控制电路及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及电路领域，具体而言，涉及一种控制电路及电子设备。


背景技术：

2.电路在工作时由于器件会发热，整个电路的温度会升高。为防止器件因电路整体温度升高而损坏，在电路工作时需要控制电路的温度，防止电路过温。
3.现有的开关机控制电路和过温保护电路一般会使用两个单元电路去实现这两种电气功能，一方面电路所使用器件数量多，成本相对较高，另一方面相对占用产品的空间也多，可靠性降低，也不利于精益化的产品设计。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种单电路多功能电路，通过使用一个单元电路的基础上增加一个开关器件实现两种电路的功能。
5.为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：
6.第一方面，本实用新型一实施例提供了一种控制电路，所述控制电路包括：开关单元、温度控制单元、比较单元以及分压单元；
7.所述分压单元的一端用于接入电源，所述分压单元的另一端与所述温度控制单元以及所述开关单元连接，并且所述分压单元的另一端、所述开关单元以及所述温度控制单元分别与所述比较单元的第一输入端连接；
8.所述比较单元的第二输入端用于接入参考电压，所述比较单元的输出端用于连接被控制的设备或模块；
9.所述温度控制单元的电压与所述温度控制单元的温度负相关，所述比较单元的第一输入端用于在所述开关单元断开以及所述温度控制单元的温度小于预设阈值时接收高于所述参考电压的第一电压，并相应通过所述输出端输出低电平信号。
10.可选的，所述温度控制单元包括：第一负温度系数电阻；
11.所述第一负温度系数电阻的一端与所述分压单元的另一端以及所述比较单元的第一输入端连接，所述第一负温度系数电阻的另一端接地。
12.可选的，所述开关单元包括：第一开关；
13.所述第一开关的一端与所述分压单元的另一端和所述温度控制单元的一端以及所述比较单元的第一输入端连接，所述第一开关的另一端接地。
14.可选的，所述比较单元包括：第一比较器；
15.所述第一比较器的第一输入端与所述分压单元的另一端连接，所述第一比较器的第二输入端用于接入参考电压，所述第一比较器的输出端用于接入所述被控制的设备。
16.可选的，所述控制电路还包括：稳压单元；
17.所述稳压单元的输入端用于接入电源，所述稳压单元的输出端与所述第一比较器的第二输入端连接，用于对所述电源的电压信号进行稳压，并向所述第二输入端输入所述
参考电压。
18.可选的，所述第一比较器还包括：电源输入端，所述控制电路还包括：去耦电容；
19.所述电源输入端用于接入电源，以向所述第一比较器供电；
20.所述去耦电容的一端用于接入电源，所述去耦电容的另一端接地。
21.可选的，所述第一比较器还包括：接地端，所述接地端接地。
22.可选的，所述分压单元包括：第一分压电阻。
23.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括如第一方面所述的控制电路以及与所述控制电路连接的被控模块。
24.本实用新型的有益效果是：
25.本实用新型实施例提供一种控制电路，该控制电路包括：开关单元、温度控制单元、比较单元以及分压单元。所述分压单元的一端用于接入电源，所述分压单元的另一端与所述温度控制单元以及所述开关单元连接，并且，所述分压单元的另一端、所述开关单元以及所述温度控制单元分别与所述比较单元的第一输入端连接；所述比较单元的第二输入端用于接入参考电压，所述比较单元的输出端用于连接被控制的设备或模块；温度控制单元的电压与所述温度控制单元的温度负相关，所述比较单元的第一输入端用于在所述开关单元断开以及所述温度控制单元的温度小于预设阈值时接收高于所述参考电压的第一电压，并相应通过所述输出端输出低电平信号。通过在开关控制电路中增加温度控制单元，可以实现一个单电路中既可以实现开关电路功能又可以实现过温保护功能，使电路更节省空间，降低成本，整体电路更简单可靠。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1示出了本实用新型实施例提供的一种控制电路的结构示意图；
28.图2是本实用新型实施例提供的温度控制单元的结构示意图；
29.图3是本实用新型实施例提供的开关单元的结构示意图；
30.图4是本实用新型实施例提供的比较单元的结构示意图；
31.图5是本实用新型实施例提供的另一种控制电路的结构示意图；
32.图6是本实用新型实施例提供的又一种控制电路的结构示意图；
33.图7是本实用新型实施例提供的分压单元的结构示意图。
具体实施方式
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本实用新型中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本实用新型的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本实用新型中使用的流程图示出了根据本实用新型的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑
的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本实用新型内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
35.另外，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
40.图1是本实用新型实施例提供的一种控制电路的结构示意图，如图1所示，该控制电路可以包括：开关单元100、温度控制单元101、比较单元102以及分压单元103。
41.可选的，分压单元103的一端用于接入电源，分压单元103的另一端、开关单元100以及温度控制单元101分别与比较单元102的第一输入端连接。
42.可选的，分压单元103的一端可以通过导线与电源的输入端进行电连接，另一端可以通过导线与比较单元102的第一输入端电连接以及温度控制单元101的一端电连接，其中，分压单元103可以包括分压电阻，该分压电阻可以为固定电阻，例如可以使用碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等。具体地，分压电阻的一端可以通过导线与电源的输入端进行电连接，分压电阻的另一端可以通过导线与比较单元的第一输入端进行电连接以及温度控制单元101的一端电连接。
43.可选的，分压电阻可以通过导线与电源的输入端电连接，具体地，可以在分压电阻可以通过导线与电源的输入端之间设置稳压管，例如可以使用晶体二极管，则稳压管的一端通过导线与电源的输入端进行电连接，另一端可以通过导线与分压电阻进行电连接，该稳压管可以向电阻提供稳定的电压，使电阻可以稳定工作。
44.继续参照图1，比较单元102的第二输入端用于接入参考电压，其中，比较单元102的第二输入端可以为比较单元102的正端输入端，具体地，比较单元102的第二输入端可以通过导线与电源进行电连接，通过电源可以向第二输入端提供参考电压，该参考电压可以根据分压单元103和温度控制单元101来调整设置相应的参考值。
45.其中，比较单元102例如可以为比较器、运算放大器、数字信号处理器等。
46.可选的，比较单元102的输出端可以通过导线与被控制的设备或者模块进行电连
接，其中，比较单元102的输出端可以输出电平，例如可以输出高电平或者低电平，被控制的设备例如可以为电磁炉、高压锅等，被控制的设备或者模块可以根据比较单元102输出端的输出电平进行相应的控制，例如比较单元102的输出端输出为高电平时可以关闭被控制设备或者模块，比较单元102的输出端输出为低电平时可以开启被控制设备或者模块。
47.示例性的，高电平可以使用信号1来标识，若比较单元102的输出端输出信号为1时，则被控制设备或者模块会关闭该设备或者模块。
48.继续参照图1，比较单元102的第一输入端分别与分压单元103、开关单元100以及温度控制单元101电连接，其中，比较单元102的第一输入端可以为比较单元102的负端输入端，具体地，比较单元102的第一输入端可以通过导线与分压单元103的另一端进行电连接，比较单元102的第一输入端可以通过导线与开关单元103的一端进行电连接，比较单元102的第一输入端与温度控制单元101的一端进行电连接，其中，比较单元102的第一输入端可以用于在开关单元103断开以及温度控制单元101的温度小于预设阈值时接收到第一电压，该第一电压高于第二输入端的参考电压，并相应的通过比较单元102的输出端输出低电平信号。具体的，当开关单元103处于断开状态时，比较单元102第一输入端接收到的电压为温度控制单元101输出的电压，比较单元102第二输入端的参考电压根据温度控制单元101在温度预设阈值时对应的电压设置的，并且温度控制单元101的电压与温度成负相关关系，当温度控制单元101的温度小于预设阈值时，温度控制单元101的输出电压较高，则比较单元102第一输入端的接收的电压较高，比较单元102第一输入端接收到温度控制单元101输出的电压为第一电压，该第一电压高于比较单元102第二输入端的参考电压，则比较单元102相应的输出低电平信号，被控制的设备或者模块可以开启。
49.示例性的，该预设阈值例如可以为45℃。
50.示例性的，当开关单元103处于断开状态，温度控制单元101的温度预设阈值为45℃，比较单元102第二输入端的参考电压为u1时，当温度控制单元101的温度为30℃时，温度控制单元101的输出电压为u2，则比较单元102第一输入端接收到的电压为u2且高于第二输入端的参考电压为u1，则比较单元102相应的输出低电平信号，被控制的设备或者模块可以开启。
51.可选的，开关单元103处于断开状态时，比较单元102第一输入端接收到的电压为温度控制单元101输出的电压，温度控制单元101的电压与温度成负相关关系，当温度控制单元101的温度达到预设阈值时，温度控制单元101的输出电压较高，则比较单元102第一输入端的接收的电压较高，比较单元102第一输入端接收到温度控制单元101输出的电压为第二电压，该第二电压低于比较单元102第二输入端的参考电压，则比较单元102相应的输出高电平信号，被控制的设备或者模块可以关闭。
52.示例性的，该预设阈值例如可以为45℃。
53.示例性的，当开关单元103处于断开状态，温度控制单元101的温度预设阈值为45℃，比较单元102第二输入端的参考电压为u1时，当温度控制单元101的温度为50℃时，温度控制单元101的输出电压为u3，则比较单元102第一输入端接收到的电压为u3且低于第二输入端的参考电压为u1，则比较单元102相应的输出高电平信号，被控制的设备或者模块可以关闭。
54.示例性的，当开关单元103处于断开状态，温度控制单元101的温度预设阈值为45
℃，比较单元102第二输入端的参考电压为u1时，当温度控制单元101的温度为30℃时，温度控制单元101的输出电压为u2，则比较单元102第一输入端接收到的电压为u2且高于第二输入端的参考电压为u1，则比较单元102相应的输出低电平信号，被控制的设备或者模块可以开启。
55.可选的，开关单元103处于闭合状态时，开关单元103短路，则比较单元102第一输入端接收到的电压为0，则比较单元102第一输入端的电压低于第二输入端的参考电压，比较单元102相应的输出高电平信号，被控制的设备或者模块可以关闭。
56.综上所述，本实施例通过提供一种控制电路，该控制电路包括开关单元、温度控制单元、比较单元以及分压单元。所述分压单元的一端用于接入电源，所述分压单元的另一端与所述温度控制单元连接，所述分压单元的另一端、所述开关单元以及所述温度控制单元分别与所述比较单元的第一输入端连接；所述比较单元的第二输入端用于接入参考电压，所述比较单元的输出端用于连接被控制的设备或模块；所述比较单元的第一输入端用于在所述开关单元断开以及所述温度控制单元的温度小于预设阈值时接收高于所述参考电压的第一电压，并相应通过所述输出端输出低电平信号。通过在开关控制电路中增加温度控制单元，可以实现一个单电路中既可以实现开关电路功能又可以实现过温保护功能，使电路更节省空间，降低成本，整体电路更简单可靠。
57.图2是本实用新型实施例提供的温度控制单元的结构示意图，如图2所示，温度控制单元101包括：第一负温度系数电阻1011。
58.可选的，第一负温度系数电阻1011的一端与分压单元103的另一端以及比较单元102的第一输入端连接，第一负温度系数电阻1011的另一端接地，其中，第一负温度系数电阻1011在温度低时，其阻值较高，随着温度的升高，其阻值相应的降低。
59.可选的，第一负温度系数电阻1011的一端可以通过导线与分压单元103的另一端进行电连接，第一负温度系数电阻1011的另一端可以通过导线接地，则第一负温度系数电阻1011的一端可以通过导线与分压单元103进行串联连接，第一负温度系数电阻1011与分压单元103串联连接的同一端可以通过导线与比较单元102的第一输入端进行电连接，则比较单元102的第一输入端接收到的电压为第一负温度系数电阻1011的电压。
60.可选的，根据第一负温度系数电阻1011随温度升高阻值减小的特性，使温度控制单元101输出与第一负温度系数电阻1011温度对应的电压信号，且比较单元102的第一输入端接收该电压信号。
61.可选的，被控制设备或者模块开机工作后，第一负温度系数电阻1011的初始温度较低，在温度较低时，第一负温度系数电阻1011的阻值较高，第一负温度系数电阻1011与串联的分压单元103分压得到的电压高于比较单元102的第二输入端，此时，比较单元102的输出端输出低电平，被控制设备或者模块可以一直处于正常工作状态，随着第一负温度系数电阻1011的温度升高，第一负温度系数电阻1011对应的阻值相应的降低，当温度达到预设阈值时，第一负温度系数电阻1011与串联的分压单元103分压得到的电压低于比较单元102的第二输入端，此时，比较单元102的输出端输出高电平，被控制设备或者模块进行关闭。
62.示例性的，被控制设备例如可以为电磁炉，电磁炉中的第一负温度系数电阻1011的预设阈值为160℃，当第一负温度系数电阻1011的温度低于预设阈值160℃时，被控制设备电磁炉可以正常工作，当第一负温度系数电阻1011的温度高于或者等于预设阈值160℃
时，被控制设备电磁炉则被关断。具体地，被控制设备电磁炉刚开始工作时，第一负温度系数电阻1011的温度低于预设阈值为160℃，第一负温度系数电阻1011的阻值较高，第一负温度系数电阻1011的电压对应比较单元102的第一输入端的电压，且高于比较单元102的第二输入端的参考电压，则比较单元102输出低电平，电磁炉可以正常工作，随着电磁炉工作时间的延长，第一负温度系数电阻1011的温度逐渐升高，第一负温度系数电阻1011的阻值相应的降低，当温度达到预设阈值为160℃时，比较单元102的第一输入端的电压低于比较单元102的第二输入端的参考电压，比较单元102输出高电平，电磁炉则根据比较单元102输出的高电平关闭电磁炉，电磁炉不再进行工作。
63.本实施例中，通过温度控制单元中的负温度系数电阻，实现被控制设备或者模块的过温度保护功能。
64.图3是本实用新型实施例提供的开关单元的结构示意图，如图3所示，开关单元100包括：第一开关1001。
65.可选的，第一开关1001的一端与分压单元103的另一端和温度控制单元101的一端以及比较单元102的第一输入端连接，第一开关1001的另一端接地，具体地，第一开关1001的一端可以通过导线与分压单元103的另一端进行电连接，则第一开关1001与分压单元103进行串联连接，温度控制单元101的一端可以通过导线与第一开关1001和分压单元103电连接的交合处进行电连接，则，第一开关1001与温度控制单元101进行并联连接，比较单元102的第一输入端可以通过导线与第一开关1001和分压单元103电连接的交合处进行电连接，则，第一开关1001与比较单元102的第一输入端进行串联连接，第一开关1001的另一端可以通过导线与地进行电连接用于保护第一开关1001。
66.可选的，第一开关1001可以人为的去设置打开或者关闭，当第一开关处于断开状态时，与第一开关1001并联的温度控制单元101可以进行工作，通过温度控制单元101实现过温保护功能，当第一开关处于闭合时，与第一开关1001并联的温度控制单元101的两端被短路，比较单元102的第一输入端接收到的电压为0，则比较单元102输出端输出电平为高电平，则被控制设备或者模块被关闭。
67.可选的，第一开关1001的一端可以通过导线与分压单元103的另一端进行电连接，则第一开关1001与分压单元103串联连接，在第一开关1001闭合状态时，分压单元103可以正常向电路提供稳定电压，可以保证电路正常工作，避免由于第一开关1001闭合导致电路短路造成电路器件的损坏。
68.本实施例中，通过设置第一开关可以实现电路的开关机的功能。
69.图4是本实用新型实施例提供的比较单元的结构示意图，如图4所示，比较单元102包括：第一比较器1021。
70.可选的，第一比较器1021的第一输入端与分压单元103的另一端连接，第一比较器1021的第二输入端用于接入参考电压，第一比较器1021的输出端用于接入被控制设备。
71.其中，第一比较器1021的第一输入端可以为反相输入端输入端(ina-)，第二输入端可以为同相输入端(ina )，第二输入端接入的参考电压可以简写为vref(voltage reference)，参考电压的大小与电路中的负载、功率供给、温度等都无关，可以始终保持一个固定的电压，第一比较器1021的输出端可以简写为out_a，输出端的输出信号可以简写为protection。
72.可选的，第一比较器1021的第一输入端可以通过导线与分压单元103的另一端进行电连接，在开关单元100处于闭合状态时，分压单元103可以正常向电路提供稳定电压，保证电路器件的安全性。
73.可选的，第一比较器1021的第二输入端用于接入参考电压，该参考电压可以根据温度控制单元101来进行设定，若温度控制单元101中的负温度系数电阻的温度预设阈值为140℃，且在140℃时负温度系数电阻的电压为345mv时，该参考电压可以设定为345mv，该参考电压用于和第一输入端的电压进行比较，第一比较器1021根据第一输入端的电压与第二输入端的参考电压比较的结果输出高电平或者低电平，若第一比较器1021的第一输入端的电压高于第二输入端的参考电压，则第一比较器1021输出低电平，若第一比较器1021的第一输入端的电压低于第二输入端的参考电压，则第一比较器1021的输出端的输出信号为高电平。
74.可选的，第一比较器1021的输出端用于接入被控制的设备，其中被控制的设备可以为电脑、插座、食品净化器等，被控制的设备根据第一比较器1021输出端输出的电平信号来开启或者关闭对应的设备。
75.图5是本实用新型实施例提供的另一种控制电路的结构示意图，如图5所示，控制电路还包括稳压单元104。
76.可选的，稳压单元104的输入端用于接入电源，稳压单元104的输出端与第一比较器1021的第二输入端连接，用于对电源的电压信号进行稳压，并向第一比较器1021的第二输入端输入参考电压。
77.其中，该稳压单元104可以包括串联型的稳压电路、集成稳压电路等，串联型的稳压电路是在电路中将调整元件例如晶体管、稳压二极管串联在电路中，为电路提供稳定的电压，集成稳压电路则使用集成稳压器构成的稳压电路，集成稳压电路简单，稳定度高。
78.可选的，稳压单元104的输入端可以使用导线与电源进行电连接，稳压单元104的输出端可以使用导线与第一比较器1021的第二输出端电连接，稳压单元104可以对电源的输出电压进行稳压，同时电源还可以通过稳压单元104向第一比较器1021的第二输入端提供稳定的电压，该电压作为第一比较器1021的参考电压，该参考电压的电压值在不同电路中有所不同，可以根据温度控制单元101来调整。
79.本实施例中，通过稳压单元可以向第一比较器的第二输入端提供一个稳定的参考电压。
80.图6是本实用新型实施例提供的又一种控制电路的结构示意图，如图6所示，第一比较器1021还包括电源输入端，控制电路还包括：去耦电容105。
81.可选的，电源输入端的一端接入电源，另一端可以通过导线与第一比较器1021电连接，则电源输入端为第一比较器1021的正极，可以向第一比较器1021提供电源，使第一比较器1021正常工作。
82.可选的，去耦电容105的一端可以通过导线与电源电连接，另一端可以通过导线接地，其中，去耦电容105可以使用瓷片电容，去耦电容105连接电源，电源可以通过去耦电容105向第一比较器1021提供稳定的电源，也可以降低第一比较器1021耦合到电源端的噪声，减少电路中其他元件受第一比较器1021噪声的影响。
83.继续参照图6，第一比较器1021还包括接地端。
84.可选的，接地端(gnd、ground)可以通过导线进行接地，用于将第一比较器的电流引入地端，接地端可以为第一比较器1021的负极，通过接地端可以使第一比较器1021出现漏电或者电压过高时，电流流入大地，避免第一比较器1021的损坏。
85.图7是本实用新型实施例提供的分压单元的结构示意图，如图7所示，分压单元103包括：第一分压电阻1031。
86.可选的，第一分压电阻1031的一端与电源连接，另一端与开关单元100的一端、温度控制单元101的一端以及第一比较器第一输入端连接。具体地，第一分压电阻1031的一端可以通过导线与电源连接，通过电源向电路提供电压，使第一分压电阻1031可以正常工作，第一分压电阻1031的另一端可以通过导线与温度控制单元101中的第一负温度系数电阻1011的一端连接，则第一分压电阻1031与第一负温度系数电阻1011串联连接，第一分压电阻1031可以通过导线与开关单元100中的第一开关1001的一端连接，则第一分压电阻1031与第一开关1001串联连接。
87.可选的，当第一开关1001处于断开状态，第一分压电阻1031与第一负温度系数电阻1011串联，当第一分压电阻1031一端接的电源供电时，第一分压电阻1031与第一负温度系数电阻1011的电流相同，第一分压电阻1011的阻值大小固定，第一负温度系数电阻1011的阻值大小随温度的变化而变化，则第一分压电阻1031与第一负温度系数1011串联电路中的电流的大小与第一负温度系数电阻1011的大小有关，第一分压电阻1031对应的电压也随电流大小的变化而变化，若电流变大，第一分压电阻1031对应的电压变大，则第一分压电阻1031对于第一负温度系数电阻1011的分压作用相应的变大，若电流变小，第一分压电阻1031对应的电压变小，则第一分压电阻1031对于第一负温度系数电阻1011的分压作用相应的变小。
88.本实施例中，通过第一分压电阻实现对第一负温度系数电阻的分压作用。
89.可选的，当第一开关1001处于闭合状态时，第一分压电阻1031与第一开关1001串联连接，使电路在第一开关1001短路时还存在电压，避免第一开关1001短路时，出现电源与地短路连接，从而损坏电源和用电设备。
90.本实用新型实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括前述任一实施例中的控制电路以及与控制电路连接的被控模块。
91.以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。