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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRONIC HEATER AND CONTROL METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/144014
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are an electronic heater (1) and the control method thereof. The electronic heater (1) includes an auxiliary power supply unit (11), a control unit (12), a power regulation unit (13), and a heating source (14). The auxiliary power supply unit (11) supplies power to the control unit (12), the control unit (12) provides a testing voltage signal according to the input voltage of the heating source (14), provides a power control signal according to a preset reference power value, and sends the testing voltage signal and the power control signal to the power regulation unit (13). The power regulation unit (13) obtains an output power regulation signal according to the testing voltage signal and the power control signal, and regulates the input current of the heating source (14) according to the power regulation signal.

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Inventors:
TANG ZHANLI (CN)
FANG YAKE (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/074166
Publication Date:
November 24, 2011
Filing Date:
May 17, 2011
Export Citation:
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Assignee:
HUAWEI TECH CO LTD (CN)
TANG ZHANLI (CN)
FANG YAKE (CN)
International Classes:
F24H3/02
Domestic Patent References:
WO2005122641A12005-12-22
Foreign References:
CN101492025A2009-07-29
CN201119034Y2008-09-17
CA2006384A11991-01-14
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING ZBSD PATENT & TRADEMARK AGENT LTD. (CN)
北京中博世达专利商标代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种电子加热器, 其特征在于, 包括: 辅助电源单元、 控制单元、 功率调整单元以及加热源;

所述辅助电源单元用于为所述控制单元供电;

所述控制单元用于根据所述加热源的输入电压输出检测电压信号, 以 及根据预设参考功率值输出功率控制信号, 并将所述检测电压信号和所述 功率控制信号传输至所述功率调整单元;

所述功率调整单元用于根据所述检测电压信号和所述功率控制信号获 得输出功率调整信号, 并根据所述功率调整信号调整所述加热源的输入电 流。

2、 根据权利要求 1所述的电子加热器, 其特征在于,

所述辅助电源单元的输入端连接到外部供电电源, 用于接收所述外部 供电电源的电能供给; 所述辅助电源单元的输出端与所述控制单元的第一 输入端相连接, 用于实现所述的为所述控制单元供电;

所述控制单元的第一输出端和第二输出端分别连接到所述功率调整单 元的第一输入端和第二输入端, 用于实现所述的将所述检测电压信号和所 述功率控制信号传输至所述功率调整单元;

所述功率调整单元的输出端连接到所述加热源的控制端, 用于实现所 述的根据所述功率调整信号调整所述加热源的输入电流;

所述加热源的第一输入端和第二输入端分别连接到所述外部供电电源 的第一极和第二极, 用于接收所述外部供电电源的电能供给; 所述加热源 的第一输入端还连接到所述控制单元的第二输入端, 用于为所述控制单元 提供所述的输入电压。

3、根据权利要求 1所述的电子加热器,其特征在于,所述加热源包括: 第一功率器件和第二功率器件;

所述第一功率器件的第一端连接到所述外部供电电源的第一极, 所述 第一功率器件的第二端连接到所述第二功率器件的第二端, 所述第二功率 器件的第一端连接到所述外部供电电源的第二极; 所述第一功率器件的控 制端和所述第二功率器件的控制端同时连接到所述功率调整单元的输出 端; 或者

所述加热源包括: 二极管和功率器件;

所述二极管的阳极连接到所述外部供电电源的第一极, 所述二极管的 阴极连接到所述功率器件的第一端, 所述功率器件的第二端连接到所述外 部供电电源的第二极; 所述功率器件的控制端连接到所述功率调整单元的 输出端。

4、根据权利要求 1所述的电子加热器,其特征在于,所述加热源包括: 功率器件; 所述电子加热器还包括: 整流单元;

所述整流单元的第一输入端和第二输入端分别连接到所述外部供电电 源的第一极和第二极, 用于接收所述外部供电电源的电能供给; 所述整流 单元的第一输出端和第二输出端分别连接到所述功率器件的第一端和第二 端, 用于实现为所述功率器件供电; 所述功率器件的控制端连接到所述功 率调整单元的输出端, 用于根据所述功率调整单元输出的功率控制信号调 整自身的电流输出;

所述整流单元将所述外部供电电源的电压整流后发送给所述功率器 件, 为所述功率器件供电。

5、 根据权利要求 1所述的电子加热器, 其特征在于, 还包括: 整流单 元和第一电压调整单元; 所述加热源包括: 功率器件;

所述整流单元的第一输入端和第二输入端分别连接到所述外部供电电 源的第一极和第二极, 用于接收所述外部供电电源的电能供给; 所述整流 单元的第一输出端和第二输出端分别连接到所述第一电压调整单元的第一 输入端和第二输入端, 用于为所述第一电压调整单元提供整流后的电能; 所述第一电压调整单元的第一输出端和第二输出端分别连接到所述辅助电 源单元的第一输入端和第二输入端、 所述功率器件的第一端和第二端, 分 别用于为所述辅助电源单元和所述功率器件提供调整后的电能; 所述功率 器件的控制端连接到所述功率调整单元的输出端, 用于根据所述功率调整 单元输出的功率控制信号调整自身的电流输出;

所述整流单元将所述外部供电电源的电压整流后发送给所述第一电压 调整单元, 所述第一电压调整单元将来自所述整流单元的电压经调整后发 送给所述辅助电源单元和所述功率器件, 为所述辅助电源单元和所述功率 器件供电。

6、 根据权利要求 5所述的电子加热器, 其特征在于, 还包括: 第二电 压调整单元;

所述第二电压调整单元的第一输入端和第二输入端分别连接到所述整 流单元的第一输出端和第二输出端, 用于接收所述整流单元提供的电能供 给; 所述第二电压调整单元的第一输出端和第二输出端连接到所述第一电 压调整单元的第一输入端和第二输入端, 用于为所述第一电压调整单元提 供调整后的电能;

所述第二电压调整单元将来自所述整流单元的电压经调整后发送给所 述第一电压调整单元, 以使所述第一电压调整单元对来自所述第二电压调 整单元的电压进行调整。

7、 根据权利要求 1 -6任一所述的电子加热器, 其特征在于, 还包括: 温度釆集单元和风扇;

所述温度釆集单元连接到所述控制单元的第三输入端; 所述控制单元 的第三输出端连接到所述风扇;

所述温度釆集单元向所述控制单元输入温度信号, 以使所述控制单元 利用所述温度信号控制所述风扇的转速。

8、 根据权利要求 1 -6任一所述的电子加热器, 其特征在于, 还包括: 散热单元;

所述散热单元连接到所述加热源, 用于对所述加热源散热。

9、 根据权利要求 1 -6任一所述的电子加热器, 其特征在于, 还包括: 釆样电阻; 所述釆样电阻的第一端连接到所述加热源的第二输入端, 所述釆样电 阻的第二端连接到所述外部供电电源的第二极; 所述加热源的第二输入端 连接到所述控制单元的第四输入端;

所述控制单元利用由所述加热源的第二输入端获得的电流信号检测所 述加热源是否出现过电流。

10、 一种电子加热器的控制方法, 其特征在于, 当所述电子加热器包 括辅助电源单元、 控制单元、 功率调整单元以及加热源时, 包括:

当外部供电电源供电时, 所述辅助电源单元将所述外部供电电源的电 压进行转换后发送给所述控制单元, 为所述控制单元供电;

所述控制单元根据由加热源获得的电压信号输出检测电压信号, 并根 据预设参考功率值输出功率控制信号, 并将所述检测电压信号和功率控制 信号发送给所述功率调整单元;

所述功率调整单元根据所述检测电压信号和功率控制信号获得输出功 率调整信号, 并利用所述输出功率调整信号调整所述加热源的电流, 从而 调整所述加热源的输出功率。

11、 根据权利要求 10所述的方法, 其特征在于, 当所述加热源包括功 率器件, 所述电子加热器还包括整流单元时, 所述加热源由所述外部供电 电源提供电压包括:

所述整流单元将所述外部供电电源的电压整流后发送给所述功率器 件, 为所述功率器件供电。

12、 根据权利要求 10所述的方法, 其特征在于, 当所述加热源包括功 率器件, 所述电子加热器还包括整流单元和第一电压调整单元时, 所述辅 助电源单元将所述外部供电电源的电压进行转换后发送给所述控制单元包 括:

所述整流单元将所述外部供电电源的电压整流后发送给所述第一电压 调整单元, 所述第一电压调整单元将来自所述整流单元的电压经调整后发 送给所述辅助电源单元, 以使所述辅助电源单元将所述第一电压调整单元 的电压进行转换后发送给所述控制单元;

所述加热源由所述外部供电电源提供电压包括:

所述整流单元将所述外部供电电源的电压经整流后发送给所述第一电 压调整单元, 所述第一电压调整单元将来自所述整流单元的电压经调整后 发送给所述功率器件, 为所述功率器件供电。

1 3、 根据权利要求 1 2所述的方法, 其特征在于, 当所述电子加热器还 包括第二电压调整单元时, 所述整流单元将所述外部供电电源的电压整流 后发送给所述第一电压调整单元包括:

所述整流单元将所述外部供电电源的电压整流后发送给所述第二电压 调整单元, 所述第二电压调整单元将来自所述整流单元的电压经调整后发 送给所述第一电压调整单元, 以使所述第一电压调整单元对来自所述第二 电压调整单元的电压进行调整。

14、 根据权利要求 1 0-1 3任一所述的方法, 其特征在于, 当所述电子 加热器还包括温度釆集单元和风扇时, 所述温度釆集单元向所述控制单元 输入温度信号,以使所述控制单元利用所述温度信号控制所述风扇的转速。

1 5、 根据权利要求 1 0-1 3任一所述的方法, 其特征在于, 当所述电子 加热器还包括散热单元时, 所述散热单元对所述加热源散热。

1 6、 根据权利要求 1 0-1 3任一所述的方法, 其特征在于, 当所述电子 加热器还包括釆样电阻时, 所述控制单元利用所述釆样电阻从所述加热源 的第二输入端获得的电流信号, 并根据所述电流信号检测所述加热源是否 出现过电流。

Description:
一种电子加热器及其控制方法 技术领域

本发明涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种 电子加热器及其控制方 法。

背景技术

随着通讯技术的发展, 室外通讯基站越来越多。 由于室外环境恶劣, 为保证该基站正常工作, 工作人员需要在与室外通讯基站相配套的电源 拒、 电池拒等机拒内部设置电子加热器。 一般地, 上述机拒内部的电子加 热器工作时, 电源系统给加热源供电, 使加热源产生热量; 辅助电源将由 电源系统提供的高电压转换成低电压, 并将该低电压提供给风扇; 风扇将 加热源产生的热量吹到机拒内部,使机拒内部 维持在正常工作温度。其中, 上述加热源为改良的电阻性导体, 例如加热棒、 加热膜、 加热块等。

在实现上述电子加热器的工作过程中,发明 人发现现有技术中至少存在如 下问题: 现有的电子加热器的柔性不足, 即其加热功率不可控, 无法根据 实际使用化境的变化灵活地调整其输出功率, 使得工作人员需要更换不同 的电子加热器以使机拒内部保持在同一工作温 度或为不同容量的机拒匹 配不同功率的电子加热器, 这将增加备件的维护成本。

发明内容

本发明实施例提供一种电子加热器及其控制方 法,降低了电子加热器 备件的维护成本。

本发明实施例釆用如下技术方案:

一种电子加热器, 包括: 所述电子加热器包括: 辅助电源单元、 控制 单元、 功率调整单元以及加热源; 所述辅助电源单元用于为所述控制单元 供电; 所述控制单元用于根据所述加热源的输入电压 输出检测电压信号, 以及根据预设参考功率值输出功率控制信号, 并将所述检测电压信号和所 述功率控制信号传输至所述功率调整单元;所 述功率调整单元用于根据所 述检测电压信号和所述功率控制信号获得输出 功率调整信号,并根据所述 功率调整信号调整所述加热源的输入电流。

一种电子加热器的控制方法, 当所述电子加热器包括辅助电源单元、 控制单元、 功率调整单元以及加热源时, 包括:

当外部供电电源供电时,所述辅助电源单元将 所述外部供电电源的电 压进行转换后发送给所述控制单元, 为所述控制单元供电;

所述控制单元根据由加热源获得的电压信号输 出检测电压信号,并根 据预设参考功率值输出功率控制信号,并将所 述检测电压信号和功率控制 信号发送给所述功率调整单元;

所述功率调整单元根据所述检测电压信号和功 率控制信号获得输出 功率调整信号, 并利用所述输出功率调整信号调整所述加热源 的电流, 从 而调整所述加热源的输出功率;

其中, 所述加热源由所述外部供电电源提供电压。

本发明实施例提供的电子加热器及其控制方法 ,当电源系统供电电压 变化时,本发明提供的电子加热器能够智能调 整其加热源的电流使其输出 功率保持不变,故工作人员无需更换不同的电 子加热器就可以使机拒保持 在同一工作温度; 另外, 当电源系统供电电压不变, 但是机拒的容量变化 时,本发明提供的电子加热器能够调整其加热 源的电流使其输出功率变大 或变小以维持不同容量机拒的正常工作温度, 故工作人员无需为不同容量 的机拒匹配不同功率的电子加热器。因此,利 用本发明实施例的技术方案, 降低了电子加热器备件的维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案, 下面将对实施例描述中 所需要使用的附图作一简单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅 是本发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在不付出创造性 劳动的前提下, 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为本发明实施例一电子加热器的示意图;

图 2为本发明实施例二电子加热器的示意图; 图 3为本发明实施例三电子加热器的示意图

图 4为本发明实施例四电子加热器的示意图

图 5为本发明实施例五电子加热器的示意图

图 6为本发明实施例六电子加热器的示意图

图 7为本发明实施例七电子加热器的控制方法的 程图;

附图标记

01-外部供电电源的第一极,

02 -外部供电电源的第二极;

I-电子加热器;

II-辅助电源单元, 111-辅助电源单元的第一输入端, 112-辅助电源 单元的第二输入端, 113-辅助电源单元的输出端;

12-控制单元, 120-控制单元的输出 /输入端口, 121-控制单元的第一 输出端, 122-控制单元的第二输出端, 123-控制单元的第三输出端, 124- 控制单元的第一输入端, 125-控制单元的第二输入端, 126-控制单元的第 三输入端, 127-控制单元的第四输入端;

13-功率调整单元, 131-功率调整单元的第一输入端, 132-功率调整 单元的第二输入端, 133-功率调整单元的输出端;

14-加热源, 141-加热源的第一输入端, 142-加热源的第二输入端, 143-加热源的控制端;

20-风扇;

21-温度釆集单元;

22-散热单元;

23-釆样电阻;

24-第一 MOSFET, 241-第一 MOSFET的源极, 242-第一 MOSFET的漏极,

243-第一 MOSFET的栅极;

25-第二 MOSFET, 251 -第二 MOSFET的漏极, 252-第二 MOSFET的源极,

253-第二 MOSFET的栅极; 31-二极管;

32- MOSFET, 321- M0SFET的漏极, 322- M0SFET的源极, 323- MOSFET 的栅极;

41- M0SFET, 41 M0SFET的漏极, 412 - M0SFET的源极, 413- M0SFET 的栅极;

42-整流单元, 421-整流单元的第一输入端, 422-整流单元的第二输 入端, 423-整流单元的第一输出端, 424-整流单元的第二输出端;

51- M0SFET, 51 M0SFET的漏极, 512 - M0SFET的源极, 513- M0SFET 的栅极;

52-整流单元, 521-整流单元的第一输入端, 522-整流单元的第二输 入端, 523-整流单元的第一输出端, 524-整流单元的第二输出端;

53-第一电压调整单元, 531-第一电压调整单元的第一输入端, 532- 第一电压调整单元的第二输入端, 533-第一电压调整单元的第一输出端,

534-第一电压调整单元的第二输出端;

63-第二电压调整单元, 631-第二电压调整单元的第一输入端, 632- 第二电压调整单元的第二输入端, 633-第二电压调整单元的第一输出端,

634-第二电压调整单元的第二输出端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明 实施例中的技术方案进 行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例, 而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例 , 本领域普通技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例,都属于本发明保护的 范围。

如图 1所示, 本发明实施例一提供了一种电子加热器 1, 包括: 辅助 电源单元 11、 控制单元 12、 功率调整单元 13 以及加热源 14; 所述辅助 电源单元 11用于为所述控制单元供电;所述控制单元 12用于根据所述加 热源 14的输入电压输出检测电压信号, 以及根据预设参考功率值输出功 率控制信号,并将所述检测电压信号和所述功 率控制信号传输至所述功率 调整单元 13; 所述功率调整单元 13用于根据所述检测电压信号和所述功 率控制信号获得输出功率调整信号,并根据所 述功率调整信号调整所述加 热源 14的输入电流; 所述加热源 14用于将输出电功率转换成热能。

具体的, 所述辅助电源单元 11 的输入端连接到外部供电电源, 用于 接收所述外部供电电源的电能供给; 所述辅助电源单元 11 的输出端与所 述控制单元 12的第一输入端相连接, 用于实现所述的为所述控制单元供 电; 所述控制单元 12的第一输出端和第二输出端分别连接到所述 率调 整单元 13的第一输入端和第二输入端, 用于实现所述的将所述检测电压 信号和所述功率控制信号传输至所述功率调整 单元; 所述功率调整单元 13的输出端连接到所述加热源 14的控制端, 用于实现所述的根据所述功 率调整信号调整所述加热源的输入电流; 所述加热源 14的第一输入端和 第二输入端分别连接到所述外部供电电源的第 一极和第二极,用于接收所 述外部供电电源的电能供给; 所述加热源 14的第一输入端还连接到所述 控制单元 12的第二输入端,用于为所述控制单元 12提供所述的输入电压。

另外, 在本实施例中, 所述控制单元 12和所述功率调整单元 14是分 开设置的, 但在实际应用中, 所述功率调整单元 14可以集成在所述控制 单元 12中。 此时, 可在所述控制单元 12中另外设置一个输出端, 该输出 端的作用与所述功率调整单元 13的输出端 133的作用相同。

当电源系统供电电压变化时,本发明提供的电 子加热器能够智能调整 其加热源的电流使其输出功率保持不变,故工 作人员无需更换不同的电子 加热器就可以使机拒保持在同一工作温度; 另外, 当电源系统供电电压不 变, 但是机拒的容量变化时, 本发明提供的电子加热器能够调整其加热源 的电流使其输出功率变大或变小以维持不同容 量机拒的正常工作温度,故 工作人员无需为不同容量的机拒匹配不同功率 的电子加热器。 因此, 利用 本发明实施例的电子加热器,降低了电子加热 器备件的库存成本以及维护 成本。 如图 2所示, 本发明实施例二提供了一种电子加热器 1, 如图中虚线 框所示, 包括: 辅助电源单元 11、 控制单元 12、 功率调整单元 13以及加 热源, 此外, 所述电子加热器还包括: 风扇 20、 温度釆集单元 21、 散热 单元 22和釆样电阻 23; 所述加热源具体包括: 第一功率器件 24和第二 功率器件 25。 其中, 在该电子加热器的制作过程中, 所述辅助电源单元 11、 控制单元 12、 功率调整单元 13、 第一功率器件 24 和第二功率器件 25、散热单元 11和釆样电阻 23可以集成于该电子加热器的控制板上, 而 由于所述电子加热器的高度限制, 所述风扇 20、 温度釆集单元 21不集成 在所述控制板上。 但是, 如果所述电子加热器的高度没有限制, 所述风扇 20、 温度釆集单元 21也可以安装在所述控制板上。

其中, 所述功率调整单元 13可以为运算放大器, 或者三极管, 或运 算放大器和三极管的组合; 所述温度釆集单元 21可以为温度传感器; 散 热单元 22可以为散热器; 所述第一功率器件 24和第二功率器件 25可以 为 MOSFET (Met a l-0xi de-Semi conduct or Field-Effect Transistor, 金 属 -氧化层-半导体场效晶体管)、 三极管或 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor, 绝缘栅双极型晶体管)等有源功率器件, 用于把电能转换为 热能。 在本实施例中, 我们利用第一 MOSFET作为所述第一功率器件 24, 利用第二 MOSFET作为第二功率器件 25。

此时, 所述第一 M0SFET24的源极 241连接到所述外部供电电源的第 一极 01, 所述第一 M0SFET24的漏极 242连接到所述第二 M0SFET25的漏 极 251, 所述第二 M0SFET25 的源极 252连接到所述外部供电电源的第二 极 02,所述功率调整单元 13的输出端 133同时连接到所述第一 M0SFET24 的栅极 243和第二 M0SFET25的栅极 253。

另外, 所述辅助电源单元 11的第一输入端 111和第二输入端 112分 别连接到外部供电电源的第一极 01 和第二极 02, 所述辅助电源单元 11 的输出端 113 分别连接到所述风扇 20、 所述控制单元 12 的第一输入端 124;所述控制单元 12的第一输出端 121和第二输出端 122分别连接到所 述功率调整单元 13 的第一输入端 131 和第二输入端 132; 以及第一 M0SFET24的源极 241连接到所述控制单元 12的第二输入端 125; 所述温 度釆集单元 21连接到所述控制单元 12的第三输入端 126, 所述控制单元 的第三输出端 123连接到所述风扇 20; 所述釆样电阻 23的第一端 231连 接到所述第二 M0SFET25源极,所述釆样电阻 23的第二端 232连接到所述 外部供电电源的第二极 02; 所述第二 M0SFET25的源极 252连接到所述控 制单元 12的第四输入端 127;所述散热单元 22连接到所述第一 M0SFET24 和第二 M0SFET25, 用于对所述第一 M0SFET24和第二 M0SFET25散热。 另 外,所述控制单元 12的输出 /输入端口 120连接到所述电子加热器外部的 上位机。

当外部供电电源供电时, 所述辅助电源单元 11将所述外部供电电源 的电压转换后分别发送给所述风扇 20和所述控制单元 12,为所述风扇 20 和所述控制单元 12供电。 所述控制单元 12根据由所述第一 M0SFET24的 源极 241获得的电压信号输出检测电压信号,以及根 据由所述上位机获取 的参考功率值输出功率控制信号,并将所述检 测电压信号和所述功率控制 信号发送至所述功率调整单元 13。 所述功率调整单元 13根据所述检测电 压信号和功率控制信号获得输出功率调整信号 ,并利用所述输出功率调整 信号调整所述第一 M0SFET24和第二 M0SFET25的电流,从而调整所述第一 M0SFET24和第二 M0SFET25 的输出功率。 其中, 所述第一 M0SFET24和第 二 M0SFET25由所述外部供电电源供电。

具体的, 当所述外部供电电源的电压为直流电压时, 所述辅助电源单 元 11将所述直流电压转换为适合所述风扇 20和所述控制单元 12的电压 制式; 当所述外部供电电源的电压为交流电压时, 所述辅助电源单元 11 首先将所述交流电压整流为直流电压,再将所 述直流电压转换为适合所述 风扇 20和所述控制单元 12的电压制式。

在该电子加热器工作过程中, 当外部供电电源是交流电源时, 所述第 一 M0SFET24和第二 M0SFET25反向串联可以防止所述电子加热器只包 第 一 M0SFET24 或第二 M0SFET25 时, 所述第一 M0SFET24 或第二 M0SFET25 体内的寄生二极管在反向电压阶段导通时, 所述第一 M0SFET24 或第二 M0SFET25 不可控。 另外, 为了提高电子加热器的输出功率, 所述加热源 也可以包括多个并联的第一功率器件 24和多个并联的第二功率器件 25, 并且多个并联的第一功率器件 24 和多个并联的第二功率器件 25 串联连 接。

所述控制单元 12的输出 /输入端口 120有 485通讯功能,可以与所述 上位机进行通讯。 具体的, 所述控制单元 12可以向所述上位机上报故障 告警, 并由所述上位机获取用户需要的参考功率值。

另外, 所述温度釆集单元 21 向所述控制单元 12 的第三输入端 126 输入温度信号, 以使所述控制单元 12利用所述温度信号控制所述风扇 20 的转速, 确保电子加热器的温度在安全范围内, 不会烫伤工作人员。 具体 的, 当所述风扇的转速降低时, 所述风扇的噪音也随之降低, 同时其散热 能力也相应地降低; 当所述风扇的转速提高时, 所述风扇的噪音也随之提 高, 同时其散热能力也相应地提高。

在本实施例中, 所述散热单元 22 连接到所述第一 M0SFET24 和第二 M0SFET25, 但是在实际应用时, 如果电子加热器中还存在有整流单元(如 以下实施例中所描述的), 所述散热器 22还可以连接到整流单元, 用于为 所述整流单元散热以提高热利用率。 一般地, 所述加热器用于把一个点热 源扩展为一个面热源, 即均匀扩大散热面积, 方便所述风扇吹出; 同时, 所述散热器还能减少热阻,保证与其连接的功 率器件的内部结温在安全的 工作温度范围。 其中, 所述散热器的材质为金属, 优选为导热性能好的金 属, 列 ¾口4吕或 4同。

在加入所述釆样电阻 23的电路中,所述控制单元 12利用由所述第二 M0SFET25 的源极 252 获得的电流信号检测所述加热源是否出现过电 流, 对所述电子加热器进行保护。 具体的, 当所述控制单元 12根据所述电流 信号检测所述第一 M0SFET24和第二 M0SFET25 出现过电流,那么所述控制 单元 12立即切断电路, 以对所述电子加热器进行保护。

另外, 在本实施例中, 所述控制单元 12和所述功率调整单元 13是分 开设置的, 但在实际应用中, 所述功率调整单元 13可以集成在所述控制 单元 12中。 此时, 可在所述控制单元 12中另外设置一个输出端, 该输出 端的作用与所述功率调整单元 13的输出端 133的作用相同。

当电源系统供电电压变化时,本发明提供的电 子加热器能够智能调整 第一 M0SFET和第二 M0SFET的电流使其输出功率保持不变,故工作人 员无 需更换不同的电子加热器就可以使机拒保持在 同一工作温度; 另外, 当电 源系统供电电压不变, 但是机拒的容量变化时, 本发明提供的电子加热器 能够调整第一 M0SFET和第二 M0SFET的电流使其输出功率变大或变小以维 持不同容量机拒的正常工作温度,故工作人员 无需为不同容量的机拒匹配 不同功率的电子加热器。 因此, 利用本发明实施例的电子加热器, 降低了 电子加热器备件的库存成本以及维护成本。

如图 3所示, 本发明实施例三提供了一种电子加热器, 与图 2不同之 处在于, 所述加热源具体包括: 二极管 31和功率器件 32。

其中, 所述功率器件 32可以为 M0SFET、 三极管、 IGBT等有源功率器 件, 在本实施例中我们利用 M0SFET作为功率器件 32 。 此时, 所述二极 管 31 的阳极连接到所述外部供电电源的第一极 01, 所述二极管 31 的阴 极连接到所述 M0SFET32的漏极 321, 所述 M0SFET32的源极 322连接到所 述外部供电电源的第二极 02; 所述 M0SFET32的栅极 323连接到所述功率 调整单元 13的输出端 133。

在该电子加热器工作过程中, 当外部供电电源是交流电源, 并且该交 流电源输出负向电能时, 由于二级管的单向导通原理, 所述电子加热器不 能工作, 即所述电子加热器不能为其所处的机拒提供电 能。

另外, 图 3中所示的辅助电源单元 11、 风扇 20、 控制单元 12、 功率 调整单元 13、 温度釆集单元 21、 散热单元 22和釆样电阻 23的工作原理 可以参照本发明的实施例二。 当电源系统供电电压变化时,本发明提供的电 子加热器能够智能调整

M0SFET 的电流使其输出功率保持不变, 故工作人员无需更换不同的电子 加热器就可以使机拒保持在同一工作温度; 另外, 当电源系统供电电压不 变, 但是机拒的容量变化时, 本发明提供的电子加热器能够调整 M0SFET 的电流使其输出功率变大或变小以维持不同容 量机拒的正常工作温度,故 工作人员无需为不同容量的机拒匹配不同功率 的电子加热器。 因此, 利用 本发明实施例的电子加热器,降低了电子加热 器备件的库存成本以及维护 成本。

如图 4所示, 本发明实施例四提供了一种电子加热器, 与图 2不同之 处在于, 所述加热源具体包括: 功率器件 41; 所述电子加热器还包括: 整流单元 42。

其中, 所述功率器件 41可以为 M0SFET、 三极管、 IGBT等有源功率器 件, 在本实施例中我们利用 M0SFET作为功率器件 41。 此时, 所述整流单 元的第一输入端 421和第二输入端 422分别连接到所述外部供电电源的第 一极 01和第二极 02, 用于接收所述外部供电电源的电能供给; 所述整流 单元的第一输出端 423和第二输出端 424分别连接到所述 M0SFET41的漏 极 411和源极 412, 用于实现为所述功率器件供电; 所述功率器件 41 的 栅极 413连接到所述功率调整单元 13的输出端 133, 用于根据所述功率 调整单元输出的功率控制信号调整自身的电流 输出。

当外部供电电源供电时, 所述辅助电源单元 11将所述外部供电电源 的电压进行转换后分别发送给所述风扇 20和所述控制单元 12, 为所述风 扇 20和所述控制单元 12供电。 所述整流单元 42将所述外部供电电源的 电压整流后发送给所述 M0SFET41, 为所述 M0SFET41供电。 所述控制单元 12根据由所述 M0SFET41的漏极 411获得的电压信号输出检测电压信号, 以及根据由所述上位机获取的参考功率值输出 功率控制信号,并将所述检 测电压信号和所述功率控制信号发送至所述功 率调整单元 13。 所述功率 调整单元 13根据所述检测电压信号和功率控制信号获得 出功率调整信 号, 并利用所述输出功率调整信号调整所述 M0SFET41 的电流, 从而调整 所述 M0SFET4 1的输出功率。

在本实施例中, 所述整流单元 42可以为不可控整流硅堆。 该整流堆 可以包括 4个分离的功率器件, 例如功率二极管。 在所述电子加热器工作 过程中, 所述整流单元 42的具体作用为:

第一、 当外部供电电源的电压是交流电压时, 所述整流单元 42可以 将所述交流电压整流为直流电压并提供给所述 功率器件 4 1。 此时, 该电 子加热器利用所述整流单元不仅能够充分利用 交流电能,并且能为加热源 提供稳定的直流电压;

第二、 当外部供电电源的电压是直流电压时, 避免了所述功率器件 4 1体内的寄生二极管在电压反向时导通使该功 器件 4 1不可控。

当电源系统供电电压变化时,本发明提供的电 子加热器能够智能调整 M0SFET 的电流使其输出功率保持不变, 故工作人员无需更换不同的电子 加热器就可以使机拒保持在同一工作温度; 另外, 当电源系统供电电压不 变, 但是机拒的容量变化时, 本发明提供的电子加热器能够调整 M0SFET 的电流使其输出功率变大或变小以维持不同容 量机拒的正常工作温度,故 工作人员无需为不同容量的机拒匹配不同功率 的电子加热器。 因此, 利用 本发明实施例的电子加热器,降低了电子加热 器备件的库存成本以及维护 成本。

如图 5所示, 本发明实施例五提供了一种电子加热器, 与图 2不同之 处在于, 所述加热源具体包括: 功率器件 5 1 ; 所述电子加热器还包括: 整流单元 52和第一电压调整单元 5 3 , 并且所述辅助单元 1 1 不直接连接 到外部供电电源, 而是连接到所述第一电压调整单元 5 3。

其中, 所述功率器件 5 1可以为 M0SFET、 三极管、 I GBT等有源功率器 件, 第一电压调整单元 5 3可以为大容量的电容。 在本实施例中我们利用 M0SFET作为所述功率器件 51。 此时, 所述整流单元 52的第一输入端 52 1 和第二输入端 522 分别连接到所述外部供电电源的第一极 01 和第二极 02, 用于接收所述外部供电电源的电能供给; 所述整流单元 52的第一输 出端 523和第二输出端 524分别连接到所述第一电压调整单元 53的第一 输入端 531和第二输入端 532, 用于为所述第一电压调整单元提供整流后 的电能; 所述第一电压调整单元 53的第一输出端 533和第二输出端 534 分别连接到所述辅助电源单元 11 的第一输入端 111和第二输入端 112、 所述 M0SFET51 的漏极 511和源极 512, 分别用于为所述辅助电源单元和 所述功率器件提供调整后的电能; 所述 M0SFET51的栅极 513连接到所述 功率调整单元 13 的输出端 133, 用于根据所述功率调整单元输出的功率 控制信号调整自身的电流输出。

当外部供电电源供电时, 所述整流单元 52将所述外部供电电源的电 压经整流后发送给所述第一电压调整单元 53, 所述第一电压调整单元 53 将来自所述整流单元 52的电压调整后发送给所述辅助电源单元 11和所述 M0SFET51, 为所述辅助电源单元 11和所述 M0SFET51供电。 所述辅助电源 单元 11将来自所述第一电压调整单元 53的电压进行转换后分别发送给所 述风扇 20和所述控制单元 12, 为所述风扇 20和所述控制单元 12供电。 所述控制单元 12根据由所述 M0SFET51的漏极 511获得的电压信号输出检 测电压信号, 并根据由所述上位机获取的参考功率值输出功 率控制信号, 并将所述检测电压信号和所述功率控制信号发 送至所述功率调整单元 13。 所述功率调整单元 13根据所述检测电压信号和功率控制信号获得 出功率调整信号, 并利用所述输出功率调整信号调整所述 M0SFET51 的电 流, 从而调整所述 M0SFET51的输出功率。

具体的, 当外部供电电源是交流电源时, 所述电子加热器利用所述整 流单元 52能够将所述交流电能整流为直流电能, 并且利用所述第一电压 调整单元 53还能将整流后的电压进行滤波、 稳压等整形, 为所述功率器 件和辅助电源单元提供更稳定的电压。 其中, 所述整流单元 52的工作原 理可以参照本发明实施例四中的描述。

进一步的, 在本实施例中, 所述辅助电源单元 11 的输入端连接到所 述第一电压调整单元 53的输出端, 而在实施例四中, 所述辅助电源单元 11 的输入端直接连接在外部供电电源。 由于本实施例中所述第一电压调 整单元 53的输出的电能比所述外部供电电源输出的电 更加稳定, 因此 在本实施例中为所述辅助电源单元 11提供的电能也更加稳定。

当电源系统供电电压变化时,本发明提供的电 子加热器能够智能调整 M0SFET 的电流使其输出功率保持不变, 故工作人员无需更换不同的电子 加热器就可以使机拒保持在同一工作温度; 另外, 当电源系统供电电压不 变, 但是机拒的容量变化时, 本发明提供的电子加热器能够调整 M0SFET 的电流使其输出功率变大或变小以维持不同容 量机拒的正常工作温度,故 工作人员无需为不同容量的机拒匹配不同功率 的电子加热器。 因此, 利用 本发明实施例的电子加热器,降低了电子加热 器备件的库存成本以及维护 成本。

如图 6所示, 本发明实施例六提供了一种电子加热器, 在图 5的基础 上, 还包括: 第二电压调整单元 61。

其中,所述第二电压调整单元 61的第一输入端 611和第二输入端 612 分别连接到所述整流单元 52 的第一输出端 523和第二输出端 524, 用于 接收所述整流单元提供的电能供给;所述第二 电压调整单元的第一输出端 613和第二输出端 614连接到所述第一电压调整单元的第一输入端 531和 第二输入端 532,用于为所述第一电压调整单元提供调整后 电能。也即, 第二电压调整单元位于所述整流单元和所述第 一电压调整单元中间,且三 者是并联关系。

当外部供电电源供电时, 所述整流单元 52将所述外部供电电源的电 压经整流后发送给所述第二电压调整单元 61, 所述第二电压调整单元 61 将来自所述整流单元 52 的电压经调整后发送给所述第一电压调整单元 53, 以使所述第一电压调整单元对所述电压进行调 整, 并将调整后的电压 发送给所述辅助电源单元 11 和所述 M0SFET51, 为所述辅助电源单元 11 和所述 M0SFET51供电。所述辅助电源单元 11将来自所述第一电压调整单 元的电压进行转换后分别发送给所述风扇 20和所述控制单元 12, 为所述 风扇 20和所述控制单元 12供电。 所述控制单元 12根据由所述 M0SFET51 的漏极 511获得的电压信号输出检测电压信号,并根据 由所述上位机获取 的参考功率值输出功率控制信号,并将所述检 测电压信号和所述功率控制 信号发送至所述功率调整单元 13。 所述功率调整单元 13根据所述检测电 压信号和功率控制信号获得输出功率调整信号 ,并利用所述输出功率调整 信号调整所述 M0SFET51的电流, 从而调整所述 M0SFET51的输出功率。

其中,所述第二电压调整单元可以为 PFC( Power Factor Correction, 功率因数校正)电路或升压电路。 所述 PFC电路具体用于消除大功率整流 电路的谐波, 提高电能质量; 或者当输入电流为直流时, 所述升压电路能 够提高电压, 使电流更加稳定。

当电源系统供电电压变化时,本发明提供的电 子加热器能够智能调整 M0SFET 的电流使其输出功率保持不变, 故工作人员无需更换不同的电子 加热器就可以使机拒保持在同一工作温度; 另外, 当电源系统供电电压不 变, 但是机拒的容量变化时, 本发明提供的电子加热器能够调整 M0SFET 的电流使其输出功率变大或变小以维持不同容 量机拒的正常工作温度,故 工作人员无需为不同容量的机拒匹配不同功率 的电子加热器。 因此, 利用 本发明实施例的电子加热器,降低了电子加热 器备件的库存成本以及维护 成本。

如图 7所示, 本发明实施例七提供了一种电子加热器的控制 方法, 所 述电子加热器包括辅助电源单元、 控制单元、 功率调整单元以及加热源。 所述方法包括:

步骤 71、 当外部供电电源供电时, 所述辅助电源单元将所述外部供 电电源的电压转换后发送给所述控制单元, 为所述控制单元供电;

步骤 72、 所述控制单元根据由加热源获得的电压信号输 出检测电压 信号, 并根据由所述上位机获取的参考功率值输出功 率控制信号, 并将所 述检测电压信号和功率控制信号发送给所述功 率调整单元; 步骤 73、 所述功率调整单元根据所述检测电压信号和功 率控制信号 获得输出功率调整信号,并利用所述输出功率 调整信号调整所述加热源的 输出功率;。

在本实施例中, 所述电子加热器的结构不同, 其工作原理也相应的改 变, 具体为:

当所述加热源包括功率器件, 所述电子加热器还包括整流单元时, 所 述整流单元将所述外部供电电源的电压进修整 流后传输给所述功率器件, 为所述功率器件供电;

当所述加热源包括功率器件,所述电子加热器 还包括整流单元和第一 电压调整单元时,所述整流单元将所述外部供 电电源的电压整流后发送给 所述第一电压调整单元,所述第一电压调整单 元将来自所述整流单元的电 压调整后发送给所述辅助电源单元和所述功率 器件,为所述辅助电源单元 和所述功率器件供电;

当所述加热源包括功率器件, 所述电子加热器还包括整流单元、 第一 电压调整单元和第二电压调整单元时,所述整 流单元将所述外部供电电源 的电压整流后发送给所述第二电压调整单元, 所述第二电压调整单元将来 自所述整流单元的电压调整后发送给所述第一 电压调整单元,以使所述第 一电压调整单元对所述电压进行调整,并将调 整后的电压发送给所述辅助 电源单元和所述功率器件, 为所述辅助电源单元和所述功率器件供电。

另外, 当所述电子加热器还包括温度釆集单元和风扇 时, 所述温度釆 集单元向所述控制单元输入温度信号,以使所 述控制单元利用所述温度信 号控制所述风扇的转速。

当所述电子加热器还包括散热单元时 ,所述散热单元对所述加热源或 所述整流单元散热。

当所述电子加热器还包括釆样电阻时, 在加入所述釆样电阻的电路 中, 所述控制单元利用所述釆样电阻从所述加热源 获得的电流信号, 并根 据所述电流信号检测所述加热源是否出现过电 流。 其中,所述电子加热器的控制方法可以参照前 述实施例一至实施例六 的描述。

进一步的, 在本实施例中, 所述控制单元和所述功率调整单元是分开 设置的,但在实际应用中,所述功率调整单元 可以集成在所述控制单元中。

当电源系统供电电压变化时,本发明提供的电 子加热器能够智能调整 其加热源的电流使其输出功率保持不变,故工 作人员无需更换不同的电子 加热器就可以使机拒保持在同一工作温度; 另外, 当电源系统供电电压不 变, 但是机拒的容量变化时, 本发明提供的电子加热器能够调整其加热源 的电流使其输出功率变大或变小以维持不同容 量机拒的正常工作温度,故 工作人员无需为不同容量的机拒匹配不同功率 的电子加热器。 因此, 利用 本发明实施例的技术方案,降低了电子加热器 备件的库存成本以及维护成 本。 以上所述, 仅为本发明的具体实施方式, 但本发明的保护范围并不局 限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露 的技术范围内, 可 轻易想到变化或替换, 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此, 本发明 的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准 。