阻Rx阻值减小，所分得的电压减小，比较器U1的反相输入端电压小于正相输入端的基准电压时，输出高电平。

二、热敏电阻分压电路121包括第一电阻R1和正温度系数的热敏电阻Rx，热敏电阻Rx的第一端连接直流电源，热敏电阻Rx的第二端连接第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端接地，第一电阻R1的第一端为热敏电阻分压电路121的输出端，热敏电阻分压电路121的输出端连接比较器U1的反相输入端，基准电压输出模块122的输出端连接比较器U1的正相输入端。温度升高时，热敏电阻Rx阻值增大，所分得的电压增大，第一电阻R1所分得的电压减小，比较器U1的反相输入端电压小于正相输入端的基准电压时，输出高电平。

三、热敏电阻分压电路121包括第一电阻R1和正温度系数的热敏电阻Rx，第一电阻R1的第一端连接直流电源，第一电阻R1的第二端连接热敏电阻Rx的第一端，热敏电阻Rx的第二端接地，热敏电阻Rx的第一端为热敏电阻分压电路121的输出端，热敏电阻分压电路121的输出端连接比较器U1的正相输入端，基准电压输出模块122的输出端连接比较器U1的反相输入端。温度升高时，热敏电阻Rx阻值增大，所分得的电压增大，比较器U1的正相输入端电压大于反相输入端的基准电压时，输出高电平。

此外，本实施例还提供一种基准电压输出模块122的具体实施方案。图3所示是本实施例中基准电压输出模块122的结构示意图。基准电压输出模块122包括第二电阻R2和基准电压芯片U2。基准电压芯片U2，例如可以是TL431芯片，其参考极R连接阴极K时输出稳定的电压，被广泛应用为比较电路中的基准电压。第二电阻R2的第一端连接直流电源(可以与温度传感模块一样连接电器中输出12V直流电压的端口，也可以连接其他直流电源)，第二电阻R2的第二端连接基准电压芯片U1的阴极K，基准电压芯片U1的阳极A接地，阴极K与参考极连接R；基准电压芯片U1的阴极K为基准电压输出模块122的输出端Vo1。

进一步地，基准电压输出模块122还可以包括互相并联的第四电容C4和第七电阻R7，连接于基准电压芯片U1的阴极与阳极之间。还可以包括第六电阻R6，基准电压芯片U1的阴极通过第六电阻R6输出，方便调整参数。

综上所述，本实施例的技术方案，使用常闭继电器连接于电热丝和市电连接端子之间，由于常闭继电器在控制端不带电时，两个连接触点是保持闭合导通的，从而使得只要连接上市电，电热丝就能工作，温度传感模块和电器中其他电路模块都能够正常工作，直到电器内环境温度高于预设阈值时，温度传感模块才控制继电器断开，能解决低温条件下电器、温度传感模块无法工作，电热丝不启动的问题，实现在温度传感模块不能工作的情况下也能启动电热丝为电器加热的效果，保证电器能够正常开机及工作。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种自加热的电器，其特征在于，所述电器内设置有电器加热装置；所述电器加热装置包括：市电火线连接端子、市电零线连接端子、常闭型继电器、温度传感模块和电热丝；

所述温度传感模块用于在环境温度高于预设阈值时，输出高电平；所述温度传感模块的输出端连接所述常闭型继电器的控制端；所述常闭型继电器的第一连接触点连接所述市电火线连接端子，所述常闭型继电器的第二连接触点连接所述电热丝的输入端，所述电热丝的输出端连接所述市电零线连接端子。

2.根据权利要求1所述的自加热的电器，其特征在于，所述温度传感模块包括热敏电阻分压电路、基准电压输出模块和比较器；所述热敏电阻分压电路用于输出与环境温度对应的电压；所述热敏电阻分压电路的输出端连接所述比较器的一个输入端，所述基准电压输出模块的输出端连接所述比较器的另一个输入端，所述比较器的输出端为所述温度传感模块的输出端。

3.根据权利要求2所述的自加热的电器，其特征在于，所述热敏电阻分压电路包括第一电阻和负温度系数的热敏电阻，所述热敏电阻的第一端连接直流电源，所述热敏电阻的第二端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地，所述第一电阻的第一端为所述热敏电阻分压电路的输出端，所述热敏电阻分压电路的输出端连接所述比较器的正相输入端，所述基准电压输出模块的输出端连接所述比较器的反相输入端。

4.根据权利要求2所述的自加热的电器，其特征在于，所述热敏电阻分压电路包括第一电阻和负温度系数的热敏电阻，所述第一电阻的第一端连接直流电源，所述第一电阻的第二端连接所述热敏电阻的第一端，所述热敏电阻的第二端接地，所述热敏电阻的第一端为所述热敏电阻分压电路的输出端，所述热敏电阻分压电路的输出端连接所述比较器的反相输入端，所述基准电压输出模块的输出端连接所述比较器的正相输入端。

5.根据权利要求2所述的自加热的电器，其特征在于，所述热敏电阻分压电路包括第一电阻和正温度系数的热敏电阻，所述热敏电阻的第一端连接直流电源，所述热敏电阻的第二端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地，所述第一电阻的第一端为所述热敏电阻分压电路的输出端，所述热敏电阻分压电路的输出端连接所述比较器的反相输入端，所述基准电压输出模块的输出端连接所述比较器的正相输入端。

6.根据权利要求2所述的自加热的电器，其特征在于，所述热敏电阻分压电路包括第一电阻和正温度系数的热敏电阻，所述第一电阻的第一端连接直流电源，所述第一电阻的第二端连接所述热敏电阻的第一端，所述热敏电阻的第二端接地，所述热敏电阻的第一端为所述热敏电阻分压电路的输出端，所述热敏电阻分压电路的输出端连接所述比较器的正相输入端，所述基准电压输出模块的输出端连接所述比较器的反相输入端。

7.根据权利要求1至6任一项所述的自加热的电器，其特征在于，所述电器加热装置还包括船型开关，所述船型开关连接于所述常闭继电器的第一连接触点与所述市电火线连接端子之间。

8.根据权利要求2至6任一项所述的自加热的电器，其特征在于，所述基准电压输出模块包括第二电阻和基准电压芯片，所述第二电阻的第一端连接直流电源，所述第二电阻的第二端连接所述基准电压芯片的阴极，所述基准电压芯片的阳极接地，阴极与参考极连接；所述基准电压芯片的阴极为所述基准电压输出模块的输出端。

9.根据权利要求1至6任一项所述的自加热的电器，其特征在于，所述电器为电视机。