的温度控制范围设计在150 ~240 °C，可用于照片、证件的热轧塑封机上，效果良好。也可用

于烘箱等其他需要恒温控制的设备上，只需对个别元件进行调整即可。

工作原理

用发光二极管作显示的温度控制器电路如图（a）所示，显示部分采用了LM3914

集成电路作显示控制。它可以直接驱动10只发光二极管(VD1~VD10)作条状或点状显示，

其内部结构如图 (b)所示。

(a）电路图；（b）LM3914内部结构图

LM3914内部含有10个相同的电压比较器，它们的输出端可以直接驱动发光二极管。它

们的反相输人端并联在一起，并通过一个缓冲器接到输人端5脚；而10个同相输人端分别

接到由10个精密电阻器串联而成的多级分压器上。而这个分压器的两端在内部没有与其他

电路或公共端相连，而是直接由6、4脚引出，通常将它称为悬浮式，这样使得应用电路的

设计更加灵活和方便。此集成电路内部还包含一个悬浮式1.2V的标准电压源，直接由7, 8

脚引出。外接10只发光二极管可以作点状或条状显示：9、11脚相接为点状显示，9, 3脚、

相接为条状显示。

10只发光二极管的亮度可由7、8两脚的外接电阻器R来调节。通过每只发光二极管的

电流大致等于R中电流的10倍。因为1.2V标准电压源最大可以输出3mA的电流，所以通

过发光二极管的最大电流为30mA。例如当R＝1.2kΩ时，流过R的电流为1mA，则每只发

光二极管在其发光时的电流为lOmA。当发光二极管的发光效率较高时，电流可以小一些，

以降低功耗。

下面以一个分辨率为0.12V的10级线性电压表为例介绍其工作原理。这个电压表的最

大量程为1.2V，将9、11脚相连，设定为点状显示，这样比较省电，6、7脚相连，4, 8脚

相连并接地，则分压器每个1 kΩ电阻上的压降为0.12V，因此最下面的一个比较器1同相输

入端的电位为0.12V，比较器2同相输人端电位为0.24V，依此类推，最上面的一个比较器

10基准电压设定为1.2V。当5脚输人电压小于0.12V时，10只发光二极管都不发光，当输

人电压大于0.12V但小于0.24V时，比较器1反相输入端电位高于同相输人端，则比较器1

输出低电位，使VD1发光；当输人电压大于0.24V但小于0.36V时，则VD2发光；依此类

推，当输人1.2V电压时，VD10发光。以上是用10只发光二极管作~1.2V10级显示，每

级0.12V;若将6脚接lOV标准电压源，4脚接地，可以作0~10V10级显示，若将6脚接

10v电压，4脚接5V电压，则可作5~lOV显示，每级0.5V。但使用时应该注意6脚电压至

少比3脚电源电压vcc低2V,

温度控制部分主要由二次稳压电路、电桥和比较器组成。为了使供给电桥和LM3914的

分压部分的电压更稳定，由Rl、VD16和D1组成了二次稳压电路。利用LM358中的一个运

算放大器构成电压跟随器，它的同相输人端3脚接稳压二极管VD16，由它的输出端1脚输

出极其稳定的5V电压。再由R3、RPl和BP2对5V进行分压，供给LM3914的分压器，使其

低端RL04脚可以设定在0~1.5V之间的任意值，而其高端RH16脚电压可以在1.5~2.5V之

间任意设定。

将R6和温度传感器Rt串联接在5V电压源上，它们的连接点A通过R7接到电压比较

器D2的反相输人端6脚，当温度传感器Rt (T413)的温度在 150～240 °C之间变化时，其阻

值大致在1336 - 2076CZ之间线性地变化，这样A点电位约从1.35V变化到1. 83V.由电阻器

R4、R5和电位器RP3组成温度设定电路，调节RP3可以使B点电位在1~2V之间变化。这

样由R4、RP3、R5、R6、Rt组成了一个电桥电路。如将B点电位设定在1.35V，那么当温度

低于150℃时，Rt的阻值将低于1336Ω（T413为正温度系数电阻器），此时A点电位必然低

于1.35V，即A点电位低于B点电位，因此比较器IC1一2的7脚输出为高电位，三极管VT

导通，继电器K吸合，接通电热丝Rx的电源进行加热。当温度高于150 °C时，由于Rt阻值

增大，A点电位将高于B点电位，于是IC1一2的7脚输出为低电位，使VT截止，加热停

止。等到温度低于150 °C时，Rt阻值减小，A点电位又会低于B点，于是又开始加热。这样

就把温度控制在150℃，达到了恒温控制的目的。在比较器ICI - 2的5脚、7脚之间接有

Rll（lOMΩ），目的是引人一定的正反馈，使比较器输出端的状态变化可靠，不产生抖动。

如果将LM3914分压器的高端RHI和低端RLO电位分别设定在1.83V和1.35V，则当VD1点

亮时就对应150°C，VD10点亮时就对应240 °C，总共为10级显示，具体显示的温度由IC1一2

的5脚电位决定，当选择开关SA2在设定位置时，调节RP3就可以通过发光二极管显示的度

数将温度设定在所希望的温度上。比如说欲将恒定温度设定为200 °C，．那就应该调节RP3使

VD6发光。然后将开关SA2拨到测控位置，如果实际温度低于200°C，则电热丝就开始加

热，同时可以看到随着温度不断升高，VD1~VD5会逐个点亮，一直到VD6点亮时，表示温

度已经达到200 °C，此时VT截止，通过继电器K来断开电热丝的电源。当温度降到200 °C以

下时，又会再次接通电源开始加热。

元器件选择

IC1选用LM358双运算放大器，可以单电源工作。IC2选用LM7812三端集成稳压器。

IC3选用LM3914，也可选用国产的SF3914，它是一种应用很广泛的发光二极管点／线驱动器

集成电路。

RP1、RP2选用优质密封式半可调电阻。RP3选用国产WXD一3一13型多圈电位器，阻

值为1kΩ（1土5%）。温度传感器Rt用T413型，它适用于0~300℃的控制电路，阻值在O°C

时为486Ω，在300 °C时为2662Ω。若改用其他型号的传感器，应调整R3~R6以及RPI~RP3

的数值。

继电器K选用工作电压为12V的JQX一4F型，触点电流为交流3A,能可靠地用于控制

500W以下的电热丝。电源变压器T选用5W的单12V即可。

其他元器件无特殊要求，按图所标型号及参数进行选择。

制作与调试

除变压器T、电位器RP3、开关SA1、SA2以及10只发光二极管外，其余元器件全部安

装在一块印制电路板上，温度传感器RT要安放在恒温箱内，作为取样。

调试时，将一只0~300℃的水银温度计靠近RT放置。先将SA2置于测控位置，再调节

RP3使B点电位最高，此时VT导通，开始加热，当温度计指示值为150 °C，调节RP2使

VD1正好点亮。随着温度逐渐上升，等到温度计指示值为240°C时，再调整RPl使VD10正

好点亮即可。然后将RP3调到B点电位最低的位置，此时停止加热，温度会逐渐降低，直

到温度降到150 °C时，VD1应该正好点亮，否则应再次微调RP2。上述过程重复几次，再对

RPl、RP2作适当调整，使得150 °C时VD1正好点亮，240 °C时VD10正好点亮为止。然后将

RPl、RP2用蜂蜡封固。