可调节加热器-.docVIP

一、功能简介 电路说明部分 二、电路所需器件介绍 三、装配及调试说明 一、元件筛选与测试 目录 操作部分 二、电路焊接与组装 三、电路调试 电路设计软件PROTEL应用部分 电路相关说明部分 一、功能简介 1、功能说明 可调节加热器装置，改变了传统的烘干方式，采用可控硅作为功率驱动器件。该系统通过测量环境温度可以在快速加热、普通加热、缓慢保温加热和停止加热状态下自动切换（这里使用灯泡代替加热器），它的组成原理图如图1所示。 2、电路功能简介 加热器装置在我们的生活中应用非常广泛，传统的加热器装置，一般是采用接触器或继电器作为功率驱动器件控制加热器，它们只能在启动加热或停止加热之间切换，由于在加热过程中会有热惯性等因素，所以在高精度的加热器装置中使用传统的方式显然无法满足需求了。为了解决以上问题，这里为大家展现一种简单的可调节加热器装置，可调节加热器装置的主要特点是，当测量环境温度过低时输出的电压有效值高，加热器迅速加热，当温度靠近预期设定值时，输出电压有效值降低，从而放慢加热速度，对被测环境温度进行微调。这里我们通过延时触发可控硅来调整输出电压的有效值，从而调整加热器的发热量。 加热器装置主要由：温度检测放大电路、温度比较电路、交流过零检测电路、可控硅触发延时电路、可控硅触发时间选择电路、可控硅触发电路、电源电路和加热器（用灯泡模拟加热器）所组成。在该电路中我们希望得到一个设温度为40℃的加热器装置，所以我们设定了以下参数： 当热敏电阻测量温度低于30℃时，此时输出电压最高，加热速度最快（灯泡亮度最大）。 当热敏电阻测量温度在30℃~35℃之间时，输出电压降低，加热速度放慢使其慢慢地靠近希望值（灯泡亮度降低）。 当热敏电阻测量温度在35℃~40℃之间时，输出电压再次降低，加热速度减慢或为系统保温（灯泡亮度降低）。 当温度高于40℃时，输出电压为零，灯泡不亮。 在对电路功能进行测试过程中，可以使用灯泡、电烙铁或热风枪对热敏电阻RT1进行加热，可以方便地模拟出温度变化，使其输出电压变化（灯泡亮度变化）。 二、电路所需器件介绍 运算放大器LM358 LM358是二运放集成电路，它采用8脚双列直插塑料封装，其内部包含二组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，二组运算放大器相互独立，引脚及内部方框图如图2所示，LM358具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用于各种电路中。 图2 2、电压比较器LM339 LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，它采用14脚双列直插封装，内部包含四组形式完全相同的电压比较器，内部组成图如图3；该电压比较器的具有，失调电压小，典型值为2mV；电源电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；对比较信号源的内阻限制较宽；因此应用相当广泛。 图3 3、四重双向开关CD4066B CD4066是一种双向模拟开关，在集成电路内有4个独立的能控制数字及模拟信号传送的模拟开关，内部组成结构见图4。每个开关有一个输入端和一个输出端，它们可以互换使用，还有一个选通端CONTROL（控制端），当选通端为高电平时，开关导通，选通端为低电平时，开关截止。使用时选通端是不允许悬空的。 图4 4、14级二进制计数振荡器CD4060 CD4060 由一振荡器和14 位二进制计数器位组成，组成接通图如图5，引脚图如图6。振荡器的结构可以是RC 或晶振电路。CR 为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效，所有的计数器位均为主从触发器。在输入脉冲φ1和φ0的下降沿计数器以二进制进行计数，在时钟脉冲线上使用施密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。 图5 图6 6反相带施密特触发器CD40106 CD40106由6个结构相同的输入级具有施密特触发功能的反相器组成，内部结构图管脚图见图7，输入输出真值表见表1。施密特触发器在输入波形的上升段和下降段，它的阀值电压不同。 Inputs Output H L L H 图7 表1 MF58热敏电阻 MF58为负温度系数（NTC）热敏电阻，其特点是温度越高其电阻值越小。MF58外形图如图8，电路符号如图9，温度-电阻对应值，见表2。 图