一種可控導通量有源電發熱體及電熱風發生裝置，屬于電致加熱技術領域，所述可控導通量有源電發熱體包括采樣電路單元、導通量計算電路單元和有源電致發熱部件，所述采樣電路單元分別與有源電致發熱部件和導通量計算電路單元相連接，所述導通量計算電路單元與有源電致發熱部件相連接，導通量計算電路單元還連接有用于設定發熱功率的輸入裝置。本發明專利技術采用可控導通量有源電發熱體發生熱風，由于其系統內部件之間不存在電力功率的傳遞和連接，輸入裝置設定信號直接控制可控導通量有源電發熱體的導通量，無需配置功率調節單元，不僅更加簡單、節能、可靠，而且節省材料、體積小、重量輕，更便于生產，更適于電動汽車等領域的應用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及ー種可控導通量有源電發熱體及由其構成的電熱風發生裝置，屬于電致發熱技術應用領域。
技術介紹
廣泛應用于電動汽車等領域的電除霜器及其他熱風發生裝置的核心部件通常采用無源電發熱體，無源電發熱體一般采用電熱絲、正溫度系數電熱陶瓷PTC或者其他電致發熱材料。采用無源電發熱體的電熱風發生裝置如圖I所示，包括具有風道結構的殼體I、 風扇2、無源電發熱體及其散熱翅片4、功率調節單元3和用于功率設定的輸入裝置5。輸入裝置5與功率調節單元3連接，它們設置在殼體I的外部。電カ通過功率調節單元3電氣連接無源電發熱體，無源電發熱體及其散熱翅片4設置在風道I內部。風扇2設置在風道入口處，將吸入的空氣加壓井吹到無源電發熱體及其散熱翅片4上，無源電發熱體通過機械連接散熱翅片改善空氣加熱效果，風道出ロ形成熱風。但是，無源電發熱體存在以下缺陷第一，重量較大，不利于汽車應用；第二，無源電發熱體的電氣連接、金屬散熱翅片機械連接加工難度大、可靠性較差；第三，無源電發熱體需要配置功率調節單元以調節其發熱量，功率調節單元一般采用功率電子電路的形式并獨立位于風道外部，其缺點為電路復雜，安裝體積、散熱等問題均較難解決。
技術實現思路
針對上述不足，本專利技術提供了一種可控導通量有源電發熱體及由其構成的電熱風發生裝置，以解決重量大、體積大、加工難度大和可靠性差以及電發熱效率低的問題。為解決上述問題，本專利技術提供了一種可控導通量有源電發熱體，其特征是，包括采樣電路單元、導通量計算電路單元和有源電致發熱部件，所述采樣電路單元分別與有源電致發熱部件和導通量計算電路單元相連接，所述導通量計算電路單元與有源電致發熱部件相連接，導通量計算電路單元還連接有用于設定發熱功率的輸入裝置；其中，電流采樣電路単元采樣有源電致發熱部件的工作電流，并變換為功率信號后送至導通量計算電路單元， 導通量計算電路單元將采樣功率信號與通過輸入裝置設定的功率信號進行比較并形成導通量信號，同時將形成的導通量信號發送給有源電致發熱部件來調節其發熱功率。進ー步地，所述有源電致發熱部件包括可控功率半導體元件。進ー步地,所述可控功率半導體元件包括功率場效應管或門控晶體管。本專利技術還提供了一種電熱風發生裝置，包括具有風道結構的殼體和風扇，所述風扇設置在殼體的風道入口處，其特征是，還包括設置在殼體風道內部的可控導通量有源電發熱體，所述可控導通量有源電熱體進ー步包括采樣電路單元、導通量計算電路單元和有源電致發熱部件，所述采樣電路單元分別與有源電致發熱部件和導通量計算電路單元相連接，所述導通量計算電路單元與有源電致發熱部件相連接，導通量計算電路單元還連接有用于設定發熱功率的輸入裝置；其中，電流采樣電路単元采樣有源電致發熱部件的工作電流，并變換為功率信號后送至導通量計算電路單元，導通量計算電路單元將采樣功率信號與通過輸入裝置設定的功率信號進行比較并形成導通量信號，同時將形成的導通量信號發送給有源電致發熱部件來調節其發熱功率。進ー步地，所述有源電致發熱部件包括可控功率半導體元件。進ー步地，所述可控功率半導體元件包括功率場效應管或門控晶體管。所述可控導通量有源電發熱體的工作原理電流采樣電路単元采樣有源電致發熱部件的工作電流，并變換為功率信號后送至導通量計算電路單元，導通量計算電路單元將采樣功率信號與通過輸入裝置設定的功率信號進行比較并形成導通量信號，同時將形成的導通量信號發送給有源電致發熱部件來調節其發熱功率。當功率設定值大于功率采樣信號吋，控制導通量減小；當功率設定值信號大于采樣信號吋，控制導通量増大；即通過控制有源電致發熱部件的導通量來調節其發熱功率恒定。本專利技術的有益效果是采用上述結構后，可控導通量有源電發熱體由于基于可控功率半導體器件，具有重量輕，體積小等優點，同時電氣連接方便可靠；采用可控導通量有源電發熱體發生熱風，來取代笨重的無源電發熱體及其配套的功率調節器，由于其系統內部件之間不存在電カ功率的傳遞和連接，輸入裝置設定信號直接控制可控導通量有源電發熱體的導通量，無需配置功率調節單元，不僅更加簡單、節能、可靠，而且節省材料、體積小、 重量輕，更便于生產，更適于電動汽車等領域的應用。附圖說明圖I是基于無源電發熱體的傳統電熱風機的組成示意圖；圖2是本專利技術的結構示意圖；圖3是本專利技術所述可控導通量有源電發熱體的組成框圖；圖4是本專利技術所述可控導通量有源電發熱體的電路原理圖；其中，I具有風道結構的殼體、11風道入口、12風道出口、2風扇、3功率調節單元、 4無源電發熱體、5輸入裝置、6可控導通量有源電發熱體、61采樣電路單元、62導通量計算電路單元、63有源電致發熱部件。具體實施例方式如圖2和圖3所示，一種電熱風發生裝置，包括具有風道結構的殼體I和風扇2和設置在殼體風道內部的可控導通量有源電發熱體6，所述風扇2設置在殼體的風道入口處 11。所述可控導通量有源電熱體6進ー步包括采樣電路單元61、導通量計算電路單元62和有源電致發熱部件63，所述采樣電路單元61分別與有源電致發熱部件63和導通量計算電路單元62相連接，所述導通量計算電路單元62與有源電致發熱部件63相連接，導通量計算電路単元62還連接有用于設定發熱功率的輸入裝置5，所述輸入裝置5設置在殼體I的外部；其中，電流采樣電路単元61采樣有源電致發熱部件63的工作電流，并變換為功率信號后送至導通量計算電路單元62，導通量計算電路單元62將采樣功率信號與通過輸入裝置5設定的功率信號進行比較并形成導通量信號，同時將形成的導通量信號發送給有源電致發熱部件63來調節其發熱功率。所述有源電致發熱部件包括功率場效應管或門控晶體管等可控功率半導體元件。圖4是本專利技術所述可控導通量有源電發熱體的電路原理圖。該可控導通量有源電發熱體6包括導通量計算電路單元62、有源電致發熱部件63和采樣電路單元61，如圖4所示，有源電致發熱部件63采用可控功率半導體功率場效應管Ql、Q2、Q3和Q4并聯并連接至外部電カ母線。電源電壓恒定條件下采用恒流功率控制。運算放大器U5為核心構成導通量計算電路單元62，由輸入裝置5產生功率設定模擬電壓信號并送至運算放大器U5的同相輸入端;U5的反相輸入端的信號為回路總電流的采樣信號，該信號為電阻R8、R11、R14 和R17電壓疊加之和。運算放大器U5的計算輸出通過驅動電阻R6、R9、R12和R15分別驅動控制功率場效應管Ql、Q2、Q3和Q4。其具體工作原理如下外部電カ母線電壓穩定，當功率設定信號送至U5的同相輸入端，電阻R8、R11、R14 和R17的采樣電壓送至U5反向輸入端。當負載電流增大吋，電阻R7、RIO、R13和R16上的取樣電壓増大，也即是U5反相輸入端電壓増大，U5輸出變低，功率場效應管Q1、Q2、Q3和Q4 的柵極電壓減小、內阻増大，工作電流減小，可控導通量發熱體發熱功率減小。當負載電流減小時，電阻R8、R11、R14和R17上的取樣電壓減小。也即是U5反相輸入端電壓減小，U5輸出變高，功率場效應管Ql、Q2、Q3和Q4的柵極電壓增大、內阻增小， 工作電流増大，可控導通量發熱體發熱功率増大。上述控制過程中功率場效應管等效于有源可變電阻，利用可控功率半導體這ー特性產生熱量，適合基于其構成熱風裝置的溫度，例如40-70攝氏度。在實本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫軍，李澎，李緒紅，
申請(專利權)人：濟南威度電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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