小型温度控制电路的设计

1、.一、小型温度控制电路设计的基本要求1、设计一个输出直流+5V，电流为300mA的稳压电源，作为系统的供电电源。2、小型温度控制电路适用于液体温度，恒温箱等温度的控制，要求温度控制范围为10100,静态功率约为5W，可控2KW以下的加热器。3、（1）给出系统的设计原理，最佳方案。（2）画出设计的单元电路图，总电路图。（3）进行单元电路参数的计算（4）列出系统所采用的元器件的型号，特性。（5）分析系统的优缺点，创新点。二、温度控制电路设计思路（1）利用直流电源稳压电源为系统提供电源。（2）利用温度传感器将感知温度转换为电信号电压，将电压输入检测桥路。（3）检测桥路检测电压，并把信号输入电压比较器

2、。（4）通过电压比较器将最终电压输入驱动电路，再由继电器使加热器工作。三、温度控制电路设计原理 设计原理图如下图所示图1 设计原理图四、设计的电路图1、直流稳压电源直流稳压电源作为系统的供电电源，它一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成，整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。图2 直流稳压电源2、温度传感器温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互

3、不接触，又称非接触式测温仪表。图3 温度传感器3、检测桥路一般地，被测量是非常微弱的，必须用专门的电路来测量这种微弱的变化，最常用的电路就是各种电桥电路，主要有直流和交流电桥电路。图4 检测桥路图电桥电路的作用：把电阻片的电阻变化率R/R转换成电压输出，然后提供给放大电路放大后进行测量。直流测量电桥分析如下图所示，电桥各臂的电阻分别为R1、R2、R3、R4，U为电桥的直流电源电压。当四臂电阻R1=R2=R3=R4=R时，称为等臂电桥；当R1=R2=R,R3=R4=R'R时，称为输出对称电桥；当R1=R4=R，R2= R3=R'R时，称为电源对称电桥。图5 直流测量电桥4、电压比

4、较器电压比较器是集成运放非线性应用电路，他常用于各种电子设备中，它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。图6 电压比较器5、停电报警电路图7 停电报警电路报警电路由可控硅3CT1组成的电子开关和晶体管3DG6、3AX81组成的音响告警器组成。因2CW4稳压值为10V，当电网电压有电时，可控硅3CT1的控制极和阴极之间的电压VCT<0.3CT1截止l当电网电压断开时，VCT>0，3CT1导通，音响告警电路工作，发出断电报警。6、总电路图图8 总电路图该电路由测温电路、控温电路和停电报警电路等组成。测温电路为一个

5、非平衡式电桥，并用50A的表头进行指示。电桥的一臂是具有负温度系数、且灵敏度高的热敏电阻MF51。随着感应温度的不同，MF51的阻值也随着变化，相应桥上A、B两点间的电位也随之变化通过50ttA表头的指针变化来反映温度的变化。若采用分度值为0.1的标准水银温度计测量感应温度，在50A的表头的刻度盘上标明与电流相对应的温度值，则可由表头的电流指示来判断感应温度。控温电路包括电压比较器F007和功率驱动器3DG12。电位器W1用来设定温度，调节W1即可改变C点的电压。温度较低时，MF51对应的阻值很大，相应B点电压高于C点电压，即VBC>0。此时运算放大器F007输出正电压，使晶体管3DG1

6、2导通，继电器吸合，接通加热器电源，进行加热，温度升高。随着温度的上升，MF51的阻值减小，相应B点电位降低，当降到VBC<0时，F007翻转，输出负电压，使3DG12截止，继电器释放，断开加热器的电源电路，停止加热，恒温箱内温度停止上升。当温度再次降到VBC>0时，又重复加温，这样周而复始，把温度控制在设定值上。报警电路由可控硅3CT1组成的电子开关和晶体管3DG6、3AX81组成的音响告警器组成。因2CW4稳压值为10V，当电网电压有电时，可控硅3CT1的控制极和阴极之间的电压VCT<0.3CT1截止l当电网电压断开时，VCT>0，3CT1导通，音响告警电路工作，发出断电报警。五、系统所需的元器件1可调交流电源 2万用表3电流表4滑线变阻器10K欧5晶体三