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電路圖及電路工作原理 溫度控制電路如圖4.1。電路工作原理：當(dāng)溫度逐漸高于控制點(diǎn)溫度時(shí)，熱敏電阻RT阻值逐漸降低，則RT和RP串聯(lián)部分分得的電壓逐漸減少，A點(diǎn)電位不斷升高，使加在V1基極的電壓增大，電流也逐漸增大，V1逐漸飽和導(dǎo)通。 V2逐漸趨于截止，繼電器開(kāi)關(guān)處于1位置，半導(dǎo)體制冷片開(kāi)始制冷工作。 當(dāng)溫度逐漸降低，低于控制點(diǎn)溫度時(shí)，熱敏電阻RT阻值逐漸上升，則RT和RP串聯(lián)部分分得的電壓逐漸增大，A點(diǎn)電位逐漸下降， V2的基極電流逐漸增大，此時(shí)V2逐漸飽和導(dǎo)通，繼電器K開(kāi)關(guān)處于2位置，半導(dǎo)體制冷片逐漸停止制冷工作。 熱敏電阻作用：貼在油箱壁上檢測(cè)油箱溫度，控制V1的開(kāi)關(guān)作用，向制冷片提供制冷信號(hào)。 續(xù)流二極管VD4作用：保護(hù)V2，由于繼電器為感性元件，當(dāng)其斷開(kāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)，擊穿MOS管V2。所以要在此處加上續(xù)流二極管，以保護(hù)MOS管 繼電器作用：對(duì)半導(dǎo)體制冷工作過(guò)程起到開(kāi)關(guān)控制作用。 VD1、VD2和V1的b、e極：相當(dāng)于直流穩(wěn)壓電源，保持V1導(dǎo)通電壓值。 圖4.1 溫度控制電路 4．2 電路元器件選擇 （1）熱敏電阻 熱敏電阻如圖4.2。熱敏電阻與可變電阻串聯(lián)在電路中，對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)，為溫度控制電路提供采集信號(hào)，熱敏電阻阻值的測(cè)量如圖4.3所示，實(shí)驗(yàn)測(cè)得熱敏電阻阻值與溫度關(guān)系見(jiàn)表4.1，熱敏電阻阻值溫度曲線見(jiàn)圖4.4。 圖4.2 熱敏電阻 燒杯 萬(wàn)用表 熱敏電阻 溫度計(jì) 玻璃棒 圖4.3 熱敏電阻阻值的測(cè)量 表4.1 熱敏電阻阻值與溫度關(guān)系 溫度（℃） 阻值（ΚΩ） 溫度（℃） 阻值（ΚΩ） 0 4.77 14.5 2.296 0.5 4.668 15 2.228 1 4.577 15.2 2.211 1.5 4.377 16 2.154 2 4.181 16.8 2.079 3 4.001 17.5 2.01 3.5 3.923 18 1.976 4 3.908 18.4 1.94 4.1 3.808 19 1.898 4.2 3.774 19.7 1.842 4.5 3.758 20.5 1.766 4.9 3.708 22 1.658 5 3.689 22.8 1.59 5.1 3.646 23.2 1.55 5.5 3.54 24 1.499 6 3.505 25 1.466 6.2 3.434 26 1.397 6.8 3.358 27 1.339 7.2 3.244 29 1.251 8 3.085 30.2 1.171 9.2 2.972 32 1.08 10 2.847 34 1.023 11 2.756 35.5 0.939 11.5 2.658 37.2 0.889 12 2.556 38.2 0.842 13 2.468 40 0.792 13.5 2.398 40.8 0.764 圖4.4 熱敏電阻阻值溫度曲線 （2）半導(dǎo)體制冷芯片 半導(dǎo)體制冷芯片見(jiàn)圖4.5，型號(hào)TEC1-12708、允許的最大電壓15.4V、最大允許電流8A、最大功率：71.1W。 半導(dǎo)體制冷片的冷熱面試驗(yàn)見(jiàn)圖4.6，通常半導(dǎo)體制冷芯片，紅色引腳接電源正極，黑色引腳接電源負(fù)極。 半導(dǎo)體制冷芯片，傳熱速度非?？欤?，制冷時(shí)要有良好的散熱系統(tǒng)。 圖4.5 半導(dǎo)體制冷芯片 圖4.6 半導(dǎo)體制冷片的冷熱面試驗(yàn) （3）電磁繼電器 電磁繼電器如圖4.7。本設(shè)計(jì)所用電磁繼電器，是由我系實(shí)驗(yàn)室的汽車用調(diào)節(jié)器改制而成。當(dāng)蓄電池電壓為13.1V時(shí)，測(cè)得電磁繼電器的阻值為25.2Ω。 圖4.7 電磁繼電器 （4）可變電阻 可變電阻的最大阻值為1κΩ， 可變電阻與熱敏電阻串聯(lián)，VD1、VD2、R6串聯(lián)構(gòu)成穩(wěn)壓電源。實(shí)驗(yàn)證明要保證電路中總的電壓、總的電流不變，當(dāng)可變電阻阻值增大時(shí)，熱敏電阻阻值就減小，溫度點(diǎn)發(fā)生變化。所以，調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，可以得到不同的溫度點(diǎn)。 可變電阻調(diào)整方法：可變電阻的殼體上有三個(gè)引腳和一個(gè)旋鈕組成。其中的兩個(gè)引腳靠近可變電阻的殼體，另一個(gè)引腳靠近中心。本設(shè)計(jì)選擇接左下和靠近中心的引腳。將旋鈕順指針調(diào)節(jié)時(shí)，可變電阻阻值減小，逆時(shí)針調(diào)旋鈕時(shí)，阻值增大。 （5）其它元器件 其它元器件的選擇如表4.2： 表4.2 其它元器件 代號(hào) 型號(hào) 阻值 R2 RJ型金屬膜電阻 1ΚΩ VD1 1N4007 VD2 BZ185 4V7 R6 RJ型金屬膜電阻 1ΚΩ R3 RJ型金屬膜電阻 300Ω V1 S8050 VD3 1N4007 V2 3DD200 VD4 1N4007 4．3 溫度控制電路計(jì)算 50℃時(shí)，可變電阻RP阻值：617Ω，熱敏電阻RT阻值：457Ω 取電源電壓為UCC=13.6V時(shí)，V1導(dǎo)通時(shí)，VD1的管壓降為0.7V, VD2管壓降為4.7V，V1的B、E極壓降為0.7V： A點(diǎn)電壓U為 可變電阻、熱敏電阻串聯(lián)兩端電壓 可變電阻、熱敏電阻串聯(lián)電路電流 電阻R2支路電流 VD1支路電流 電阻R6支路電流 V1基極電流 V1集電極電流 IC1<1.5A V1飽和導(dǎo)通且不會(huì)被燒壞 當(dāng)V1截止時(shí)，V2飽和導(dǎo)通，取電源電壓為UCC=13.6V時(shí)，V2導(dǎo)通時(shí)，VD3的管壓降為0.7V, VD4管壓降為0.7V，V2的B、E極壓降為0.7V： R3兩端電壓 R3支路電流 V2基極電流 V2集電極電流 IC2<3A V2飽和導(dǎo)通且不會(huì)被燒壞。 校核：溫度越高、電壓越大、電阻小、電流大，V1越容易導(dǎo)通，燒壞的可能性也較大，因此，校核在高溫高壓的情況下，V1是否會(huì)飽和導(dǎo)通且不會(huì)燒壞。 高溫度、高電壓情況： 溫度70℃、電壓13.6V、熱敏電阻阻值0.271ΚΩ、可變電阻阻值617Ω，可變電阻、熱敏電阻總路電流 R2支路電流 VD1支路電流 R6支路電流 V1基極電流 V1集電極電流 IC1＜1.5A V1飽和導(dǎo)通且不會(huì)燒壞 溫度越低、電壓越小、電阻大、電流小，V1越容易截止，校核在低溫低壓情況下，V1是否可靠截止。 低溫度、低電壓情況校核結(jié)果如表4.3。 溫度0℃、電壓12V、熱敏電阻阻值4.77ΚΩ、可變電阻阻值617Ω。 表4.3 低溫低壓情況校核結(jié)果 名稱 計(jì)算結(jié)果 名稱 計(jì)算結(jié)果 IPT 0.0011A U3 12.2V I2 0.0061A I3 0.0406A IVD1 -0.005A IB2 0.0406A IC1 可靠截止 IC2 0.914A 高溫度、低電壓情況： 溫度70℃、電壓12V、熱敏電阻阻值0.271ΚΩ、可變電阻阻值617Ω。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4.4 表4.4 高溫低壓校核結(jié)果 名稱 計(jì)算結(jié)果 IPT 0.006644A I2 0.0041A IVD1 0.002544A I6 0.0007 A IB 0.001844 A IC1 0.443 A 低溫度、高電壓情況： 溫度0℃、電壓13.6V、熱敏電阻阻值4.77ΚΩ、可變電阻阻值617Ω。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4.5 表4.5 低溫高壓校核結(jié)果 名稱 計(jì)算結(jié)果 名稱 計(jì)算結(jié)果 IPT 0.001392A U3 12.2V I2 0.0041A I3 0.0406A IVD1 -0.00271 A IB2 0.0406A IC1 可靠截止 IC2 0.914A