一种推挽式石墨烯热控制系统的制作方法

本发明涉及温度控制，具体是涉及一种推挽式石墨烯热控制系统。

背景技术：

1、在医疗、产后康复和大健康产业等领域，传统的电热设备存在着一些弊端，如温度控制不准确、容易灼伤皮肤等。此外，传统的射频技术在人体表皮作用的理疗效果虽然不错，但其作用深度较浅，不能很好地达到深层治疗效果。因此，开发一种新型的温差控制系统，具有深层的理疗效果且避免高温灼伤，是当前技术发展的迫切需求。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，提供一种推挽式石墨烯热控制系统，本技术方案是基于mcu的模糊pid算法，控制pwm脉冲输出，实现高精度控制多极发热片的温度控制系统。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种推挽式石墨烯热控制系统，包括：

4、推挽式石墨烯加热结构，所述推挽式石墨烯加热结构由石墨烯发热片外部包覆导热体组成；

5、ntc温度传感器，所述ntc温度传感器设置于推挽式石墨烯加热结构内，所述ntc温度传感器用于检测推挽式石墨烯加热结构的温度变化，并产生电压模拟信号；

6、温度比较器，所述温度比较器信号输入端与ntc温度传感器信号输出端电性连接，所述温度比较器用于接收ntc温度传感器输出的电压模拟信号，并基于电压模拟信号反推得到ntc温度传感器的温度采样值，并将温度采样值与预设的参考值进行比较，得到误差信号；

7、mcu控制器，所述mcu控制器信号输入端与温度比较器信号输出端电性连接，所述mcu控制器用于基于误差信号，通过pid控制算法，生成输出pid算法控制信号；

8、浪涌信号发生器，所述浪涌信号发生器信号输入端与mcu控制器的信号输出端电性连接，所述浪涌信号发生器用于基于pid算法控制信号设置脉冲的频率和占空比，得到pwm脉冲信号；

9、输出放大器：所述输出放大器与所述浪涌信号发生器电性连接，所述输出放大器用于将pwm脉冲信号放大，得到pwm放大信号，并将pwm放大信号输出至推挽式石墨烯加热结构，确定推挽式石墨烯加热结构的加热。

10、优选的，所述pid控制算法具体为：

11、基于误差信号确定温度采样值与预设的参考值之间的差值；

12、若检测到的温度采样值低于预设的参考值，且温度采样值与预设的参考值之间的差值大于预设误差值，则输出控制信号至浪涌信号发生器输出一个持续的pwm加热脉冲信号；

13、若检测到的温度采样值低于预设的参考值，且温度采样值与预设的参考值之间的差值小于预设误差值，则输出控制信号至浪涌信号发生器将逐渐降低pwm加热脉冲输出，减缓升温速度；

14、若检测到的温度采样值高于预设的参考值，则输出控制信号至浪涌信号发生器停止输出pwm加热脉冲信号。

15、优选的，所述输出控制信号至浪涌信号发生器将逐渐降低pwm加热脉冲输出，减缓升温速度具体步骤为：

16、根据温度采样值与预设的参考值之间的差值，通过模糊算法计算出pwm加热脉冲信号的占空比，并输出至浪涌信号。

17、优选的，所述模糊算法为：

18、若温度采样值与预设的参考值之间的差值减少，则增加pwm加热脉冲信号的占空比；

19、若温度采样值与预设的参考值之间的差值增加，则减少pwm加热脉冲信号的占空比。

20、优选的，所述推挽式石墨烯加热结构还包括电源模块，所述电源模块信号输入端与所述输出放大器信号输出端电性连接，所述电源模块用于基于pwm放大信号对石墨烯发热片进行供电。

21、优选的，所述ntc温度传感器、浪涌信号发生器、输出放大器均与所述推挽式石墨烯加热结构一一对应设置。

22、优选的，所述推挽式石墨烯加热结构至少设置有一个，多个所述推挽式石墨烯加热结构采用同步或异步的方式进行加热。

23、优选的，所述推挽式石墨烯热控制系统还包括外壳，所述推挽式石墨烯加热结构、ntc温度传感器、温度比较器、mcu控制器、浪涌信号发生器和输出放大器均设置于外壳内部，所述外壳使用绝缘材料制成。

24、优选的，所述推挽式石墨烯热控制系统还包括安全保护模块，所述安全保护模块与温度比较器电性连接；

25、所述安全保护模块基于误差信号确定温度采样值与预设的参考值之间的差值；

26、若检测到的温度采样值高于预设的参考值，且温度采样值与预设的参考值之间的差值大于预设危险值，则安全保护模块切断电源。

27、优选的，所述推挽式石墨烯热控制系统还包括通讯模块，所述推挽式石墨烯热控制系统通过通讯模块与智能设备建立通讯连接。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

29、本发明提出一种推挽式石墨烯热控制系统，通过ntc对温度感应的灵敏度，根据脉冲信号，用pid模糊算法提前预测温度在pwm脉冲作用下的升温效果，可以有效快速升温，又避免高温灼伤。通过作用在同一个导热体或者不同导热体上，通过轮流交替，或者同步输出，可以设定相同温度，也可以设置差异温度，使发热片同步或异步对人体表面起治疗作用，通过温差的效果，对人体快速起到调理作用。

技术特征：

1.一种推挽式石墨烯热控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种推挽式石墨烯热控制系统，其特征在于，所述pid控制算法具体为：

3.根据权利要求2所述的一种推挽式石墨烯热控制系统，其特征在于，所述输出控制信号至浪涌信号发生器将逐渐降低pwm加热脉冲输出，减缓升温速度具体步骤为：

4.根据权利要求3所述的一种推挽式石墨烯热控制系统，其特征在于，所述模糊算法为：

5.根据权利要求1所述的一种推挽式石墨烯热控制系统，其特征在于，所述推挽式石墨烯加热结构还包括电源模块，所述电源模块信号输入端与所述输出放大器信号输出端电性连接，所述电源模块用于基于pwm放大信号对石墨烯发热片进行供电。

6.根据权利要求1所述的一种推挽式石墨烯热控制系统，其特征在于，所述ntc温度传感器、浪涌信号发生器、输出放大器均与所述推挽式石墨烯加热结构一一对应设置。

7.根据权利要求6所述的一种推挽式石墨烯热控制系统，其特征在于，所述推挽式石墨烯加热结构至少设置有一个，多个所述推挽式石墨烯加热结构采用同步或异步的方式进行加热。

8.根据权利要求1所述的一种推挽式石墨烯热控制系统，其特征在于，所述推挽式石墨烯热控制系统还包括外壳，所述推挽式石墨烯加热结构、ntc温度传感器、温度比较器、mcu控制器、浪涌信号发生器和输出放大器均设置于外壳内部，所述外壳使用绝缘材料制成。

9.根据权利要求1所述的一种推挽式石墨烯热控制系统，其特征在于，所述推挽式石墨烯热控制系统还包括安全保护模块，所述安全保护模块与温度比较器电性连接；

10.根据权利要求1所述的一种推挽式石墨烯热控制系统，其特征在于，所述推挽式石墨烯热控制系统还包括通讯模块，所述推挽式石墨烯热控制系统通过通讯模块与智能设备建立通讯连接。

技术总结本发明公开了一种推挽式石墨烯热控制系统，涉及温度控制技术领域，包括：推挽式石墨烯加热结构；NTC温度传感器，所述NTC温度传感器设置于推挽式石墨烯加热结构内；温度比较器，所述温度比较器信号输入端与NTC温度传感器信号输出端电性连接；MCU控制器，所述MCU控制器信号输入端与温度比较器信号输出端电性连接；浪涌信号发生器，所述浪涌信号发生器信号输入端与MCU控制器的信号输出端电性连接；输出放大器：所述输出放大器与所述浪涌信号发生器电性连接。本发明的优点在于：通过推挽式石墨烯发热片的交替加热和冷却，可以形成明显的温差效果，从而刺激人体表皮下的血液循环，改善局部新陈代谢，达到深层治疗效果。技术研发人员：胡远雄,李桂斌,林嘉琦,马雪梅,苏远景受保护的技术使用者：深圳市亮而彩科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26