[发明专利]软启动调温电热布座垫

说明书

技术领域

本发明属于电子与温控技术领域，是关于一种软启动调温电热布座垫。

背景技术

市场各种电热座垫多用电热丝作为加热材料，它存在的主要问题有：一是感性负载存在着低频交变磁场，尤其是儿童或孕妇长期使用有碍身体健康；二是因电热座垫柔软性欠佳，经长期坐压、搓揉电热丝很容易因折叠、折断而发生漏电问题；三是在冬季夜间电热丝在冷态时突然加电，电热丝很容易烧断而使用者往往很难发现，存在很大的安全隐患。为了解决传统电热丝座垫存在的种种缺陷，本发明所述的软启动调温电热布座垫，它采用了SGC电热布作为加热元件，电路中特别设计加入了软启动电路，并且电热布座垫的温度可以调节。

SGC电热布是红外材料与多种化合聚合物结合的简称。它用彩绒布料作为基体，把合成的SGC聚合物电子原浆喷涂在绒布料上，在绒布料上形成一层均匀的自由电子导电红外发热膜，膜层的厚与薄或导电料配比多少决定着膜层的电阻率、电压和功率的大小。它与电阻、电压及功率发热量密切相关。除此之外，它的特性还有：

1.发热性。在膜层两端的电极压入引线，通入适当交流电或直流电后，膜层之间形成电流回路，混合的导电粒子材料具有发热特性和远红外辐射作用，它将可电能转化为热能。因它上下粘结基材为布料，故热能传到布面上故称电热布；

2.柔软性。常用电热材料电热膜层干燥后都是硬质或半硬质，而电热布电热膜层是用多种聚合物软型混合物浆料合成，待电热膜层干燥后，仍能保持其柔软性，即使通电发热后也能保持原有柔软性；

3.电阻率稳定性。因电热膜层形成了固定的电阻率，一般情况下，不论电热膜层加入电压前，或加入电压发热后的电阻率保持稳定不变；

4.恒温性和电压调整性。它有一个稳定的电阻率，由加入电压大小决定着电热膜层的功率与发热量。加入适当的稳定电压后，其功率与温度始终保持恒定，即：改变工作电压的大小可改变电热布功率与温度。

此外，SGC电热布还具有发热均匀、耐折叠、不断线、寿命长等优点。

以下详细说明本发明所述的软启动调温电热布座垫在实施过程中所涉及的有关技术内容。

发明内容

发明目的及有益效果：市场各种电热座垫多用电热丝作为加热材料，它存在的主要问题有：一是感性负载存在着低频交变磁场，尤其是儿童或孕妇长期使用有碍身体健康；二是因电热座垫柔软性欠佳，经长期坐压、搓揉电热丝很容易因折叠、折断而发生漏电问题；三是在冬季夜间电热丝在冷态时突然加电，电热丝很容易烧断而使用者往往很难发现，存在很大的安全隐患。为了解决传统电热丝座垫存在的种种缺陷，本发明所述的软启动调温电热布座垫，它采用了SGC电热布作为加热元件，电路中特别设计加入了软启动电路，并且电热布座垫的温度可以调节。使用电热布制作座垫还具有发热均匀、耐折叠、不断线、寿命长等优点。

电路工作原理：软启动调温电热布座垫的电路由单向可控硅SCR、触发二极管KS和电阻R3、电阻R2、电容C2、电阻R1等元件组成。当电容C2充电电压达到触发二极管KS触发电压35V时，触发二极管KS被击穿产生触发脉冲，使单向可控硅SCR导通，电热布SGC有电流通过而开始加热。

软启动及延迟电路由电阻R1、电解电容C1组成时常数约10s的充电电路，通过电阻R2使电容C2上的电压上升，当电容C2上的电压达到触发二极管KS触发电压的时间从8ms逐渐减少到1ms，从而使电热布SGC的电压导通角由30，逐渐增大到165，导通时间大约10s，在此过程中电热布SGC逐渐被加热。电容C2的值越大，延迟时间就越长；电阻R3、硅整流二极管D1可保证在单向可控硅SCR导通时电容C2放电到2V，当单向可控硅SCR电压过零关断后，电容C2重新开始充电。当瞬变抑制二极管DW两端的电压低于30V时，则不再给电解电容C1充电，以避免电热布SGC通电等待的时间过长。

技术方案：软启动调温电热布座垫，它包括220V交流电源、全桥整流电路、软启动及延迟电路、单向可控硅触发及其控制电路、单向可控硅电压过零电路，其特征在于：

软启动及延迟电路：它由电阻R1、瞬变抑制二极管DW、电解电容C1组成，电阻R1一端接电路正极VCC，电阻R1另一端接瞬变抑制二极管DW负极，瞬变抑制二极管DW正极接电解电容C1正极，电解电容C1负极接电路地GND；