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本例介绍的家用恒温控制器，其温度调节范围为30~60℃，可用作家庭制作酸奶，面粉发酵及其他方面的温度控制。 工作原理 该恒温控制器电路由温度传感器、差分放大器、矩形波发生器、脉宽调制器、执行电路和电源等部分组成，如图所示。
温度传感器采用两只硅开关二极管VD1和VD2串联后代用。VD1，VD2与电阻器R1、R3和R4等组成测温电桥。 四运算放大集成电路IC1内部的比较放大器D2作为差分放大器，D1作为缓冲隔离放大器，D3作为矩形波发生器（也称三角波形成电路，），D4作为脉宽调制器。 接通电源开关SA后，交流220V电压经R10降压、VD3整流、C3滤波和VS稳压后，产生直流12V电压，作为IC1的工作电压。直流12V电压还经IC2稳定成直流5V电压，为测温电桥提供工作电压。晶闸管VTH作为执行部件，控制着加热器EH的工作。 温度传感器采用两只硅开关二极管VD1和VD2串联后代用。VD1、VD2与电阻器R1、R3和R4等组成测温电桥。 四运算放大集成电路IC1内部的比较放大器D2作为差分放大器，D1作为缓冲隔离放大器，D3作为矩形波发生器（也称三角波形成电路），D4作为脉宽调制器。 接通电源开关SA后，交流220V电压经R10降压、VD3整流、C3滤波和VS稳压后，产生直流12V电压，作为IC1的工作电压。直流12V电压还经IC2稳定成直流5V电压，为测温电桥提供工作电压。晶闸管VTH作为执行部件，控制着加热器EH的工作。 由IC1内部D3和其外围元件组成的矩形波振荡器，产生的矩形波信号，从IC1的8脚输出，经电阻器R9和电容器C2处理成三角波信号后，再从IC1的12脚（D4的正相输人端）输人。测温电桥的输出信号经IC1内D2放大后，从IC1的7脚输出后，再输人IC1的13脚（D4的反相输入端）。 ICI的14脚（脉冲调制器的输出端）输出矩形波脉冲电压，其脉冲宽度受7脚输出电压的调制。当IC1的13脚电压低于12脚电压平，使晶闸管VTH导通，加热器EH通电工作。同时发光二极管VL点亮，指示恒温暖箱正处于加热状态。当IC1的13脚电压高于12脚电压时，IC1的14脚输出低电平，使VTH截止，加热器EH不工作，VL熄灭。 该恒温控制器采用周期开关控制方式，可通过控制开关的时间比来控制温度。当箱内温度高于控制值（30一60℃分为6挡，每挡5℃）时，IC1第8脚输出矩形波的脉冲宽度减小，加热器EH“开”的时间（即通电工作时间）随之减小，“关”的时间（断电的时间）变长，使温度下隆；反之，则工作过程相反，即EH“开”的时间变长，“关”的时间变短，使温度升高。由于开、关的周期仅为30S左右，且开、关时间比的改变又是一个渐变的过程，故控温精度较高，温度波动小。 元器件选择 ICl（内含Dl一D4）选用LM324型集成四运算放大电路；IC2选用78L05或LM7805小型三端集成稳压器。 VD1和VD2选用I N4148型硅开关二极管；VD3选用1N4007型硅整流二极管； VS选用12V、0.5W硅稳压二极管，如2CW60-12V或1N521N6002、2CW5242、UZ-12B等型号；VL选用Φ3mm的红色发光二极管。 VTH选用2A、400V的晶闸管，如CR2AM或CSM2B型等。 RPl和RP2均选用直线式实心电位器。 R1一R9、Rll和R12均选用RTX-1/4W碳膜电阻器；R10选用5W线绕电阻器。 |
