电热工具节能控制电路的制作方法

    技术2023-04-17  115


    本实用新型涉及电热工具技术领域,特别是涉及一种电热工具节能控制电路。



    背景技术:

    电热工具是指将电能转化为热能,利用热量来实现某种功能的工具,例如:工业上用的热风枪、电热割刀等。其中,很多电热工具在工作过程中需要通过加热元件将温度维持在某一温度值之上即可以满足使用要求,而现有的加热控制电路,一般都是持续加热,造成热量浪费,尤其是供电电源采用电池的电热工具,大大缩短了工作时间,导致电池需要频繁更换或者重复充电。



    技术实现要素:

    本实用新型所要解决的技术问题是:为了克服现有技术中的不足,本实用新型提供一种电热工具节能控制电路。

    本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是:一种电热工具节能控制电路,包括时基电路u3、主振荡器u2、节能转换开关s2、电源开关s1、整形电路、输出电路和电池bt,其中,

    电池bt的正极作为电源vcc1,负极作为地gnd,电池bt的正极串接电源开关s1后连接电压转换模块u1,电压转换模块u1输出端电压作为电源vcc2;

    时基电路u3的输出端经电阻r29连接三极管q2的基极,三极管q2的发射极接地gnd,三极管q2的集电极分为三路,一路经电阻r30连接至电源vcc2,另一路经电阻r31接地gnd,第三路连接至节能转换开关s2的常开触点k1,节能转换开关s2的常开触点k2接地gnd,且节能转换开关s2的公共触点ka连接至主振荡器u2的使能端主振荡器u2使能端低电平有效;

    主振荡器u2的参考端vref依次串接可调电阻rw1和电阻r1后接地gnd,可调电阻rw1的滑动端连接主振荡器u2的脉宽调节信号输入端;主振荡器u2的一路输出信号outputb经整形电路后接变压器t1原边的输入抽头j4,主振荡器u2的另一路输出信号outputa经整形电路后接变压器t1原边的输入抽头j6,变压器t1原边的中间抽头j5连接至电池bt的正极与电源开关s1之间,变压器t1原边的中间抽头j5串接放电电容c5后接地gnd,变压器t1副边连接电热工具的发热部件。

    进一步,还包括模式选择指示电路,所述模式选择指示电路包括双色发光二极管d4、电阻r32以及所述节能转换开关s2的一组触点kb、k3和k4,其中,触点kb为公共触点,触点k3和k4为常开触点,双色发光二极管d4的共阳极串接电阻r32后连接至电源开关s1与电压转换模块u1的公共引出端,双色发光二极管d4的两阴极分别连接常开触点k3和k4,公共触点kb连接地gnd。

    优选的,所述节能转换开关s2采用按钮开关es-22-cv1-6-h。该开关为双刀双掷模式,在实现加热模式切换的同时,可以同步进行指示。

    进一步,为了改善主振荡器u2输出到变压器t端的波形,还包括去耦电路,所述去耦电路包括电阻r7、r8、r9和r10,二极管d1,所述电阻r7和r8并联,电阻r9和r10并联,并联后的电阻r7和r8与并联后的电阻r9和r10再串联,且电阻r7和r8的公共端连接电源vcc2,电阻r9和r10的公共端连接主振荡器u2的电源引脚vc,并联电路的公共端串接二极管d1后连接至主振荡器u2的电源引脚vcc。

    进一步,为了避免电路故障引起总电流过大,还包括保险f1,所述保险f1串接在电源开关s1和电池bt正极之间的线路上,保险f1可采用保险丝,串接在电池bt的总回路上,用于电流过大时切断电源。

    优选的,所述电压转换模块u1采用直流电压转换模块lm78m15。lm78m15是一个直流电压转换模块可以将输入的电压,转换为15v电压输出,作为其他器件的工作电源vcc2。

    进一步,为了改善主振荡器u2输出到变压器t端的波形,还在二者之间增加了mos型开关电路作为整形电路,工作在推挽模式下,用于信号的整形。具体的,所述整形电路包括电阻r4、r5、r11、r12、r13、r14、r15、r16、r17、r18、r19、r20、r21、r22、r23、r24、r25和r26,三极管q1、q3、q4和q5,场效应管q6、q7、q8、q9和q10,其中,三极管q1的集电极接电源vcc2,q1的发射极与q4的发射极连接,q4的集电极接地gnd,q1的基极和q4的基极连接后经电阻r4连接至主振荡器u2的输出信号outputb;三极管q3的集电极接电源vcc2,q3的发射极与q5的发射极连接,q5的集电极接地gnd,q3的基极和q5的基极连接后经电阻r5连接至主振荡器u2的输出信号outputa;

    电阻r11和r19串联,公共端连接场效应管q6的栅极,r11的另一端连接至q1和q4的发射极公共端,r19的另一端接地gnd,场效应管q6的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j4;电阻r15和r23串联,公共端连接场效应管q10的栅极,r15的另一端连接至q1和q4的发射极公共端,r23的另一端接地gnd,场效应管q10的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j4;电阻r13和r21串联,公共端连接场效应管q8的栅极,r13的另一端连接至q1和q4的发射极公共端,r21的另一端接地gnd,场效应管q8的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j4;电阻r17和r25串联,公共端连接场效应管q12的栅极,r17的另一端连接至q1和q4的发射极公共端,r25的另一端接地gnd,场效应管q12的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j4;

    电阻r12和r20串联,公共端连接场效应管q7的栅极,r12的另一端连接至q3和q5的发射极公共端,r20的另一端接地gnd,场效应管q7的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j6;电阻r16和r24串联,公共端连接场效应管q11的栅极,r16的另一端连接至q3和q5的发射极公共端,r24的另一端接地gnd,场效应管q11的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j6;电阻r14和r22串联,公共端连接场效应管q9的栅极,r14的另一端连接至q3和q5的发射极公共端,r22的另一端接地gnd,场效应管q9的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j6;电阻r18和r26串联,公共端连接场效应管q13的栅极,r18的另一端连接至q3和q5的发射极公共端,r26的另一端接地gnd,场效应管q13的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j6。

    本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的一种电热工具节能控制电路,利用加热后热输出部件的余温对工件加工,让电热工具以间隙方式工作,达到节能省电、延长工作时间的目的。

    附图说明

    下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

    图1是本实用新型最佳实施例的电路原理图。

    图2是图1中部分电路的放大图。

    图3是图1中部分电路的放大图。

    具体实施方式

    现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图,仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

    如图1-图3所示,本实用新型的一种电热工具节能控制电路,包括时基电路u3、主振荡器u2、节能转换开关s2、电源开关s1、整形电路、输出电路和电池bt,其中,

    电池bt的正极作为电源vcc1,负极作为地gnd,电池bt的正极串接电源开关s1后连接电压转换模块u1,电压转换模块u1输出端电压作为电源vcc2;优选的,所述电压转换模块u1采用直流电压转换模块lm78m15。lm78m15是一个直流电压转换模块可以将输入的电压,转换为15v电压输出,作为其他器件的工作电源vcc2。

    时基电路u3的输出端经电阻r29连接三极管q2的基极,三极管q2的发射极接地gnd,三极管q2的集电极分为三路,一路经电阻r30连接至电源vcc2,另一路经电阻r31接地gnd,第三路连接至节能转换开关s2的常开触点k1,节能转换开关s2的常开触点k2接地gnd,且节能转换开关s2的公共触点ka连接至主振荡器u2的使能端主振荡器u2使能端低电平有效;

    主振荡器u2的参考端vref依次串接可调电阻rw1和电阻r1后接地gnd,可调电阻rw1的滑动端连接主振荡器u2的脉宽调节信号输入端;主振荡器u2的一路输出信号outputb经整形电路后接变压器t1原边的输入抽头j4,主振荡器u2的另一路输出信号outputa经整形电路后接变压器t1原边的输入抽头j6,变压器t1原边的中间抽头j5连接至电池bt的正极与电源开关s1之间,变压器t1原边的中间抽头j5串接放电电容c5后接地gnd,变压器t1副边连接电热工具的发热部件。

    进一步,还包括模式选择指示电路,所述模式选择指示电路包括双色发光二极管d4、电阻r32以及所述节能转换开关s2的一组触点kb、k3和k4,其中,触点kb为公共触点,触点k3和k4为常开触点,双色发光二极管d4的共阳极串接电阻r32后连接至电源开关s1与电压转换模块u1的公共引出端,双色发光二极管d4的两阴极分别连接常开触点k3和k4,公共触点kb连接地gnd。

    优选的,所述节能转换开关s2采用按钮开关es-22-cv1-6-h。该开关为双刀双掷模式,在实现加热模式切换的同时,可以同步进行指示。

    进一步,为了改善主振荡器u2输出到变压器t端的波形,还包括去耦电路,所述去耦电路包括电阻r7、r8、r9和r10,二极管d1,所述电阻r7和r8并联,电阻r9和r10并联,并联后的电阻r7和r8与并联后的电阻r9和r10再串联,且电阻r7和r8的公共端连接电源vcc2,电阻r9和r10的公共端连接主振荡器u2的电源引脚vc,并联电路的公共端串接二极管d1后连接至主振荡器u2的电源引脚vcc。

    进一步,为了避免电路故障引起总电流过大,还包括保险f1,所述保险f1串接在电源开关s1和电池bt正极之间的线路上,保险f1可采用保险丝,串接在电池bt的总回路上,用于电流过大时切断电源。

    进一步,为了改善主振荡器u2输出到变压器t端的波形,还在二者之间增加了mos型开关电路作为整形电路,工作在推挽模式下,用于信号的整形。具体的,所述整形电路包括电阻r4、r5、r11、r12、r13、r14、r15、r16、r17、r18、r19、r20、r21、r22、r23、r24、r25和r26,三极管q1、q3、q4和q5,场效应管q6、q7、q8、q9和q10,其中,三极管q1的集电极接电源vcc2,q1的发射极与q4的发射极连接,q4的集电极接地gnd,q1的基极和q4的基极连接后经电阻r4连接至主振荡器u2的输出信号outputb;三极管q3的集电极接电源vcc2,q3的发射极与q5的发射极连接,q5的集电极接地gnd,q3的基极和q5的基极连接后经电阻r5连接至主振荡器u2的输出信号outputa;

    电阻r11和r19串联,公共端连接场效应管q6的栅极,r11的另一端连接至q1和q4的发射极公共端,r19的另一端接地gnd,场效应管q6的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j4;电阻r15和r23串联,公共端连接场效应管q10的栅极,r15的另一端连接至q1和q4的发射极公共端,r23的另一端接地gnd,场效应管q10的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j4;电阻r13和r21串联,公共端连接场效应管q8的栅极,r13的另一端连接至q1和q4的发射极公共端,r21的另一端接地gnd,场效应管q8的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j4;电阻r17和r25串联,公共端连接场效应管q12的栅极,r17的另一端连接至q1和q4的发射极公共端,r25的另一端接地gnd,场效应管q12的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j4;

    电阻r12和r20串联,公共端连接场效应管q7的栅极,r12的另一端连接至q3和q5的发射极公共端,r20的另一端接地gnd,场效应管q7的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j6;电阻r16和r24串联,公共端连接场效应管q11的栅极,r16的另一端连接至q3和q5的发射极公共端,r24的另一端接地gnd,场效应管q11的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j6;电阻r14和r22串联,公共端连接场效应管q9的栅极,r14的另一端连接至q3和q5的发射极公共端,r22的另一端接地gnd,场效应管q9的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j6;电阻r18和r26串联,公共端连接场效应管q13的栅极,r18的另一端连接至q3和q5的发射极公共端,r26的另一端接地gnd,场效应管q13的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j6。

    工作原理:

    以电热割刀为例进行说明,由时基电路u3及其外围元件构成的低频多谐振荡器,通过节能转换开关s2,施加到主振荡器u2的10脚上一个方波信号,用其正半周关断主振荡器u2的输出信号,进而关断施加到刀片上的高频电压信号,使得整个电路中耗能最大的部分停止工作;而负半周的信号开通主振荡器u2的输出信号,使得刀片上获得加热工作的大电流信号。时基电路u3正半周期间,处于节能模式,利用加热后刀片的余温对工件加工。让直流电源割刀以间隙方式工作,达到节能省电、延长工作时间的目的。

    结合电路进行原理的表述:

    当电源开关s1闭合时,电池的正极电源vcc1端输出的电压经过直流电压转换模块lm78m15,转换为15v电压,为时基电路u3、主振荡器u2和整形电路提供电源。

    此时,当节能转换开关s2的公共触点ka与常开触点k1接通时,选择节能模式,主振荡器u2使能端连接至时基电路u3的输出端,主振荡器u2仅在时基电路u3的负半周期处于使能状态,变压器t1上有输出,时基电路u3的正半周期处于禁止状态,变压器t1上无输出,刀片的加热是交替进行的,达到节能的效果;同时,转换开关s2的公共触点kb与常开触点k3接通,节能模式对应的发光二极管d4绿灯点亮;节能模式可以使电池供电时间延长30%左右。当节能转换开关s2的公共触点ka与常开触点k2接通时,选择常规模式,主振荡器使能端接地gnd,主振荡器一直处于使能状态,刀片一直处于加热状态,能耗较高;同时,转换开关s2的公共触点kb与常开触点k4接通,常规模式对应的发光二极管d4红灯点亮。

    变压器t1的中间抽头j5直接连接电源vcc1,而电源开关s1位于其连接位置的后方,因此,变压器t1一直处于通电状态,但是由于变压器只有输入交流信号时,副边才有输出,因此,当电源开关s1处于关断状态时,直流电压转换模块lm78m15没有输出,时基电路u3和主振荡器u2均不工作,因此,变压器t1没有信号输出,通过电源开关s1控制主振荡器u2的通断实现加热的通断,对电源开关s1的性能要求比较低。

    以上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。


    技术特征:

    1.一种电热工具节能控制电路,其特征在于:包括时基电路u3、主振荡器u2、节能转换开关s2、电源开关s1、整形电路、输出电路和电池bt,其中,

    电池bt的正极作为电源vcc1,负极作为地gnd,电池bt的正极串接电源开关s1后连接电压转换模块u1,电压转换模块u1输出端电压作为电源vcc2;

    时基电路u3的输出端经电阻r29连接三极管q2的基极,三极管q2的发射极接地gnd,三极管q2的集电极分为三路,一路经电阻r30连接至电源vcc2,另一路经电阻r31接地gnd,第三路连接至节能转换开关s2的常开触点k1,节能转换开关s2的常开触点k2接地gnd,且节能转换开关s2的公共触点ka连接至主振荡器u2的使能端主振荡器u2使能端低电平有效;

    主振荡器u2的参考端vref依次串接可调电阻rw1和电阻r1后接地gnd,可调电阻rw1的滑动端连接主振荡器u2的脉宽调节信号输入端;主振荡器u2的一路输出信号outputb经整形电路后接变压器t1原边的输入抽头j4,主振荡器u2的另一路输出信号outputa经整形电路后接变压器t1原边的输入抽头j6,变压器t1原边的中间抽头j5连接至电池bt的正极与电源开关s1之间,变压器t1原边的中间抽头j5串接放电电容c5后接地gnd,变压器t1副边连接电热工具的发热部件,放电电容c5用于切断电流时变压器t1的释放。

    2.如权利要求1所述的电热工具节能控制电路,其特征在于:还包括模式选择指示电路,所述模式选择指示电路包括双色发光二极管d4、电阻r32以及所述节能转换开关s2的一组触点kb、k3和k4,其中,触点kb为公共触点,触点k3和k4为常开触点,双色发光二极管d4的共阳极串接电阻r32后连接至电源开关s1与电压转换模块u1的公共引出端,双色发光二极管d4的两阴极分别连接常开触点k3和k4,公共触点kb连接地gnd。

    3.如权利要求2所述的电热工具节能控制电路,其特征在于:所述节能转换开关s2采用按钮开关es-22-cv1-6-h。

    4.如权利要求1所述的电热工具节能控制电路,其特征在于:还包括去耦电路,所述去耦电路包括电阻r7、r8、r9和r10,二极管d1,所述电阻r7和r8并联,电阻r9和r10并联,并联后的电阻r7和r8与并联后的电阻r9和r10再串联,且电阻r7和r8的公共端连接电源vcc2,电阻r9和r10的公共端连接主振荡器u2的电源引脚vc,并联电路的公共端串接二极管d1后连接至主振荡器u2的电源引脚vcc。

    5.如权利要求1所述的电热工具节能控制电路,其特征在于:还包括保险f1,所述保险f1串接在电源开关s1和电池bt正极之间的线路上。

    6.如权利要求1所述的电热工具节能控制电路,其特征在于:所述电压转换模块u1采用直流电压转换模块lm78m15。

    7.如权利要求1所述的电热工具节能控制电路,其特征在于:所述整形电路包括电阻r4、r5、r11、r12、r13、r14、r15、r16、r17、r18、r19、r20、r21、r22、r23、r24、r25和r26,三极管q1、q3、q4和q5,场效应管q6、q7、q8、q9和q10,其中,三极管q1的集电极接电源vcc2,q1的发射极与q4的发射极连接,q4的集电极接地gnd,q1的基极和q4的基极连接后经电阻r4连接至主振荡器u2的输出信号outputb;三极管q3的集电极接电源vcc2,q3的发射极与q5的发射极连接,q5的集电极接地gnd,q3的基极和q5的基极连接后经电阻r5连接至主振荡器u2的输出信号outputa;

    电阻r11和r19串联,公共端连接场效应管q6的栅极,r11的另一端连接至q1和q4的发射极公共端,r19的另一端接地gnd,场效应管q6的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j4;电阻r15和r23串联,公共端连接场效应管q10的栅极,r15的另一端连接至q1和q4的发射极公共端,r23的另一端接地gnd,场效应管q10的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j4;电阻r13和r21串联,公共端连接场效应管q8的栅极,r13的另一端连接至q1和q4的发射极公共端,r21的另一端接地gnd,场效应管q8的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j4;电阻r17和r25串联,公共端连接场效应管q12的栅极,r17的另一端连接至q1和q4的发射极公共端,r25的另一端接地gnd,场效应管q12的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j4;

    电阻r12和r20串联,公共端连接场效应管q7的栅极,r12的另一端连接至q3和q5的发射极公共端,r20的另一端接地gnd,场效应管q7的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j6;电阻r16和r24串联,公共端连接场效应管q11的栅极,r16的另一端连接至q3和q5的发射极公共端,r24的另一端接地gnd,场效应管q11的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j6;电阻r14和r22串联,公共端连接场效应管q9的栅极,r14的另一端连接至q3和q5的发射极公共端,r22的另一端接地gnd,场效应管q9的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j6;电阻r18和r26串联,公共端连接场效应管q13的栅极,r18的另一端连接至q3和q5的发射极公共端,r26的另一端接地gnd,场效应管q13的源极接地gnd,漏极连接至变压器t1原边的输入抽头j6。

    技术总结
    本实用新型提供一种电热工具节能控制电路,包括时基电路U3、主振荡器U2、节能转换开关S2、电源开关S1、整形电路、输出电路和电池BT,其中,由时基电路U3及其外围元件构成的低频多谐振荡器,通过节能转换开关S2,施加到主振荡器U2的使能端上一个方波信号,用其正半周关断主振荡器U2的输出信号,进而关断施加到电热工具热输出部件上的高频电压信号,使得整个电路中耗能最大的部分停止工作;而负半周的信号开通主振荡器U2的输出信号,使得电热工具热输出部件上获得加热工作的大电流信号。利用加热后热输出部件的余温对工件加工,让电热工具以间隙方式工作,达到节能省电、延长工作时间的目的。

    技术研发人员:许伟忠
    受保护的技术使用者:常州武进长城工具有限公司
    技术研发日:2018.12.30
    技术公布日:2020.03.31

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