1、具節電調溫控制器的設計方案電熨斗、電熱水器及電烙鐵等電熱器具，在處于穩定高溫狀態時，若斷續供電，它們的溫度不會下降太多影響使用，但日積月累卻能節約許多電能。如果再加上依據需要能對溫度進行調節，節電效果就更為明顯了。節電調溫兩用器就是為達到上述目的而設計的，它具有結構簡單、體積小、價格低、使用方便和節電效果顯著等特點，現介紹如下。1.電路工作原理節電調溫兩用器的電路，如圖所示，它是由電容降壓穩壓電源電路和占空比可調的時基電路所組成。 圖 在圖中，電容C1、二極管D1、穩壓二極管DW和電解電容C2，組成電容降壓穩壓電路，輸出12V穩定的直流電壓。IC為時基集成電路，與電阻R2、R3、電位

2、器W和電容C3，組成占空比可調的自激多諧振蕩器。其中二極管D2為充電引導管，二極管D3則是放電引導管，當電位器W活動臂滑向最右端時，占空系數Dy為：Dymax=t充/T=(1k+10M)/(10M+1k)+1k99.99%當電位器W活動臂滑向最左端時，占空系數為：Dymin=t充/T=1k/1k+(10M+1K)0.01%而振蕩周期T=0.693(10M+2k)×0.01×10-6是常數，不受電位器活動臂位置的影響。換句話說，調節占空比時，其振蕩器的輸出頻率不變，保證了振蕩器穩定的工作。這樣，在電源接通后，電源通過電阻R2、二極管D2和電位器W的左半部分，向電容C3充電，由

3、于C3尚來不及充電，故IC的腳處于低電位，導致IC輸出端腳為高電平，使雙向可控硅SCK被觸發導通，插座CZ上有交流電壓輸出。當電容C3兩端電壓上升到電源電壓的2/3時，IC被復位，即腳呈高電位，腳變低電平，雙向可控硅SCK的控制極因失去觸發電壓而阻斷，電源插座CZ斷電。這時IC內部的放電管導通，電容C3上的充電電荷經電位器W的右半部分和二極管D3、電阻R3由腳向地泄放，當C3上的電壓低于電源電壓的1/3時，IC又復位，腳又呈高電平，雙向可控硅SCK導通，電源插座CZ供電，電容器C3再次充電，電路工作周而復始。所以，改變電位器W活動臂的位置，即改變控制電路的占空比，這樣就可改變電熱器具供電間歇時

4、間。就電路中所示的元件阻值，該電路的占空比在0.01%99.99%之間連續可調。使用時，將電熨斗、電熱水器、電烙鐵等電熱器具，插入插座CZ中，將電位器W活動臂滑到最右端，使占空比大于99%，開始接通電源。待電熱器具達到穩定的高溫時，將電位器W的活動臂向左滑動，使占空比減小，這樣就可以做到既節約用電，又保證電熱器具溫度不下降。但電位器W活動臂不能向左滑動過多，若左移過多，占空比便過小，也就是間歇停電時間增長，會使電熱器具溫度下降，一般左移占空比不低于80%，電熱器具就會保持恒定的高溫。為了使用時調節電位器方便，可在盒面上刻出左移(即左旋)節電標記。當左旋電位器W，使占空比小于80%時，就起調溫作

5、用了，如果電源插座上接的是電飯煲，待飯煮熟后，大幅度地左旋電位器，使占空比減小(即停電間歇時間增長，供電時間減少)，即節約用電、飯不會糊底，又可長時間使飯保溫，這在寒冷的北方更有實用意義。所以，它又是個溫度調節器，具有良好的調溫作用。2.元件選擇節電調溫兩用器的印刷電路，如圖所示。圖中，IC為時基集成電路，可選用進口的NE555或國產的SL555，5G1555型時基集成電路。SCK為雙向可控硅，在選用時，工作電壓不低于600V，電流依據所接負載功率選定，一般在35A，如3CT3、3CT5或進口塑封帶散熱片式。  圖 D1D4為半導體二極管，可選塑封式整流二極管，如1N400

6、1或1N4004，價格便宜，體積也小。DW為穩壓二極管，可選用2CW19-21。LED為發光二極管，用于插座CZ輸出指示，可選任意型。R 30、1W R1 500k1MR2、R3 1k R4 200kW 10M電位器 C1 0.47F 450VC2 220F470F 450VC3 10F C4 0.01F由于電路采用電容降壓穩壓電源，工作時元件是帶電的，安裝時應做好絕緣，尤其是電位器的旋軸與旋鈕，必須要進行良好的絕緣。（1） 用NE555設計的恒溫控制器的方案（2） 本恒溫控制器具有用途廣泛、精度較高、造價低廉、裝調容易等特點。工作原理恒溫控制器由熱敏電阻Rt1、Rt2、NE555時基電路、溫

7、度范圍調整電阻RP1、RP2及控制執行機構組成，電路如圖1所示。Rt1、RP1為上限溫度檢測電阻，Rt2、RP2為下限溫度檢測電阻。當溫度下降時，腳電位低于1/3Vcc時，腳輸出高電平，J吸合，LED2點亮，開始加熱。當溫度升高而使IC腳電位高于2/3Vcc時，腳輸出低電平，J釋放，斷開受控“電熱器”的電源，停止加熱。元器件選擇與制作元器件清單見下表。（3） 編號（4） 名稱（5） 型號（6） 數量（7） Rt1、Rt2（8） 熱敏電阻（9） 6.8K負溫度系數（10） 2（11） RP1、RP2（12） 微調電阻（13） 15K（14） 2（15） R3、R4（16） 電阻（17） 470（

8、18） 2（19） C（20） 滌綸電容（21） 0.01（22） 1（23） LED（24） 發光二極管（25） 綠、紅各1個（26） 2（27） IC（28） 時基集成電路（29） NE555（30） 1（31） J（32） 電磁繼電器（33） 電壓6V 電流參考電熱器（34） 1（35） 調整時，首選應調整上限溫度，把Rt1置于所要求的上限溫度環境中（用溫度計監測），過一分鐘后（Rt1與環境達到熱平衡），調RP1起到LED1剛好發光為止，反復多調幾次，可先將腳與地短接一下，使腳輸出高電平（LED1亮），這樣便于觀察翻轉狀態。然后調整下限溫度，過程同上，調整RP2使紅LED2亮，也要反復調

9、整幾次，可先將腳與電源Vcc短接一下，以使腳輸出低電平，觀察電路翻轉狀態。電路最好用小型穩壓電源供電（可根據自己實際在本站電源技術一欄中選制一個）。該電路稍加修改，可作為超（高、低）溫報警器。 （36） 恒溫控制器高精度無溫度階躍區的恒溫控制器電路圖U1A,U1B的接入是為了便于調試并使差分放大器的輸入阻抗盡可能平衡。Q1、Q2的be結串聯作為溫度傳感器，由精密穩壓集成電路U3（TL431）提供約2.5V的高穩定基準電壓源為傳感器及窗口電壓比較器（U2C,U2D）和差分放大器（U1C）提供合適的參考基準輸入。電壓跟巡器U1D起緩沖隔離作用，分別將經U1C差分放大器放大后的溫差電壓Vd送到電壓比

10、較器U2B的同相輸入端上，U2C的反相輸入端接在由U2A等組成的鋸齒波電壓發生器的輸出端上，在鋸齒波電壓低于Vd期間，U2B輸出高電平，Q5飽和導通使接口電路U5得到輸入電流信號，其輸出端觸發雙向可控硅VS在市電過零時導通。負載得電工作而發熱。培養箱內溫度升高，LED3為一綠色高亮度發光二極管，其作用有三：1，為抵消因Q6可能出現的飽和壓降過大而使Q5在超溫時不能可靠的截止。因負載得電工作發熱，培養箱內溫度升高，與設定點的溫度差減小，從而引起U1C輸入的差分電壓變小，U1C輸出變小，U1D輸出（Vd）亦變小，（在一個鋸齒波周期內）U2B輸出高電平時間減少，以致于培養箱內溫度上升速度減慢，當培養

11、箱內溫度達到設定溫度（37）時，此時，溫差最小，Vd此時亦最小，負載得電時間最短。以致于培養箱內溫度基本上無變化，負載所發熱量與培養箱與環境熱交換所散發的熱量相當，從而維持培養箱內溫度穩定在設定溫度上。由于負載工作時間長短與溫差密切相關（溫差大時，Vd大負載得電工作時間就長產熱量多，反之，負載工作時間就少，產熱也少），而且傳感器的輸出經約100倍放大從而使得本電路的靈敏度和控制精度都比較高。基本上沒有明顯的溫度階躍。U2C,U2D為一窗口電壓比較器，當培養箱內溫度低于設定的報警下限溫度時，U2C輸出高電平，黃色發光二極管LED4被點亮，表示欠溫狀態，同時為報警聲源集成電路U4提供工作電源使U4

12、工作輸出音頻信號經Q7放大推動揚聲器發聲報警；而當某種原因使電路失控而致培養箱內溫度升高超過設定報警溫度的上限溫度時，U2D輸出高電平，一路使紅色發光二極管LED5發光指示出超溫狀態，并為報警電路供電是揚聲器發聲報警；與此同時，經R17使Q6飽和導通，迫使Q5截止，切斷U5的輸入電流，使VS關斷。負載失電停止工作以防培養箱內溫度繼續升高從而保護了培養箱內的培養物的安全。2，作為加熱工作狀態指示燈用； 3，防止電路可能出現誤動作.該裝置的電路原理圖請參見圖，主要由熱敏電阻、NE555時基電路、溫度設定電位器、超小型繼電器等元件組成。它利用熱敏電阻作為溫度傳感器，由NE555時基集成電路作為控制元件。元件的選擇與制作：圖中的IC1可以選用市售任何型號的時基電路，比如NE555、SL555等等。在一般的電子市場中，非常好找而且售價極低。熱敏電阻Rt