電熱毯的溫度控制

電熱毯，又名電褥，是一種接觸式電暖器具，它將特制的，絕緣性能達到標準的軟索式電熱元件呈盤蛇狀織入或縫入毛毯里，通電時即發出熱量。主要用于人們睡眠時提高被窩里的溫度來達到取暖的目的。還可用于被褥的去潮除濕。它耗電量少、溫度可調節、使用方便、使用廣泛，已有100多年的歷史。

電熱毯的兩種結構類型

①不帶信號線型：用于普通型電熱毯。使用的電熱合金絲有直線狀的，但更多的是呈螺旋狀纏繞在耐熱芯線上，外面涂覆一 層耐熱樹脂。

②帶信號線型：用于調溫型電熱毯中。線芯用玻璃纖維或滌綸絲編成，上面纏繞著柔韌可撓的電熱合金絲（或箔帶），外面包覆一層尼龍感熱層或特種塑料感熱層，再將一種銅合金信號線繞在感熱層外，最外面涂覆一層耐熱樹脂。當電熱毯上任一點處的溫度超過預定值時，該處相應的電熱絲上的感熱層即由絕緣體變為良導體，使控制電路接通，電熱毯斷電，達到控溫和安全防護的目的。

采用不帶信號線型電熱元件的普通型電熱毯，如要實現控溫，一般設有兩類控溫元件：一類是過熱安全恒溫器，每床電熱毯約需8～9個，串聯在電熱元件上，起安全防護作用；另一類是恒溫器控制器，設在床頭或手邊，起調節溫度 的作用。采用帶有信號線的電熱元件的電熱毯僅需恒溫控制器。

目前，很多電熱毯的溫度控制都采用手動開關，它是由一個快熱檔和一個慢熱檔進行控溫的，這樣電熱毯內部溫度較難控制在某一恒定的溫度下工作，給使用者帶來不少的麻煩。

電熱毯的工作原理

用于調溫型電熱毯中。線芯用玻璃纖維或滌綸絲編成，上面纏繞著柔韌可撓的電熱合金絲（或箔帶），外面包覆一層尼龍感熱層或特種塑料感熱層，再將一種銅合金信號線繞在感熱層外，最外面涂覆一層耐熱樹脂。當電熱毯上任一點處的溫度超過預定值時，該處相應的電熱絲上的感熱層即由絕緣體變為良導體，使控制電路接通，電熱毯斷電，達到控溫和安全防護的目的。采用不帶信號線型電熱元件的普通型電熱毯，如要實現控溫，一般設有兩類控溫元件：一類是過熱安全恒溫器，每床電熱毯約需8～9個，串聯在電熱元件上，起安全防護作用；另一類是恒溫器控制器，設在床頭或手邊，起調節溫度的作用。采用帶有信號線的電熱元件的電熱毯僅需恒溫控制器。

電熱毯溫控器電路（一）

如圖所示是由時基電路NE555、交流開關控制器件BCR、溫度調節電位器、穩壓二極管等構成的電熱毯溫控器。一般電熱毯有高溫、低溫兩擋。本電路是一種電熱毯溫控器，可以把電熱毯的溫度控制在一個合適的范圍。

電熱毯控制電路

工作原理：

電路如圖所示。圖中IC為NE555時基電路。RP3為溫控調節電位器，其滑動臂電位決定IC的觸發電位V2和閥電位Vf，且V5=Vf=2Vz。220V交流電壓經C2．R2限流降壓，D1、D2整流、C1濾波，DW穩壓后，獲得9V左右的電壓供NE555時基電路使用。RP1為溫控調節電位器，其滑動臂電位決定NE555觸發電位V2和閥電位Vf，且V5－Vf－2Vz。室溫下接通電源，因已調V2≤Vz、V6≥Vf時，NE555翻轉，3腳變為低電平，BCR截止，電熱絲停止發熱，溫度開始逐漸下降，BG1的ICEO隨之逐漸減小，V2、V6降低。當V6《VF，V2≤VZ時，IC的3腳電位回到高電位，BCR又觸發導通，電熱絲又開始發熱。實際證明，調節RP2使V2=12V6時，溫差為零；而V2=“V6時最大。

元件的選擇：BG1可選用3AX、3AG等PNP型鍺管：BCR用400V以上的小型雙向可控硅。

注：V2、V5、V6為NE555電路2、5、6腳電壓。

制作要點：熱敏傳感器BG1可用耐溫的細軟線引出，并將其連同管腳接頭裝入一電容器鋁殼內，注入導熱硅脂，制成溫度探頭。使用時，把該探頭放在適當部位即可。

電熱毯溫控器電路（二）

彩虹牌1329a電熱毯溫控電路圖

最常見的故障：1、燒保險絲和溫控保險損壞；2、rw1、rw2接觸不良；

處理方法：更換保險絲，溫控保險不易買到故可以直接用保險絲替代；兩個電位器接觸不良，用酒精清洗即可。

電熱毯溫控器電路（三）

目前，很多電熱毯的溫度控制都采用手動開關，它是由一個快熱檔和一個慢熱檔進行控溫的，這樣電熱毯內部溫度較難控制在某一恒定的溫度下工作，給使用者帶來不少的麻煩。本文向大家介紹一種電熱毯自動控制電路，它能在預定的溫度下工作，還能起到停電自鎖、過電壓保護的作用。

電路原理介紹

電路工作原理見圖l所示。它主要由停電自鎖電路、過電壓保護電路、自動恒溫控制電路組成。當按鈕開關S2按下，220V交流電經電容C2降壓、V6和V7穩壓整流、C3濾波后供繼電器J使用，這時J通電吸合，常開觸點J1接通，使得電路自鎖。這時，即使按鈕開關S2松開，也能維持向電熱毯及繼電器J供電。當電熱毯在使用過程中遇到電網停電，則繼電器J斷電釋放，常開觸電J1斷開，故電熱毯不工作。電網恢復供電時不能使繼電器和電熱毯自動接通電源，只能再次按動s2，繼電器J吸合，電熱毯才會重新通電工作。

Rt是一種正溫度系數熱敏電阻，其內部阻值大小隨所感受的溫度高低而變化，即溫度高時內部阻值增大，反之亦然。由整流二極管V2～V5、單向可控硅SCR、雙向觸發二極管V1、正溫度系數熱敏電阻Rt、電容C1、電位器RP組成電熱毯恒溫控制電路。

其控制過程是：交流電經V2～V5橋式整流后變為直流電，經RP、Rt向C1充電，當C1兩端上的電壓達到一定值，使雙向觸發二極管擊穿導通而處于放電狀態。此時，單向可控硅被觸發導通，使電熱毯通電工作。在電熱毯內部溫度上升到一定值時，其熱敏電阻Rt內部阻值很大，而降落在C1上的電壓較小，不能使V1擊穿，則SCR關斷，相應電熱毯斷電不工作，此時電熱毯處于降溫狀態。當電熱毯溫度降到某一值時，又重復以上的控制過程，這樣不斷周而復始，使電熱毯溫度保持在某一恒定值。倘若電網出現過電壓時，壓敏電阻MY內部被短路（即處于導通狀態），并快速熔斷保險絲RD，從而起到過電壓自動保護作用。

電熱毯溫控器電路（四）

該款溫控器是韓國大明電器公司生產的“太陽牌AC220V自動調溫器”，為較早期產品。接60w燈泡作假負載試驗，H1-H2間輸出電壓為90V～220V。R1、C1是可控硅保護電路，C2、D1、D2、R4構成過零檢測電路。該款溫控器實際上沒有自動恒溫功能，輸出端S1～S2間所接電阻R5是沒用的．因此該款溫控器也可直接適用國產電熱毯。

電熱毯溫控器電路（五）

該溫控器可無級調節電熱毯溫度，性能優良，控制輸出功率為100W，若隨之廢棄很可惜，試改動線路可配用國產電熱毯。

原機輸出端接220V60W燈泡假負載試驗最高溫狀態max=50V、max=120V。要想配用國產電熱毯就必須設法提高輸出電壓。將機內微調電位器調為0Ω（最高溫狀態），輸出電壓Vmax=80V、max=190V，輸出電壓還是低了些。試在1R7上并接1kΩ左右電阻，輸出電壓升高到Vmax=90V、max=215V，此時燈泡很亮，燈絲顏色為耀眼白色，與接在220V線路上亮度幾乎一樣。改接國產雙人電熱毯（直流電阻為800Ω）試驗，5分鐘就正常發熱，改裝成功。

再接上國產單人電熱毯（直流電阻為1kΩ）試驗，調在最高溫狀態也熱得慢，并始終為低溫狀態，是因阻值過大而功率過小，缺失高溫功能。缺失高溫功能的真正原因是溫控器輸出的215V電壓不是純交流電壓，是在90V直流電壓上疊加半波交流電壓，即交流電壓（），并且有方向性、單方向導通，推算交流電壓為120V～150V左右。配用阻值低的負載還可以，。配用高阻值負載輸出功率就要大打折扣。為解決這個問題，安裝一只高、低溫轉換開關。需用高溫時，電熱毯直通220V電源，電熱毯速熱，溫度不可調；選用低溫擋時，溫控器工作可調溫。高、低電路同樣適用雙人電熱毯。若電熱毯阻值在500Ω左右，可以不用高、低溫開關。

原機溫控器有恒溫功能，配用國產電熱毯后沒有恒溫功能，但總比國產電熱毯只有高、低二擋固定控溫要好，并消除了國產電熱毯在低溫擋時不能調溫因過熱讓人難受的狀況。

溫控器改動部分電路見附圖中虛線和畫×處所示。

電熱毯溫控器電路（六）

本電路是采用555時基集成電路和很少的外圍元件組成的一個溫度自動控制器。因為電路中各點電壓都來自同一直流電源，所以不需要性能很好的穩壓電源，用電容降壓法便能可靠地工作。電路元件價格低、體積小、便于在業余條件下自制。該電路制作的溫度自動控制器可用于工業生產和家用的電加熱控制，效果良好。

一、電路工作原理

電路原理如圖1所示。

圖1 采用555時基電路的簡易溫度控制器電路圖

當溫度較低時，負溫度系數的熱敏電阻Rt阻值較大，555時基集成電路（IC）的2腳電位低于Ec電壓的1/3（約4V），IC的3腳輸出高電平，觸發雙向晶閘管V導通，接通電加熱器RL進行加熱，從而開始計時循環。當置于測溫點的熱敏電阻Rt溫度高于設定值而計時循環還未完成時，加熱器RL在定時周期結束后就被切斷。當熱敏電阻Rt溫度降低至設定值以下時，會再次觸發雙向晶閘管V導通，接通電加熱器RL進行加熱。這樣就可達到溫度自動控制的目的。

二、元器件的選擇

電路中，熱敏電阻Rt可采用負溫度系數的MF12型或MF53型，也可以選擇不同阻值和其他型號的負溫度系數熱敏電阻，只要在所需控制的溫度條件下滿足Rt＋VR1＝2R4這一關系式即可。電位器VR1取得大一些能獲得較大的調節范圍，但靈敏度會下降。雙向晶閘管V也可根據負載電流的大小進行選擇。其他元件沒有特殊要求，根據電路圖給出參數來選擇。

三、制作和調試方法

整個電路可安裝在一塊線路板上，一般不需要調試，時間間隔為1.1R2&TImes;C3，應該比加熱系統的熱時間常數選得小一些，但也不能太小，否則會因為雙向晶閘管V急速導通或關閉而造成過分的射頻干擾。安裝調試完后可裝入一個小塑料盒內，并將熱敏電阻Rt引出至測溫點即可。

電熱毯溫控器電路（七）

此溫度控制器電路圖的溫度控制范圍為5～95℃，可廣泛應用于工業生產及科研方面的溫度自動控制。

溫度控制器電路圖

元器件選擇

R1～RIO均選用1／4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器，R2和R3的精度應為為±1％。RP1～RP3均選用線性電位器。C1和C2均選用耐壓值為25V的鋁電解電容器；C3選用獨石電容器或滌綸電容器。YD選用1N4001或1N4007型硅整流二極管。VS選用1W、6V左右的硅穩壓二極管，例如1N4735等型號。VL1和VL2均選用φ5mm的發光二極管，VL1為紅色，VL2為綠色。UR選用1A、50V的整流橋堆，也可用4只1N4001橋接后代替。V1選用MTS-102型晶體管式溫度傳感器（也可用負溫度系數的熱敏電阻器代替）；V2選用S8550或3CG8550型硅PNP晶體管。IC1選用LM324型四運放集成電路；IC2選用7809型三端穩壓集成電路。K選用JRX-13F型9V直流繼電器。KM選用線圈電壓為220V的交流接觸器，其觸頭電流容量應根據EH的實際功率來選擇。PV選用100mV的電壓表。T選用3～5W、二次電壓為12V的電源變壓器。S選用5A、220V的交流電源開關。EH的功率應根據實際應用來選擇。

電熱毯溫控器電路（八）

自動調節的溫度控制器電路

流體媒價溫度控制器是利用感溫流體熱脹冷縮及液體不可壓縮的原理而實現自動調節。

溫控器根據工作環境的溫度變化，在開關內部發生物理形變，從而產生某些特殊效應，產生導通或者斷開動作的一系列自動控制元件，或者電子原件在不同溫度下，工作狀態的不同原理來給電路提供溫度數據，以供電路采集溫度數據。