[发明专利]一种基于石墨烯的分区发热的电阻器及发热系统

权利要求书

1.一种基于石墨烯的分区发热的电阻器，包括：单元电阻片、石墨烯同心导电环、石墨烯热辐射层、绝缘体、反射膜，其中，石墨烯同心导电环包括石墨烯同心导电圆环或者石墨烯正多边形同心导电环，其特征在于，单元电阻片采用第一种电阻材料，单元电阻片的形状包括圆形或者正多边形的片状结构，单元电阻片的正面热合若干石墨烯同心导电环并引出独立的正面引脚，在单元电阻片的正面和若干石墨烯同心导电环表面热合传热电阻层，传热电阻层完全覆盖单元电阻片的正面，传热电阻层采用第二种电阻材料，第二种电阻材料的电阻率大于第一种电阻材料的电阻率，传热电阻层至少两层，独立的正面引脚从传热电阻层内部的层与层之间引出，在传热电阻层的表面热合石墨烯热辐射层，石墨烯热辐射层的表面采用尖峰的波浪面；单元电阻片的背面热合若干石墨烯同心导电环并引出独立的背面引脚，背面引脚由绝缘体包裹；对单元电阻片的侧面和背面设置绝缘体层，在绝缘体层的表面镀反射膜；切换正面引脚和背面引脚的导通位置，单元电阻片将电转为热能，单元电阻片分区域发热，反射膜将单元电阻片侧面和背面的热能汇聚到正面，传热电阻层传递热能，石墨烯热辐射层吸收热能，石墨烯热辐射层的尖峰波浪面向外辐射热能。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的分区发热的电阻器，其特征在于，采用激光方式热合单元电阻片、石墨烯同心导电环和石墨烯热辐射层并一体化。

3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的分区发热的电阻器，其特征在于，单元电阻片采用厚度均匀的片状结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的分区发热的电阻器，其特征在于，正面引脚不与单元电阻片和石墨烯热辐射层接触。

5.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的分区发热的电阻器，其特征在于，若干石墨烯同心导电环在单元电阻片的正面以同心方式均匀分布。

6.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的分区发热的电阻器，其特征在于，若干石墨烯同心导电环在单元电阻片的背面以同心方式均匀分布。

7.一种基于石墨烯的分区发热的电阻器的发热系统，是基于权利要求1至6中任意一项所述的一种基于石墨烯的分区发热的电阻器，包括：分区发热的电阻器、MOS管、贴片热敏电阻、测温电路、数字信号处理器DSP、数模转换器DAC、模数转换器ADC、直流电源，其中，MOS管包括N型MOS管和P型MOS管，其特征在于，在分区发热的电阻器电流输入一侧，通过若干MOS管分别连接分区发热的电阻器的若干引脚，在分区发热的电阻器电流输出一侧，通过若干MOS管分别连接分区发热的电阻器的若干引脚，分区发热的电阻器处于工作状态，电流输入一侧，有且仅有一个MOS管处于导通状态，电流输出一侧，有且仅有一个MOS管处于导通状态；若干个贴片热敏电阻在分区发热的电阻器的单元电阻片的背面，且是按照同心圆向外发散分布，贴片热敏电阻和测温电路测量单元电阻片的温度，温度信息通过模数转换器ADC传输给数字信号处理器DSP，数字信号处理器DSP通过数模转换器DAC控制MOS管的导通及导通时间，控制分区发热的电阻器均匀发热及温度；供电系统采用直流电源。

8.根据权利要求7所述的一种基于石墨烯的分区发热的电阻器的发热系统，其特征在于，模数转换器ADC将温度的模拟信号转换为数字信号，然后将数字信号传输给数字信号处理器DSP。

9.根据权利要求7至8任意一项所述的一种基于石墨烯的分区发热的电阻器的发热系统，其特征在于，数字信号处理器DSP处理温度信息，产生控制信息并通过数模转换器DAC，控制MOS管的栅极。