CN217982209U - 一种恒功率加热电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种恒功率加热电路，包括电源VCC、运算放大器U1和发热元件；所述运算放大器U1的同相输入端接入宽电压输入信号Vin，反相输入端通过电阻R4与所述电源VCC连接，且通过电阻R6与所述发热元件连接，通过电阻R5接地，输出端与所述发热元件连接；所述发热元件与所述电源VCC连接，且通过电阻R7接地。本实用新型能够对加热元件提供相对恒定的加热输出功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种恒功率加热电路。
背景技术
现有技术中的加热电路，通过电压加载在发热元件上，产生电流，发热功率为W=U2/R，其中，U为输入电压，R为发热元件内阻，W为加热功率。当外部环境发生变化导致电压变化时，会导致加热功率发生巨大变化。在一些需要保障足够加热功率的环境中，这个变化是不可接受的。例如，某些工业环境要求设备输入电压满足一定宽度范围，以保证***适应性；而普通阻性加热器件无法满足此要求。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用效果好的恒功率加热电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种恒功率加热电路，包括电源VCC、运算放大器U1和发热元件；所述运算放大器U1的同相输入端接入宽电压输入信号Vin，反相输入端通过电阻R4与所述电源VCC连接，且通过电阻R6与所述发热元件连接，通过电阻R5接地，输出端与所述发热元件连接；所述发热元件与所述电源VCC连接，且通过电阻R7接地。
可选的，所述宽电压输入信号Vin由单片机输出时，恒功率加热电路还包括分压电阻R1、分压电阻R3，所述分压电阻R1一端接所述宽电压输入信号Vin，另一端与所述运算放大器U1的同相输入端连接，且经电阻R2接所述电源VCC，经所述分压电阻R3接地。
可选的，所述电阻R6与所述电阻R7之间接有隔离运放U2。
可选的，所述发热元件采用NPN型三极管、PNP型三极管、功率场效应晶体管、或绝缘栅双极型晶体管。
由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
该恒功率加热电路，其结构简单，设计合理，使用元器件较少，易于操作，大大降低制造成本，能够对加热元件提供相对恒定的加热输出功率，实用性强，应用范围广，具有良好的推广应用价值。
附图说明
图1是本实用新型恒功率加热电路实施例之一的原理图；
图2是图1的发热元件的功率随电压变化曲线图；
图3是本实用新型恒功率加热电路实施例之二的原理图；
图4是本实用新型恒功率加热电路实施例之三的原理图。
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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，该恒功率加热电路，其包括电源VCC、运算放大器U1和发热元件，发热元件采用三极管Q1，三极管Q1为NPN型三极管，所述运算放大器U1的同相输入端接入宽电压输入信号Vin，反相输入端通过电阻R4与电源VCC连接，且通过电阻R6与三极管Q1的发射极连接，通过电阻R5接地，输出端与三极管Q1的基极连接；所述三极管Q1的集电极与电源VCC连接，发射极通过电阻R7接地。
上述的三极管Q1的发热功率W为：
W=Vcc*Vin*(R6/R4+R6/R5+1)/R7-Vcc2*R6/R4/R7
如图2所示，三极管Q1的发热功率变化随电压上升逐渐变缓，并在达到极大值后下降；在恒功率加热电路允许工作电压范围6V～9V内，变化小。
如图3所示，在上述的宽电压输入信号Vin由单片机输出时，本实用新型恒功率加热电路还包括分压电阻R1、分压电阻R3，分压电阻R1一端接宽电压输入信号Vin，另一端与运算放大器U1的同相输入端连接，且经电阻R2接电源VCC，经分压电阻R3接地。
通过分压电阻R1、分压电阻R3分压，能够将单片机驱动电压3.3V分压为较低电压；需要三极管Q1的加热功率与电源VCC成线性比变化，通过调节电阻R2获得。
如图4所示，上述的电阻R6与电阻R7之间接有隔离运放U2，获得更为精准的控制结果；所述隔离运放U2的同相输入端与三极管Q1的发射极连接，反相输入端与电阻R7连接，输出端与电阻R6连接。
由于缓冲的存在，流经三极管Q1的电流不会受到电阻R6影响，因此能够获得更为精准的输出。
本实用新型恒功率加热电路中，发热元件还能够采用PNP型三极管、功率场效应晶体管、或绝缘栅双极型晶体管。
上述的电源VCC的电压值为5～24V。
上述的运算放大器U1采用型号为LM2904D的运算放大器，隔离运放U2采用型号为LM2904D的运算放大器。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种恒功率加热电路，其特征在于：包括电源VCC、运算放大器U1和发热元件；所述运算放大器U1的同相输入端接入宽电压输入信号Vin，反相输入端通过电阻R4与所述电源VCC连接，且通过电阻R6与所述发热元件连接，通过电阻R5接地，输出端与所述发热元件连接；所述发热元件与所述电源VCC连接，且通过电阻R7接地。
2.根据权利要求1所述的恒功率加热电路，其特征在于：所述宽电压输入信号Vin由单片机输出时，恒功率加热电路还包括分压电阻R1、分压电阻R3，所述分压电阻R1一端接所述宽电压输入信号Vin，另一端与所述运算放大器U1的同相输入端连接，且经电阻R2接所述电源VCC，经所述分压电阻R3接地。
3.根据权利要求1所述的恒功率加热电路，其特征在于：所述电阻R6与所述电阻R7之间接有隔离运放U2。
4.根据权利要求1所述的恒功率加热电路，其特征在于：所述发热元件采用NPN型三极管、PNP型三极管、功率场效应晶体管、或绝缘栅双极型晶体管。
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| CN202222224433.8U CN217982209U (zh) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | 一种恒功率加热电路 |
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Family Applications (1)
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| CN202222224433.8U Active CN217982209U (zh) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | 一种恒功率加热电路 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-08-24 CN CN202222224433.8U patent/CN217982209U/zh active Active
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