【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于加熱電路設計領域，具體涉及一種可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路及驅動方法。
技術介紹
1、目前，使用mos管或其他功率器件使后端加熱器在加熱過程中，均無法實現對加熱器的工作狀態進行監控，大部分是通過新增電流傳感器，檢測加熱電流狀態以確認電路中加熱器是否正常工作，依據加熱器電流判斷加熱器電阻在使用過程中是否出現參數漂移、短路、斷路。
2、但當加熱器出現瞬時短路時，通過電流檢測的方式往往具有一定的時延性，無法做到第一時間切斷加熱電壓，進而可能存在損壞加熱器及配套加熱驅動電路的風險。
技術實現思路
1、本專利技術的目的：為滿足加熱電路對加熱器電阻變化的敏感性要求，本專利技術通過兩路加熱控制電路，通過分時序輸出，實現在加熱過程中實時測量加熱器電阻，在一個加熱周期內，確保加熱器電阻正常后再啟動加熱，可實現對加熱器及加熱驅動電路在異常工作狀態下的實時保護。
2、本專利技術的技術方案：一種可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路，該加熱驅動電路包含第一加熱控制電路及第二加熱控制電路，第一加熱控制電路接收第一加熱控制信號并經光電耦合器n1、柵極驅動器n3、場效應晶體管v1和并聯電阻r5和r6輸出第一加熱電壓信號，該第一加熱電壓信號還經電阻r8輸出加熱器電阻測量信號v電阻測量，電阻r8阻值遠大于加熱器阻值r，電阻r8的輸出端還并接開關二極管v7，開關二極管v7另兩個端口分別連接采集電路供電電源vccd和gnd；第二加熱控制電路接收第二加熱控制信號并經光電耦合器n2、
3、r＝(r5×r6)/(r5+r6)×v電阻測量/(u-v電阻測量)。
4、有利地，柵極驅動器n3和柵極驅動器n4的浮動電源vb由vcc分別通過開關二極管v3和開關二極管v4提供，浮動電源vb與浮動電源地vs分別通過電容c3和電容c4連接，浮動電源地vs還分別通過開關二極管v5和開關二極管v6接地。
5、有利地，第二加熱控制電路中，電阻r7一端接地，另一端分為兩路，一路與柵極驅動器n4的浮動電源地vs相接，另一路經并聯的分壓電阻r5、r6與柵極驅動器n3的浮動電源地vs相接。
6、有利地，采集電路采用單片機，通過ad采樣電路采集加熱器的電阻測量信號v電阻測量，該單片機同時還控制第一加熱控制信號和第二加熱控制信號。
7、有利地，第一加熱控制信號和第二加熱控制信號的信號周期可調，以應對不同的加熱使用環境。
8、有利地，第一加熱控制信號的信號脈寬為1/20加熱周期t。
9、有利地，在柵極驅動器n3的輸出端與場效應晶體管v1之間還具有限流電阻r3，在柵極驅動器n4的輸出端與場效應晶體管v2之間還具有限流電阻r4。
10、有利地，在柵極驅動器n3和柵極驅動器n4的電源輸入端上還分別通過電容c1、c2接地，起到濾波電容的作用。
11、本專利技術還提供一種可實時測量加熱器電阻的加熱驅動方法，采用已述的加熱驅動電路，包括以下步驟：
12、s1、由采集電路按時序發送第一加熱控制信號；
13、s2、第一加熱控制電路導通后輸出第一加熱電壓信號和加熱器電阻測量信號v電阻測量；
14、s3、由采集電路通過下式計算加熱器電阻r：
15、r＝(r5×r6)/(r5+r6)×v電阻測量/(u-v電阻測量)；
16、s4、若加熱器電阻r正常，發送第二加熱控制信號在該加熱周期內實現加熱電壓輸出；若加熱器電阻r異常，返回步驟s1。
17、本專利技術的有益效果：
18、1)在輸出加熱電壓時，可實時檢測加熱器電阻；
19、2)當加熱器出現瞬時的短路時，可滿足加熱電路對加熱器電阻的變化的敏感性要求；
20、3)可依據加熱器電阻的變化，實現對加熱電壓pmw脈寬的反饋，確保對后端加熱器的恒功率輸出，確保加熱器的恒功率工作；
21、4)無需在電路中增加電流傳感器即可檢測加熱器的工作狀態，增加了電路的經濟性；
22、5)在一個加熱周期內，確保加熱器電阻正常后再啟動加熱，可實現對加熱器及加熱驅動電路在異常工作狀態下的實時保護。
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1.一種可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路，其特征在于：該加熱驅動電路包含第一加熱控制電路及第二加熱控制電路，第一加熱控制電路接收第一加熱控制信號并經光電耦合器N1、柵極驅動器N3、場效應晶體管V1和并聯電阻R5和R6輸出第一加熱電壓信號，該第一加熱電壓信號還經電阻R8輸出加熱器電阻測量信號V電阻測量，電阻R8阻值遠大于加熱器阻值R，電阻R8的輸出端還并接開關二極管V7，開關二極管V7另兩個端口分別連接采集電路供電電源VCCD和GND；第二加熱控制電路接收第二加熱控制信號并經光電耦合器N2、柵極驅動器N4和場效應晶體管V2輸出第二加熱電壓信號；場效應晶體管V1和場效應晶體管V2具有加熱電源U；通過采集電路分時序輸出所述第一加熱控制信號和第二加熱控制信號，通過第一加熱控制信號檢測加熱器電阻R，通過第二加熱控制信號實現加熱電壓信號輸出；其中所述加熱器電阻R的計算如下：
2.根據權利要求1所述的可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路，其特征在于：柵極驅動器N3和柵極驅動器N4的浮動電源VB由VCC分別通過開關二極管V3和開關二極管V4提供，浮動電源VB與浮動電源地VS分別通過電
3.根據權利要求1所述的可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路，其特征在于：第二加熱控制電路中，電阻R7一端接地，另一端分為兩路，一路與柵極驅動器N4的浮動電源地VS相接，另一路經并聯的分壓電阻R5、R6與柵極驅動器N3的浮動電源地VS相接。
4.根據權利要求1所述的可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路，其特征在于：采集電路采用單片機，通過AD采樣電路采集加熱器的電阻測量信號V電阻測量，該單片機同時還控制第一加熱控制信號和第二加熱控制信號。
5.根據權利要求1所述的可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路，其特征在于：第一加熱控制信號和第二加熱控制信號的信號周期可調，以應對不同的加熱使用環境。
6.根據權利要求5所述的可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路，其特征在于：第一加熱控制信號的信號脈寬為1/20加熱周期T。
7.根據權利要求1所述的可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路，其特征在于：在柵極驅動器N3的輸出端與場效應晶體管V1之間還具有限流電阻R3，在柵極驅動器N4的輸出端與場效應晶體管V2之間還具有限流電阻R4。
8.根據權利要求1所述的可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路，其特征在于：在柵極驅動器N3和柵極驅動器N4的電源輸入端上還分別通過電容C1、C2接地，起到濾波電容的作用。
9.一種可實時測量加熱器電阻的加熱驅動方法，其特征在于：該方法采用如權利要求1-8中任一項所述的加熱驅動電路，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路，其特征在于：該加熱驅動電路包含第一加熱控制電路及第二加熱控制電路，第一加熱控制電路接收第一加熱控制信號并經光電耦合器n1、柵極驅動器n3、場效應晶體管v1和并聯電阻r5和r6輸出第一加熱電壓信號，該第一加熱電壓信號還經電阻r8輸出加熱器電阻測量信號v電阻測量，電阻r8阻值遠大于加熱器阻值r，電阻r8的輸出端還并接開關二極管v7，開關二極管v7另兩個端口分別連接采集電路供電電源vccd和gnd；第二加熱控制電路接收第二加熱控制信號并經光電耦合器n2、柵極驅動器n4和場效應晶體管v2輸出第二加熱電壓信號；場效應晶體管v1和場效應晶體管v2具有加熱電源u；通過采集電路分時序輸出所述第一加熱控制信號和第二加熱控制信號，通過第一加熱控制信號檢測加熱器電阻r，通過第二加熱控制信號實現加熱電壓信號輸出；其中所述加熱器電阻r的計算如下：
2.根據權利要求1所述的可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路，其特征在于：柵極驅動器n3和柵極驅動器n4的浮動電源vb由vcc分別通過開關二極管v3和開關二極管v4提供，浮動電源vb與浮動電源地vs分別通過電容c3和電容c4連接，浮動電源地vs還分別通過開關二極管v5和開關二極管v6接地。
3.根據權利要求1所述的可實時測量加熱器電阻的加熱驅動電路，其特征在于：第二加熱控制電路中，電阻r...
【專利技術屬性】
技術研發人員：杜富強，楊艷，黃偉杰，李洋，
申請(專利權)人：武漢航空儀表有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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