CN208834198U - 一种低成本的温控电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低成本的温控电路，属于温控电路的技术领域，其包括第一电压反馈单元、第二电压反馈单元、双运放检测电路以及温控输出电路，双运放检测电路的输入端分别连接第一电压反馈单元和第二电压反馈单元，运放检测电路的输出连接温控输出电路，且第一电压反馈单元的第一反馈电压是选取可调电位器R3的调节端，并通过第一电阻R1、第二电阻R2和可调电位器R3分压得到分压后的电压信号V1，且第二电压反馈单元的第二反馈电压是通过电阻R7与NTC热敏电阻RT1的分压，得到分压后的电压信号V2。本结构采用运放电路来进行控温，具有适应性良好、成本低、温幅控制较小的优点。

Description

一种低成本的温控电路

技术领域

本实用新型涉及温控电路的控制领域，尤其是一种低成本的温控电路。

背景技术

目前，传统的加热类小家电产品的控温方式有两种：一种是采用单片机采集温度信号进行控温，该方式需要编写软件程序，成本也较高，一般多用于功能较为复杂的产品上，而且对于不同传感器安装方式、不同感温速度的机型结构的适应性较差，温幅也无法控制在较小的水平上；另一种是直接使用单独的温控器，该方式温幅控制较好，但是成本也较高，可用于功能简单与功能复杂的产品上。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种采用运放电路来进行控温，具有适应性良好、成本低、温幅控制较小等优点的一种低成本的温控电路。

为了实现上述目的，本实用新型所设计的一种低成本的温控电路，包括第一电压反馈单元、第二电压反馈单元、双运放检测电路以及温控输出电路，所述双运放检测电路的输入端分别连接第一电压反馈单元和第二电压反馈单元，所述运放检测电路的输出连接温控输出电路，所述第一电压反馈单元通过第一电阻R1、第二电阻R2和可调电位器R3串联在供电电压VCC和接地端GND之间，且第一电压反馈单元的第一反馈电压是选取可调电位器R3的调节端，并通过第一电阻R1、第二电阻R2和可调电位器R3分压得到分压后的电压信号V1，所述第二电压反馈单元通过NTC热敏电阻RT1和第七电阻R7串联在供电电压VCC和接地端GND之间，且第二电压反馈单元的第二反馈电压是通过电阻R7与NTC热敏电阻RT1的分压，得到分压后的电压信号V2，所述温控输出电路包括第一NPN三极管Q1、第二NPN三极管Q2和继电器REL1，第一NPN三极管Q1的基极连接第四电阻R4，第二NPN三极管Q2的基极连接第六电阻R6，第一NPN三极管Q1的发射极与第二NPN三极管Q2的集电极连接，第一NPN三极管Q1的集电极通过继电器REL1的线圈连接供电电压VCC，且继电器REL1的线圈并联有第一二极管D1，继电器REL1的常开开关连接在温控输出的火线ACL、加热负载其中一端之间，加热负载另一端与零线ACN相连，第二NPN三极管Q2的发射极接地，第六电阻R6和第四电阻R4的另一端均连接双运放检测电路的输出端。

作为优选，为了使电路更简单，所述双运放检测电路包括双运放U1，其中双运放U1的第一运放U1B的同相输入端连接可调电位器R3的调节端，所述第一运放U1B的反相输入端通过第九电阻R9连接NTC热敏电阻RT1和第七电阻R7的公共端，第一运放U1B的反相输入端与第一运放U1B的输出端之间连接第十反馈电阻R10，所述双运放U1的第二运放U1A的同相输入端通过第五电阻R5连接第一运放U1B的输出端，第二运放U1A的同相输入端通过第二电解电容EC2连接接地端GND，第二运放U1A的同相输入端与第二电解电容EC2的公共端与第二运放U1A的输出端之间连接第十二电阻R12，第二运放U1A的反相输入端通过第二二极管D2连接供电电压VCC，且第二二极管D2的正极连接第二运放U1A的反相输入端，第二二极管D2的正极通过第三电解电容EC3连接接地端GND，第二运放U1A的反相输入端与第二运放U1A的输出端之间连接第十一电阻R11，所述第二运放U1A的输出端连接第六电阻R6和第四电阻R4的另一端。

为了防止第四电解电容EC4通过第四电阻R4与第六电阻R6放电引起第二三极管Q2的误导通，影响使用的安全性，在第二运放U1A的输出端与第四电阻R4之间增加第三二极管D3，且第三二极管D3的阳极端连接第二运放U1A的输出端。

本实用新型得到的一种低成本的温控电路，本结构具有减低成本、适应性良好、成本低、温幅控制较小的优点。

附图说明

图1是实施例1中第一电压反馈单元的电路原理图；

图2是实施例1中第二电压反馈单元的电路原理图；

图3是实施例1中双运放检测电路的电路原理图；

图4是实施例1中温控输出电路的电路原理图。

图中：第一电压反馈单元1、第二电压反馈单元2、双运放检测电路3、温控输出电路4。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：

本实用新型提供的一种低成本的温控电路，包括第一电压反馈单元1、第二电压反馈单元2、双运放检测电路3以及温控输出电路4。所述双运放检测电路3的输入端分别连接第一电压反馈单元1和第二电压反馈单元2，所述运放检测电路的输出连接温控输出电路4。

如图1所示，所述第一电压反馈单元1通过第一电阻R1、第二电阻R2和可调电位器R3串联在供电电压VCC和接地端GND之间，且第一电压反馈单元1的第一反馈电压是选取可调电位器R3的调节端，并通过第一电阻R1、第二电阻R2和可调电位器R3分压得到分压后的电压信号V1。

如图2所示，所述第二电压反馈单元2通过NTC热敏电阻RT1和第七电阻R7串联在供电电压VCC和接地端GND之间，且第二电压反馈单元2的第二反馈电压是通过电阻R7与NTC热敏电阻RT1的分压，得到分压后的电压信号V2。

如图3所示，作为优选，为了使电路更简单，所述双运放检测电路3包括双运放U1，其中双运放U1的第一运放U1B的同相输入端连接可调电位器R3的调节端，所述第一运放U1B的反相输入端通过第九电阻R9连接NTC热敏电阻RT1和第七电阻R7的公共端，第一运放U1B的反相输入端与第一运放U1B的输出端之间连接第十反馈电阻R10，所述双运放U1的第二运放U1A的同相输入端通过第五电阻R5连接第一运放U1B的输出端，第二运放U1A的同相输入端通过第二电解电容EC2连接接地端GND，第二运放U1A的同相输入端与第二电解电容EC2的公共端与第二运放U1A的输出端之间连接第十二电阻R12，第二运放U1A的反相输入端通过第二二极管D2连接供电电压VCC，且第二二极管D2的正极连接第二运放U1A的反相输入端，第二二极管D2的正极通过第三电解电容EC3连接接地端GND，第二运放U1A的反相输入端与第二运放U1A的输出端之间连接第十一电阻R11，所述第二运放U1A的输出端连接第六电阻R6和第四电阻R4的另一端。

如图4所示，所述温控输出电路4包括第一NPN三极管Q1、第二NPN三极管Q2和继电器REL1。第一NPN三极管Q1的基极连接第四电阻R4，第一NPN三极管Q1的集电极通过继电器REL1的线圈连接供电电压VCC，且继电器REL1的线圈并联有第一二极管D1，继电器REL1的常开开关连接在温控输出的火线ACL、加热负载其中一端之间，加热负载另一端与零线ACN相连；第二NPN三极管Q2的发射极接地，第二NPN三极管Q2的基极连接第六电阻R6，第六电阻R6另一端连接双运放检测电路3的输出端，第一NPN三极管Q1的发射极与第二NPN三极管Q2的集电极连接。以上双NPN三极管空气继电器的控制电路中，为了防止第四电解电容EC4通过第四电阻R4与第六电阻R6放电引起第二三极管Q2的误导通，影响使用的安全性，在第二运放U1A的输出端与第四电阻R4之间增加第三二极管D3，且第三二极管D3的阳极端连接第二运放U1A的输出端。

上述结构中对第一电阻R1、第二电阻R2和可调电位器R3进行不同的配阻，可以调整可控温度的上限温度值与下限温度值；调整可调电位器R3的阻值，可对温度进行设定。通过第一电阻R1、第二电阻R2与可调电位器R3的分压，得到分压后的电压信号V1；

NTC热敏电阻RT1阻值会随着检测到的温度值(以下简称TNTC)增高而减小，通过第七电阻R7与NTC热敏电阻RT1的分压，得到分压后的电压信号V2；

将图1与图2的电压信号V1与V2分别输入到U1B运算放大器的同相与反相输入端，输出电压信号V3。U1B起到同相放大器的作用，可得即(公式1)。V3输入到U1A的同相端，利用U1A的反相滞回电压比较器的传输特性，存在两个门限电压V3H和V3L，使得U1A输出端的继电器驱动信号V4进行高低电平状态的转变，V4信号处的第十一电阻R11与第三电解电容EC3为延时电路，通过调整这两个器件的值，可对继电器驱动信号V4的高低电平状态转变引起一定的延时作用；

当驱动信号V4输出高电平时，第二三极管Q2导通，然后第一三极管Q1导通，继电器吸合，接通负载工作。在待机状态，V4输出低电平或浮空状态，此时任一单一元器件的两只引脚短路，或任一单一元器件的引脚开路，继电器均不会导通，从而避免负载误开通而导致的电击、火灾危险、机械危险等安全性问题。此电路也可使用单一三极管来驱动继电器。

工作原理如下：上电后，VCC得电，运算放大器开始工作，通过旋转电位器R3可设定温度值T，此时V1为固定电压值，而V2会随着TNTC增高而增大，由公式1可知，V3会随着V2减小而增大，即V3会随着TNTC升高而减小。

假设TNTC升高至一定温度值TH时，V3减小到门限电压V3L，此时V4由高电平转变成低电平，但由于延时电路，V4电压值会缓慢减小直到继电器关闭，停止加热；当TNTC降低至一定温度TL时，V3增大到门限电压V3H，此时V4由低电平转变成高电平，但由于延时电路，V4电压值会缓慢增大直到继电器开启，开始加热，通过如此循环达到控温的目的。

由于设备冷盘开始工作时，因为不同传感器的安装方式、不同感温速度的机型结构等原因，TNTC会比实际的盘温要低，存在一定的温度差，首次加热达到的盘温会比设定温度值冲高不少，但是持续加热稳定后，随着TNTC与盘温的温差减小，可以达到良好的控温效果。可通过调整第十一电阻R11与第三电解电容EC3组成的延时电路来缩短延时时长，也可通过调整反相滞回电压比较器的正反馈第十二电阻R12来减小门限电压V3H与V3L的压差，从而降低首冲温度，同时也可减小温幅，因此利用本结构改进现有技术的利弊，采用运放电路来进行控温，具有适应性良好、成本低、温幅控制较小等优点。

Claims (3)

1.一种低成本的温控电路，其特征是：包括第一电压反馈单元(1)、第二电压反馈单元(2)、双运放检测电路(3)以及温控输出电路(4)，所述双运放检测电路(3)的输入端分别连接第一电压反馈单元(1)和第二电压反馈单元(2)，所述运放检测电路的输出连接温控输出电路(4)，所述第一电压反馈单元(1)通过第一电阻R1、第二电阻R2和可调电位器R3串联在供电电压VCC和接地端GND之间，且第一电压反馈单元(1)的第一反馈电压是选取可调电位器R3的调节端，并通过第一电阻R1、第二电阻R2和可调电位器R3分压得到分压后的电压信号V1，所述第二电压反馈单元(2)通过NTC热敏电阻RT1和第七电阻R7串联在供电电压VCC和接地端GND之间，且第二电压反馈单元(2)的第二反馈电压是通过电阻R7与NTC热敏电阻RT1的分压，得到分压后的电压信号V2，所述温控输出电路(4)包括第一NPN三极管Q1、第二NPN三极管Q2和继电器REL1，第一NPN三极管Q1的基极连接第四电阻R4，第二NPN三极管Q2的基极连接第六电阻R6，第一NPN三极管Q1的发射极与第二NPN三极管Q2的集电极连接，第一NPN三极管Q1的集电极通过继电器REL1的线圈连接供电电压VCC，且继电器REL1的线圈并联有第一二极管D1，继电器REL1的常开开关连接在温控输出的火线ACL、加热负载其中一端之间，加热负载另一端与零线ACN相连，第二NPN三极管Q2的发射极接地，第六电阻R6和第四电阻R4的另一端均连接双运放检测电路(3)的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种低成本的温控电路，其特征是：所述双运放检测电路(3)包括双运放U1，其中双运放U1的第一运放U1B的同相输入端连接可调电位器R3的调节端，所述第一运放U1B的反相输入端通过第九电阻R9连接NTC热敏电阻RT1和第七电阻R7的公共端，第一运放U1B的反相输入端与第一运放U1B的输出端之间连接第十反馈电阻R10，所述双运放U1的第二运放U1A的同相输入端通过第五电阻R5连接第一运放U1B的输出端，第二运放U1A的同相输入端通过第二电解电容EC2连接接地端GND，第二运放U1A的同相输入端与第二电解电容EC2的公共端与第二运放U1A的输出端之间连接第十二电阻R12，第二运放U1A的反相输入端通过第二二极管D2连接供电电压VCC，且第二二极管D2的正极连接第二运放U1A的反相输入端，第二二极管D2的正极通过第三电解电容EC3连接接地端GND，第二运放U1A的反相输入端与第二运放U1A的输出端之间连接第十一电阻R11，所述第二运放U1A的输出端连接第六电阻R6和第四电阻R4的另一端。

3.根据权利要求2所述的一种低成本的温控电路，其特征是：且所述第四电阻R4的另一端通过第三二极管D3与第二运放U1A的输出端连接，且第三二极管D3的正极端连接第二运放U1A的输出端。