一款简单实用的温度控制电路

　　温度控制是应用十分广泛的一种自动控制，在工农业生产和日常生活中都能找到它的身影。然而许多温度控制电路比较复杂，故障率高。
　　
　　下面介绍的这款最简单的温度控制器，实用性强。附图是温度控制器的电路图．其核心电路采用TL431可变分压型稳压集成电路。电路中TB1采用220V/12V的小型变压器（也可采用电容降压供电．但与电网不隔离）．输出经D1～D4整流、CI滤波后输出14V的直流电压供给温控电路。
　　
　　根据TL431的等效电路可知，它是内含基准电源的运算放大电路，当Uref>2.5V(基准电压2.5V)时，输出三极管导通，输出为低电平。在Uref<2.5V时．运算放大器输出低电平，输出三极管截止。改变Uref的电压值即可改变输出电压，所以在稳压电源（普通的线性稳压电源和隔离型开关电源）的稳压基准中都能找到它的身影。其输出电压Uo=Uref(1+R11/R2)，由于Uref=2.5V，所以输出电压可由R11/R2的比值来决定。
　　
　　在本例中R11由热敏电阻Rt和上限温度调节电阻Rp1、固定电阻Rl串联组成，且R2取值为5.lkΩ，Rp2+R3则为通过继电器的常开触点控制的温度下限阈值控制电阻。
　　
　　1.工作原理
　　
　　接通电源后，加热电阻通过继电器的常闭触点接人220V交流电路中，加热开始。此时温度为常温，负温度系数的热敏电阻为lOkΩ，随着加热的进行，Rt阻值不断下降，Uref开始上升，此时调节Rpl亦可改变决定温度的上限温度控制点T1。
　　
　　当温度达到控温点时．Rt=Rtl，Uref=UCC*R2/(R2+R11上>2.5V，运算放大器输出为高电平，内部三极管导通，继电器吸合．常闭触点断开，加热停止。同时继电器的另一组常开触点闭合，使Rp2+R3与R11并联，使Uref进一步上升，此电路是一个简单的滞回电路。
　　
　　通过调节Rp2可调节温控器的下限温度控制点T2。随着加热的停止，温度开始慢慢的回落．Rt逐步增大，即当Rt=Rtl时．由于Rp2+R3并联电路的接人．Uref仍大于2.5V，输出三极管继续导通，维持继电器在吸合状态，加热电阻器仍处在断电状态。只有当温度下降到温度的下限阈值T2时．Rt=Rt2，Uref=Uc-cxR2/(R2+RI1下)<2.5V运算放大器输出低电平，内部三极管截止，继电器释放．常开触点断开退出所接电路，同时常闭触点复位，加热重新开始。周而复始，通过控制加热电阻使温度在范围T1~T2内稳定。实验中发现，即使不要Rp2+R3这部分电阻，电路也不会出现热振荡（即稳度在Tl点上继电器不停的切换），这是因为热存在惰性的原因。但加入Rp+R3后会更加可靠，有一个温度的阈值范围T1～T2．这个值可通过Rpl和Rp2进行调节来实现。
　　
　　2．电路调试
　　
　　本电路十分简单．因为TIA31具有lOOmA的驱动能力．可直接驱动小型继电器．所以电路板可用洞洞板来制作。比较难的是电路调试，这里采用10kΩ负温度系数的测温用热敏电阻，精度比较高。接通电路后，加热开始．10kΩ测温电阻置入温控室内，同时放入温度计，当温度上升到设定的上限温度值Tl时．调节Rp1．使TL431导通，继电器吸合。继续观察当温度下降到下限温控值T2时，调节Rp2使TL431截止，继电器释放。由于测温电阻的非线性，所以电位器Rp1、Rp2的标示也可能出现非线性．只要标注几个关键点即可。
　　
　　此温控电路仅使用一支TL431就完成了温度在一个范围内的设定与控制．简单实用，性价比高．非常适合于学生和电子爱好者制作。

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