申请/专利权人：天津国科医疗科技发展有限公司;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所

申请日：2022-04-20

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN114840040B

主分类号：G05D23/20

分类号：G05D23/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2024.05.10#专利申请权的转移;2024.05.10#著录事项变更;2022.08.19#实质审查的生效;2022.08.02#公开

摘要：本发明涉及基于可控硅的ESI源辅助气温控系统，包括：可控硅相位控制加热电路、双路保护电路，上述加热电路包括控制电路、隔离电路、执行电路，执行电路包括可控硅、加热电源，控制电路与控制器、双路保护电路、隔离电路连接，隔离电路与可控硅连接，可控硅与加热电源连接。使用可控硅相位控制技术，精确控制加热温度。采用光耦触发可控硅，解决了电路易受电网电压的波动和电源波形畸变的影响及同步问题。当温度超过第一设定上限值时，第一保护电路启动，停止加热，当温度降到第一设定上限值以下时，恢复加热。若第一保护电路失效，温度继续升高，超过第一设定上限值达到第二设定上限值时，第二保护电路启动，切断加热电源且不可自动恢复。

主权项：1.一种基于可控硅的ESI源辅助气温控系统，其特征在于，包括：可控硅相位控制加热电路、双路保护电路，所述可控硅相位控制加热电路包括控制电路、隔离电路、执行电路，所述执行电路包括可控硅、加热电源，所述控制电路与控制器、所述双路保护电路、所述隔离电路连接，所述隔离电路与所述可控硅连接，所述可控硅与所述加热电源连接；所述双路保护电路包括温度信号采集电路、第一保护电路和第二保护电路，所述第一保护电路、所述第二保护电路均与所述温度信号采集电路、控制器连接，所述第二保护电路与所述控制电路连接；所述控制电路包括第一三极管、第二三极管，控制器的输入输出端口网络名为HeatEN，控制器的输入输出端口与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与电源、所述隔离电路连接，所述第二保护电路与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的基极连接；所述温度信号采集电路包括温度传感器、常闭温控开关，所述温度传感器与所述第一保护电路连接，所述常闭温控开关与所述第二保护电路连接；温度传感器采用PT1000，J2的1脚和2脚外接PT1000温度传感器，J2的3脚和4脚外接常闭温控开关；所述第一保护电路包括上拉及分压电路、差分运算放大器，所述上拉及分压电路与所述温度传感器、所述差分运算放大器连接，所述差分运算放大器与控制器连接；所述第一保护电路还包括ESD保护二极管、钳位二极管，所述ESD保护二极管的正极接在所述上拉及分压电路与所述温度传感器之间，所述ESD保护二极管的负极接地，所述钳位二极管的正极接在所述差分运算放大器的输出端与控制器之间，所述钳位二极管的负极接地；所述第二保护电路包括第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的阳极端接电源，所述第二光电耦合器的阴极端与所述常闭温控开关连接，所述第二光电耦合器的发射极接地，所述第二光电耦合器的集电极网络名为OVERHeatIn，第二光电耦合器的集电极与电源、控制电路、控制器连接；第二光电耦合器的集电极经电阻R17与控制器连接后的网络名为OVERHeatDet；第一保护电路外接PT1000温度传感器，第一保护电路将运放输出电压值HeatNTC实时传输到单片机的ADC引脚上，当温度超过第一设定上限值时，系统收到相应电压信号后，利用软件将HeatEN的高电平转变为低电平，进而使光耦MOC3021M关断，可控硅BTA41-600B截止，J3加热电源断开，停止加热；当温度降低到第一设定上限值以下时，系统收到相应电压信号后，利用软件将HeatEN的低电平转变为高电平，进而使光耦MOC3021M导通，可控硅BTA41-600B导通，J3加热电源连通，恢复加热；若第一保护电路失效，造成温度继续升高，超过第一设定上限值达到第二设定上限值时，常闭温控开关转变为常开，第二保护电路的光耦U4关断，进而OVERHeatIn和OVERHeatDet都由低电平转变为高电平，OVERHeatIn的高电平信号传输到可控硅相位控制加热电路中，切断加热电源且不可自动恢复，OVERHeatDet的高电平信号传输到单片机中，通知系统加热电源已被切断，第二设定上限值大于第一设定上限值。

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