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小家电

客户成功故事与项目成功案例

感压式电热毯控制板开发


电热毯是根据电热丝通电发热原理设计,一般采用整体线性电热丝加热方案,通过调节开关接人的电阻来设置高低两个挡位以控制加热功率,电热毯工作方式为整体持续加热方式或定时加热方式。主要有以下3个方面缺点:首先,电热毯采用的整体持续加热方式容易使人产生不舒适感,尤其是在长时间使用过程中,会产生烧灼感,造成使用者的睡眠质量下降:其次,传统电热毯加热区域固定,使用过程中能源消耗大,电能浪费现象比较严重;再次,传统电热毯自动控制功能不完善,具有一定的安全隐患,容易发生局部过热现象,可能引起火灾事故。

一、感压式分控电热毯的开发原理

1.1节能减排创新原理

电热毯内部设置多点压力感应模块及自控开关模块,实现电热毯的自动感压式分控分区域加热。将电热毯内部划分为多个加热区域,每个区域的电热丝与总线开关之间采用并联连接,由附属压力感应器及自动开关反馈控制,互不干涉,独立工作,通过人体重力的压触反馈,实现只对人体压覆区域的独立加热。

1.2功能升级方案

1)控制总线上设置测温模块、定时模块以及白控开关,实现对工作温度的精确监控和定时工作,有效减少全功率加热时间,提高人体舒适性和使用安全性。

2)设置预热功能模式,该模式采用全局加热,提高用户初始使用时的舒适度,当达到设置温度或设定时间后即自动转入压力自控模式,提高产品节能效果。

二、感压式分控电热毯的技术方案

2.1压力感应控制模块工作原理

将电热毯内部进行区域划分,每块域内单独布置电热丝,各块区域之间电热丝并联连接。在每块域内分别配置独立控制的压力感应开关,当人体压触压力感应开关后,则导通回路传输信号给单片机,单片机控制晶闸,晶闸元件负责接通发热丝线路使发热丝工作。

2.2压力感应检测模块设计

南轻触开关和两片绝缘片构成,将轻触开关放存两片绝缘片巾问,调整好两片绝缘片的角度,形成贝壳形状,提高感应的灵敏度。并在压力感应检测模块整体外部包裹硅胶套,防水防电,提高安全性轻触开关引出线两路线。连接单片机以进行信号处理。当人体通过自身重力压触压力感应开关S1时,压力感应开关接通向单片机P2.0接口发送高电平信号,当单片机接口P2.0接口接收到高电平后,经过内部代码的设置,会从P1.7接口向晶闸管发送高电平信号,从而导通晶闸管两端电路,使电热丝与电源接通,从而使区域一加热。同理,当人体通过自身重力压触压力感应开关S2后,会向单片机P2.1接口发送高电平信号,单片机从P1.7输出高电平使区域二加热。各个加热区域及开关采用并联处理,互不干涉,单独工作。

设置预热模式原理:在总线上设置温控传感器、定时器和自控开关,将采集的温度信息传输给单片机,当温度达到设定值或定时时间到达设定值时,控制晶闸开关的通断,进而控制电热毯的工作方式与状态。

温控监控模块设计:总线路上添加测温模块。将测温模块的热敏电阻测温头放置在电热毯内部,当达到设置温度,单片机控制继电器断开,总电路停止工作。

定时与自控开关模块设计:总线路上添加定时模块。将定时模块与测温模块串联连接.当达到设定时间,单片机控制继电器断开,总电路停止工作。

图 1 电热毯内部线路示意图

单片机控制系统设计:压力感应模块导通,将一端接口置于高电平,单片机收到高电平信号后,经过内部自写程序处理,将会在另一端接口输出高电平,控制晶闸管使电源与该区域的电热丝导通发电。

分块区域内电热丝设计:采用硅橡胶电热线,使得每个域内加热功率均为20w。每个区域内盘置3.6m发热丝,以“s”型绕制,相邻两根发热丝之间间隔安全距离为75mm,防止相互加热而导致过热。分析人体结构,将压力感应开关放置于电热毯中上部区域,控制与人体躺向相同的区域发热丝。图1为电热毯内部线路示意图。

总结

感压式分控电热毯的开发方案为传统工业产品的创新升级提供了一种简捷易行的思路,技术开发难度不高,适合一般科技人员。由于它所采用的技术内容与方案都是成熟技术的移植与集成,因此新产品性能稳定,增加成本不多。由于受到家能减排政策的大力支持,因此产品的整体形象获得了大幅提升,能够快速进行市场推广。

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