温度自动控制电路
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温度自动控制电路如图1-7所示,用于温箱恒温控制。
(1)控制目的和方法
控制对象:电热器EH。
控制目的:使温箱内的温度恒定。
控制方法:采用负温度系数的热敏电阻R。作探温元件,用555时基集成电路进行控制。
保护元件:熔断器FU(电热器过电流保护)。
(2)电路组成
①主电路。由开关QS、熔断器FU、电热器EH和双向晶闸管V(兼作控制元件)
组成。
②控制电路。由555时基集成电路A、电位器RP、热敏电阻R。、阻容元件组成的单稳
态触发电路和双向晶闸管V组成。
③直流电源。由电容Cl、Cz及二极管VD和稳压管vs组成。
④指示灯。氖泡Ne(及限流电阻Rs)——电热器EH加热指示。
(3)工作原理
①初步分析。当温箱内的温度降至设定值以下时,应加热一双向晶闸管V导通--555
时基集成电路A的3脚输出高电平;当温箱内的温度升至设定值时,应停止加热-v关
断一A的3脚输出低电平。
②顺着分析。接通电源,220V交流电经电容Cl降压、二极管VD半波整流、电容C2
滤波和稳压管vs稳压后,给555时基集成电路A提供12V直流电压。同时由555时基集
成电路A组成的延时电路开始计时。如果温箱内的温度已降至设定值以下时,负温度系数
热敏电阻Rt阻值较大,A的2脚电位经RP、R.和R4分压,低于l/3Ee (4V) (Ec为直流
电源电压1ZV),A的3脚输出高电平(约11V),双向晶闸管V触发导通,电热器EH得
电加热,同时氖泡Ne点亮,表示正在加热。由于这时的单稳态电路进入暂态,A内部放电
管截止,其放电端7脚被悬空,电源通过电阻Rz向电容C3充电,阈值端6脚电位不断升
高,约经过时间t≈l. 1R2 C3,6脚电平可上升到2/3Ec (8V)。如果这时温箱内温度仍然较
低,即触发端2脚电平仍低于l/3EC电路则保持置位状态不变,电热器EH继续通电加
热;如果温度已上升达到设定值,因负温度系数热敏电阻R。阻值随温度升高而减小,这时
2脚电平已高于1/3 Ee,555时基集成电路复位,单稳态触发器翻转进入稳定态,3脚输出
低电平(约ov),双向晶闸管V关断,电热器EH停止加热,氟泡Ne熄灭。这时.555时
基集成电路内部放电管导通,7脚对地短接,所以电容C3储存的电荷通过7脚泄放,为下
一次加热作延迟准备。当温箱内的温度随时间慢慢下降,并降至设定温度以下时,Rt阻值
又变大.A的2脚电平叉降至1/3E。以下,555时基集成电路再次置位,电路翻转进入暂
态,其3脚输出高电平,双向晶闸管V导通,电热器EH又开始加热,如此重复循环,从
而维持温箱内的温度恒定。
图中,电阻Ri的作用是为电容C,提供放电回路,以便当切断电源后,Cl上无电压存
在,避免人体触及电容受到电击。