温控调速风扇

温控调速风扇xxx(常州大学信息科学与工程学校常州213100)摘要:基于MF53-1型测温用NTC热敏电阻的温控风扇，使用PWM波控制占空比，从而控制电机单位时间内的通电时间。工作温度为0°C到IO。。。。电路结构简单，成本低廉。关键字：MF53-1温控风扇PWM波555定时器Temperaturecontrolfanxxx(ChangzhouUniversityofinformationscienceandengineeringschool,Changzhou

213100)Abstract:BasedontheMF53-1typetemperaturemeasuringtemperaturecontrolfanNTCthermistor,theuseofPWMwavetocontrolthedutyratio,soastocontroltheconductiontimeofthemotorunitoftime.Theworkingtemperatureis0Cto100°C.Thecircuithastheadvantagesofsimplestructure,lowcost.Keywords:MF53-1temperaturecontrolfanPWMwaveof555timer1硬件电路设计1.1由555芯片构成的多谐振荡器多谐振荡器可以用555定时器组成，如图1所示.将555定时器的高电平触发端TH（6号脚）和低电平触发端TR（2号脚）连接在一起,外接电阻和电容，便构成了多谐振荡器图1多谐振荡器接通电源后，输出假定是高电平，则T截止，电容C充电。充电回路是VCC—R1—R2—C一地，按指数规律上升，当上升到2Vcc/3时（TH、端电平大于Vc），输出翻转为低电平。Vo是低电平，T导通，接通电源后，输出假定是高电平，则T截止，电容C充电。充电回路是VCC—R1—R2—C一地，按指数规律上升，当上升到2Vcc/3时（TH、端电平大于Vc），输出翻转为低电平。Vo是低电平，T导通，C放电，放电回路为C—R2—T一地，按指数规律下降，当下降到Vcc/3时（TH、端电平小于Vc），输出翻转为高电平，放电管T截止，电容再次充电，如此周而复始，产生振荡，经分析可得输出高电平时间T=（R1+R2）Cln2输出低电平时间T=R2Cln2振荡周期T=（R1+2R2）Cln2输出方波的占空比为tpHRi+NTC工作原理：具有负温系数的热敏电阻阻值随温度的升高而迅速下降。这是因为热敏电阻有一些金属氧化物如Fe3O4等制成。在这些半导体内部自由电子随温度的升高增加得很快导电能力增加得很强。虽然原子的震动会加剧阻碍电子的运动但对导电性能的影响远小于被释放改变导电性能的电子的作用。1.3稳压电路稳压电路由电阻、稳压二极管和电容组成。利用电阻的降压特性、稳压管的稳压特性直流以及电容两端电压不能突变的特性交流进行稳压为NE555电路提供一个合适的输入电压。接到555电路的第8脚。1.4控制电路控制电路由电阻、晶体管、续流二极管组成电阻为三极管提供7一个稳定的导通电压。二极管D1起到续流的作用限制电流的瞬间的通断而产生的大电流避免烧坏负载电机。由输出的方波脉冲来控制三极管基极以发射极的通断根据方波占空比的大小决定三极管的导通时间长短达到控制电机转速的快慢。图3为控制电路。1.2测温电路测温电路由一个MF53-1型测温用NTC热敏电阻（负温度系数）组成.25°C（常温时）电阻值为2829Q,50C时，电阻值为1160Q.具体变化如下图：图3：控制电路体管构成来改变晶体管中电流的导通时间来控制电机的转速。所以可以达到控制的目的。电路在工作时由于温度低风扇转速慢而此时没有把电功率消耗在电阻性元件上。即没有把功率变成热能形式散发可达到节能的目的。图3：控制电路1.5电路原理及其框图2完整原理简介及波形仿真:风扇的调速是可行的电路应由一个12V的直流电源驱动而PWM可用一个NE555时基电路来构成通过一个震荡电路为NE555电路提供一个震荡频率。再由热敏电阻为NE555的输入端提供电压而输入电位差的变化与调制脉冲成比例。即通过测温电路测量到的温度变化来控制PWM电路输出脉冲占空比的大小然后通过控制电路可以是晶2.12完整原理简介及波形仿真:该电路由测温元件、稳压电路、多谐震荡电路以及控制电路组成。电路中NTC为热敏电阻。稳压电路由电阻R4、稳压二极管VS以及电容C3组成。震荡电路由电阻R1R2R3、电容C1C2、热敏电阻NTC、集成电路NE555构成。控制电路由R5、NPN型三极管Q1、二极管D1组成。电路通电后由PWM电路产生的可调方波脉冲信号使三极管触发导通驱动负载电路工作。震荡电路产生的工作频率大小由R3、C2决定通过2、6脚输入。方波的占空比由5、7脚之间的点位差决定而5脚电位由热敏电阻的阻值决定。当温度升高时热敏电阻阻值变小5脚电位升高由555电路产生的方波脉冲占空比提高三极管的导通时间变成长电机M在单位时间内通联的二极管D1起到续流的作用由于电机存在瞬间的通放电直流电机通电线圈的作用使得电流变得很大加上续流二极管可使通放电的过程缓慢进行以免烧坏电机。2.2波形仿真2.2.1温度为25°C时的波形如下电时间变长运行时间延长转速加快从而达到降温的目的。反之当温度降低时输出方波脉冲占空比下降电机M单位时间内通电时间变短转速变慢从而使温度升高。与电机并2.2.2温度为50°C时的波形如下2.3温度与占空比的数据与图:可以看出随着温度的升高，占空比变大，电机单位时间内的通电时间增加，从而提高转速，达到降温的效果。温度m]10.占1ZIZ比0.307