六款溫度控制電路講解

1、溫控器工作原理-簡(jiǎn)介

溫控器，全稱為溫度控制器(Thermostat)，也叫溫控開(kāi)關(guān)、溫度保護(hù)器，分為機(jī)械式的和電子式的兩類，它主要是根據(jù)工作環(huán)境的溫度變化，在開(kāi)關(guān)內(nèi)部發(fā)生物理形變，從而產(chǎn)生某些特殊效應(yīng)，產(chǎn)生導(dǎo)通或者斷開(kāi)動(dòng)作的一系列自動(dòng)控制元件，或者電子原件在不同溫度下，工作狀態(tài)的不同原理來(lái)給電路提供溫度數(shù)據(jù)，以供電路采集溫度數(shù)據(jù)。

2、溫控器工作原理

溫控器的工作原理是通過(guò)溫度傳感器對(duì)環(huán)境溫度自動(dòng)進(jìn)行采樣、即時(shí)監(jiān)控，溫控器當(dāng)環(huán)境溫度高于控制設(shè)定值時(shí)控制電路啟動(dòng)，可以設(shè)置控制回差。溫控器由轉(zhuǎn)換顯示機(jī)構(gòu)、設(shè)定機(jī)構(gòu)、比較運(yùn)算機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)四大機(jī)構(gòu)組成。當(dāng)溫度傳感器把現(xiàn)場(chǎng)溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳給溫控器，溫控器的轉(zhuǎn)換顯示機(jī)構(gòu)把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字顯示或模擬指示出來(lái)，并在內(nèi)部與設(shè)設(shè)定機(jī)構(gòu)的設(shè)定值通過(guò)比較機(jī)構(gòu)進(jìn)行比較后，通過(guò)輸出機(jī)構(gòu)輸出給操控器，然后操控器再對(duì)加熱器/致冷器進(jìn)行控制。

溫度控制器電路圖(一)

采用555時(shí)基電路的簡(jiǎn)易溫度控制器本電路是采用555時(shí)基集成電路和很少的外圍元件組成的一個(gè)溫度自動(dòng)控制器。因?yàn)殡娐分懈鼽c(diǎn)電壓都來(lái)自同一直流電源，所以不需要性能很好的穩(wěn)壓電源，用電容降壓法便能可靠地工作。電路元件價(jià)格低、體積小、便于在業(yè)余條件下自制。該電路制作的溫度自動(dòng)控制器可用于工業(yè)生產(chǎn)和家用的電加熱控制，效果良好。

一、電路工作原理電路原理

如圖6所示。

六款溫度控制電路講解?

當(dāng)溫度較低時(shí)，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt阻值較大，555時(shí)基集成電路(IC)的2腳電位低于Ec電壓的1/3(約4V)，IC的3腳輸出高電平，觸發(fā)雙向晶閘管V導(dǎo)通，接通電加熱器RL進(jìn)行加熱，從而開(kāi)始計(jì)時(shí)循環(huán)。當(dāng)置于測(cè)溫點(diǎn)的熱敏電阻Rt溫度高于設(shè)定值而計(jì)時(shí)循環(huán)還未完成時(shí)，加熱器RL在定時(shí)周期結(jié)束后就被切斷。當(dāng)熱敏電阻Rt溫度降低至設(shè)定值以下時(shí)，會(huì)再次觸發(fā)雙向晶閘管V導(dǎo)通，接通電加熱器RL進(jìn)行加熱。這樣就可達(dá)到溫度自動(dòng)控制的目的。

二、元器件的選擇

電路中，熱敏電阻Rt可采用負(fù)溫度系數(shù)的MF12型或MF53型，也可以選擇不同阻值和其他型號(hào)的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，只要在所需控制的溫度條件下滿足Rt+VR1=2R4這一關(guān)系式即可。電位器VR1取得大一些能獲得較大的調(diào)節(jié)范圍，但靈敏度會(huì)下降。雙向晶閘管V也可根據(jù)負(fù)載電流的大小進(jìn)行選擇。其他元件沒(méi)有特殊要求，根據(jù)電路圖給出參數(shù)來(lái)選擇。

三、制作和調(diào)試方法

整個(gè)電路可安裝在一塊線路板上，一般不需要調(diào)試，時(shí)間間隔為1.1R2×C3，應(yīng)該比加熱系統(tǒng)的熱時(shí)間常數(shù)選得小一些，但也不能太小，否則會(huì)因?yàn)殡p向晶閘管V急速導(dǎo)通或關(guān)閉而造成過(guò)分的射頻干擾。安裝調(diào)試完后可裝入一個(gè)小塑料盒內(nèi)，并將熱敏電阻Rt引出至測(cè)溫點(diǎn)即可。

溫度控制器電路圖(二)

如下圖所示為一種用電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)構(gòu)成的溫度自動(dòng)控制電路。圖中A、B為電接點(diǎn)溫度計(jì)的兩個(gè)觸點(diǎn)，KM為交流接觸器其線圈額定電壓為36V，RL為電加熱器。當(dāng)合上電源開(kāi)關(guān)S，電加熱器開(kāi)始加熱，當(dāng)溫度上升至預(yù)置溫度時(shí)，電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)的兩個(gè)觸點(diǎn)A、B接通，使接觸器KM得電吸合，其常閉觸點(diǎn)切斷電熱器電源，停止加熱。當(dāng)溫度小于預(yù)置溫度時(shí)，電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)的兩個(gè)觸點(diǎn)A、B斷開(kāi)，KM斷電，其觸點(diǎn)復(fù)位，電加熱器又開(kāi)始加熱。這樣周而復(fù)始，重復(fù)加熱，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控溫的目的。

六款溫度控制電路講解

溫度控制器電路圖(三)

自動(dòng)調(diào)節(jié)的溫度控制器電路流體媒價(jià)溫度控制器是利用感溫流體熱脹冷縮及液體不可壓縮的原理而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。溫控器根據(jù)工作環(huán)境的溫度變化，在開(kāi)關(guān)內(nèi)部發(fā)生物理形變，從而產(chǎn)生某些特殊效應(yīng)，產(chǎn)生導(dǎo)通或者斷開(kāi)動(dòng)作的一系列自動(dòng)控制元件，或者電子原件在不同溫度下，工作狀態(tài)的不同原理來(lái)給電路提供溫度數(shù)據(jù)，以供電路采集溫度數(shù)據(jù)。

六款溫度控制電路講解

溫度控制器電路圖(四)

此溫度控制器電路圖的溫度控制范圍為5～95℃，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及科研方面的溫度自動(dòng)控制。

溫度控制器電路圖

六款溫度控制電路講解

元器件選擇R1～RIO均選用1/4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器，R2和R3的精度應(yīng)為為±1%。RP1～RP3均選用線性電位器。C1和C2均選用耐壓值為25V的鋁電解電容器;C3選用獨(dú)石電容器或滌綸電容器。YD選用1N4001或1N4007型硅整流二極管。VS選用1W、6V左右的硅穩(wěn)壓二極管，例如1N4735等型號(hào)。VL1和VL2均選用φ5mm的發(fā)光二極管，VL1為紅色，VL2為綠色。UR選用1A、50V的整流橋堆，也可用4只1N4001橋接后代替。V1選用MTS-102型晶體管式溫度傳感器(也可用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻器代替);V2選用S8550或3CG8550型硅PNP晶體管。IC1選用LM324型四運(yùn)放集成電路;IC2選用7809型三端穩(wěn)壓集成電路。K選用JRX-13F型9V直流繼電器。KM選用線圈電壓為220V的交流接觸器，其觸頭電流容量應(yīng)根據(jù)EH的實(shí)際功率來(lái)選擇。PV選用100mV的電壓表。T選用3～5W、二次電壓為12V的電源變壓器。S選用5A、220V的交流電源開(kāi)關(guān)。EH的功率應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來(lái)選擇。

溫度控制器電路圖(五)

本電路是采用555時(shí)基集成電路和很少的外圍元件組成的一個(gè)溫度自動(dòng)控制器。因?yàn)殡娐分懈鼽c(diǎn)電壓都來(lái)自同一直流電源，所以不需要性能很好的穩(wěn)壓電源，用電容降壓法便能可靠地工作。電路元件價(jià)格低、體積小、便于在業(yè)余條件下自制。該電路制作的溫度自動(dòng)控制器可用于工業(yè)生產(chǎn)和家用的電加熱控制，效果良好。

一、電路工作原理

電路原理如圖1所示。

六款溫度控制電路講解

當(dāng)溫度較低時(shí)，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt阻值較大，555時(shí)基集成電路(IC)的2腳電位低于Ec電壓的1/3(約4V)，IC的3腳輸出高電平，觸發(fā)雙向晶閘管V導(dǎo)通，接通電加熱器RL進(jìn)行加熱，從而開(kāi)始計(jì)時(shí)循環(huán)。當(dāng)置于測(cè)溫點(diǎn)的熱敏電阻Rt溫度高于設(shè)定值而計(jì)時(shí)循環(huán)還未完成時(shí)，加熱器RL在定時(shí)周期結(jié)束后就被切斷。當(dāng)熱敏電阻Rt溫度降低至設(shè)定值以下時(shí)，會(huì)再次觸發(fā)雙向晶閘管V導(dǎo)通，接通電加熱器RL進(jìn)行加熱。這樣就可達(dá)到溫度自動(dòng)控制的目的。

二、元器件的選擇

電路中，熱敏電阻Rt可采用負(fù)溫度系數(shù)的MF12型或MF53型，也可以選擇不同阻值和其他型號(hào)的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，只要在所需控制的溫度條件下滿足Rt+VR1=2R4這一關(guān)系式即可。電位器VR1取得大一些能獲得較大的調(diào)節(jié)范圍，但靈敏度會(huì)下降。雙向晶閘管V也可根據(jù)負(fù)載電流的大小進(jìn)行選擇。其他元件沒(méi)有特殊要求，根據(jù)電路圖給出參數(shù)來(lái)選擇。

三、制作和調(diào)試方法

整個(gè)電路可安裝在一塊線路板上，一般不需要調(diào)試，時(shí)間間隔為1.1R2×C3，應(yīng)該比加熱系統(tǒng)的熱時(shí)間常數(shù)選得小一些，但也不能太小，否則會(huì)因?yàn)殡p向晶閘管V急速導(dǎo)通或關(guān)閉而造成過(guò)分的射頻干擾。安裝調(diào)試完后可裝入一個(gè)小塑料盒內(nèi)，并將熱敏電阻Rt引出至測(cè)溫點(diǎn)即可。

溫度控制器電路圖(六)

電路如下圖所示。圖中IC為NE555時(shí)基電路;RP3為溫度調(diào)節(jié)電位器，其滑動(dòng)臂電位決定IC的觸發(fā)電位V2和閾電位Vf，且V5=Vf=2Vz。220V交流電壓經(jīng)C1、R1限流降壓，D1、D2整流，C2濾波，DW穩(wěn)壓后，市售電熱毯一般有高、低兩個(gè)溫度檔。使用時(shí)，撥在高溫檔，入睡后總被熱醒;撥在低溫檔，有時(shí)醒來(lái)會(huì)覺(jué)得熱度不夠。為此，制作了這種電熱毯溫控器，它可以把電熱毯的溫度控制在一個(gè)適宜的范圍內(nèi)。

六款溫度控制電路講解

電熱毯溫控器電路

工作原理：

圖中IC為NE555時(shí)基電路;RP3為溫度調(diào)節(jié)電位器，其滑動(dòng)臂電位決定IC的觸發(fā)電位V2和閾電位Vf，且V5=Vf=2Vz。220V交流電壓經(jīng)C1、R1限流降壓，D1、D2整流，C2濾波，DW穩(wěn)壓后，獲得9V左右的電壓供IC用。室溫下接通電源，因已調(diào)V2《Vz、V6《Vf，IC③腳為高電位，BCR被觸發(fā)導(dǎo)通，電熱絲通電發(fā)熱，溫度逐漸升高。熱敏傳感器BG1隨溫度的升高，其穿透電流Iceo增大，V2、V6升高。當(dāng)V2》Vz，V6≥Vf時(shí)，IC翻轉(zhuǎn)，③腳變?yōu)榈碗娢?，BCR截止郵電局熱絲停止發(fā)熱，溫度開(kāi)始逐漸下降，BG1的Iceo隨之逐漸減小，V2、V6降低。當(dāng)V6《Vf，V2≤Vz時(shí)，IC③腳回到高電位，BCR又被觸發(fā)導(dǎo)通，電熱絲又開(kāi)始發(fā)熱。實(shí)踐證明，調(diào)節(jié)RP2使V2=1/2V6時(shí)，溫差為零;而V2=V6時(shí)最大。元件選擇：BG1可選用3AX、3AG等PNP型鍺管;BCR用400V以上小型塑封雙向可控硅，其它元件可按圖標(biāo)選用。

制作要點(diǎn)：

熱敏傳感器BG1可用耐溫的細(xì)軟線引出，并將其連同管腳接頭裝入一電容器鋁殼內(nèi)，注入導(dǎo)熱硅脂，制成溫度探頭。使用時(shí)，把該探頭放在適當(dāng)部位即可。