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双限值温度自动控制电路(一)
类别:电源技术  
 
有些家庭或小单位,使用小型常压锅炉供暖。这种锅炉的热水循环是水泵强

行循环,当锅炉里的水温烧到85℃左右后,才人工起动水泵,让热水开始循环,

进行热交换;随着循环水温慢慢下降,当下降到50℃左右时,由人工停止水泵

循环,继续烧锅炉,待水温再次升到85 ℃左右后再进行循环。烧锅炉人员得时

时刻刻检测锅炉温度,从而决定是否起动和停止水泵。而这样一来,锅炉里的水

就不能烧开,否则整个供暖系统里就有一定的压力,就会把暖气片的一些垫子冲

坏,以致漏水。本例介绍一个常压锅炉双限值温度自动控制电路,其性能稳定,

制作容易。

工作原理

双限值温度自动控制电路(一)如图所示。通过RPI设定温度的下限

值(如50℃),通过RP2设定温度的上限值(如85℃),当锅炉温度达到85℃时,

循环水泵就自动接通电源开始使水循环。随着水循环,水温下降到50℃时,电

路自动停止循环水泵的供电,停止水循环。如此重复以上过程,达到利用两个限

值自动的控制水循环温度的目的。

ICl是四运算放大器LM324;IC2是CC4011 4一2输人与非门数字集成电路

(Dl~D4),其中D3和D4组成一个基本RS触发器,低电平有效。即D2的输出

为低电平时,F点就为高电平,VT导通,继电器工作,通过交流接触器KW,接

通循环水泵的电源,水开始循环;D1的输出为低电平时,F点就为低电平,VT

截止,水停止循环。D1和D2分别组成两个非门,使得基本RS触发器变为高电

平有效,即D点为高电平时,F点为低电平;E点为高电平时,F点为高电平。

运算放大器IC1一A和ICl一B都工作在非线性区,进行电压比较,当同相端电压

大于反相端电压时,运算放大器输出(D点或F点)为高电平,否则为低电平。

RT使用的是玻璃封装的NTC型负温度系数热敏电阻器(常温下阻值为5kΩ)。图

中C点的电位随RT(即锅炉的温度)变化而变化。锅炉姆度越高,RT值

越小,C点电位就越大,经实验测得,锅炉温度从45°C变到90°C时,C点电位从

1. 58V变到3.01V。A点的电位,即下限值,由R2、R3和RPl设定,通过RP1

可以使A点的电位在1.74~2.29V范围内设定。B点的电位,即上限值,·可以在

2.53~3.00V之间设定。随着温度变化,当C点电位大于B点电位时,E点为高

电平,则F点也为高电平。此时VT导通,继电器工作,通过交流接触器KW,

接通循环水泵的电源,水开始循环。然后,由于基本RS触发器的作用(保持),

只有C点电位小于A点电位时,D点为高电平后,F点才变为低电平。

元器件选择

ICl选用LM324四运算放大器;IC2选用CCA011或CD4011MC14011 4一2

输人与非门数字集成电路。

VT选用9014或9011、3DG8型硅NPN小功率晶体管,要求电流放大系数β>

100;VD选用1N4148型硅开关三极管。VL选用普通红色发光二极管。

RT选用玻璃封装的NTC型负温度系数热敏电阻器;RPl、RP2选用WH5型

小型合成碳膜电位器,其余电阻均选用RTX-1/8W碳膜电阻器。

K选用工作电压为5V的JZC-22F小型中功率电磁继电器。