温度控制电路中的积分定时器。方案、说明

温度控制电路中集成定时器。无线电电子电气工程百科全书

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虽然 555 型集成定时器主要用于计时电路，但该 IC 与负热敏电阻热敏电阻一起，也可用于创建经济且用途广泛的固态恒温器电路。

定时器的内部电阻分压器为定时器中的两个比较器提供参考电压（1/3Vcc 和 2/3Vcc）。当提供给定时器阈值输入（引脚 6）的外部电压超过 2/3Vcc 时，相应比较器的输出端会出现一个脉冲，使触发器反转。在这种情况下，放电晶体管导通，结果在放大级的输出端出现低电平信号。

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在大多数情况下（包括所描述的电路），触发定时器的放电晶体管会导致阈值输入处的电压低于 2/3Vcc。如果此后触发脉冲（引脚 2）的输入电压降至 1 / 3Vcc 以下，则第二个比较器产生一个脉冲，使触发器返回其原始状态，位晶体管关闭，输出端的电压放大级变为相同的高电平。

定时器电路的这种操作使其适用于温度控制目的，特别是在电子恒温器中，无论外部温度在一定限度内变化如何，温度都必须保持几乎恒定。随着温度升高，阈值输入处的电压将增加（与其成正比），直到达到 2/3 Vcc。然后定时器输出级的状态将改变，这将作为打开冷却单元或简单地关闭恒温器中的加热器的信号。之后温度开始下降，当触发脉冲输入端的电压达到1/3Vcc时，输出级恢复到原来的状态，作为关闭冷却单元或转机的信号。加热器上。

在图中所示的恒温器电路中，由热敏电阻和电阻组成的分压器产生与温度成正比的电压。当温度升高时（定时器输出高电压电平，放电晶体管关闭），阈值输入电压由分频因子R1 /（Rt + + R1 + R2）决定，并随着值的减小而增加室温。

当 Rt 等于允许温差高点的热敏电阻 Rt 时，要求阈值输入电压为 2/3 Vcc 的分压系数应为

温度控制电路中的积分定时器

当阈值输入端（第一个比较器输入端）的电压达到规定电平后，放电晶体管导通，相当于将R3与R1+R2并联导通。

随着温度下降，Rt 增加，电源电压现在在 Rt 和 [R3II(R1+R2)] 之间分配。当 Rt 等于允许温差最低点的热敏电阻 Rtc 时，分压器应为触发输入提供 1/3 Vcc。在这种情况下，它的分割因子应该是

温度控制电路中的积分定时器

因此，热敏电阻分压器输出端的电压电平会以不同的方式变化，具体取决于恒温器是处于温度升高时的占空比部分还是温度降低的部分。必须引入这种差异，因为热敏电阻的阻值根据准指数定律随温度变化，即使在很窄的温度范围内，它也可以变化两倍或三倍，即热敏电阻 Rtc 在较低的温度范围内。温度范围的上点可以比其在温度范围的上点的电阻Rt大几倍。

如果该电路使用标准热敏电阻，其电阻的温度依赖性已知，则该电路的计算非常简单。当 Rts 比 Rts 大两倍或更多时，您可以设置 R2=Rts 和 K=Rts/Rts（K 常数因子）。为了使分压器保持电阻之间的正确关系，有必要

温度控制电路中的积分定时器

但是如果 Rts/Rtn<2，那么我们需要让 R1=0 和 R2=2RTn，这样

温度控制电路中的积分定时器

所有这些公式都假设比较器输入不加载分压器。

为了足够准确地观察恒温器设置的温度限制，有必要在热敏电阻中消耗尽可能少的电能。通过使定时器 IC 在 -5 V 的最低允许电源电压下工作，可以最大限度地减少热敏电阻的自发热。但是，在较高的控制温度上限时，当热敏电阻的电阻非常小（几百欧姆）时，这种方法可能不会给出预期的结果。另一方面，在非常低的控制温度下，必须根据比较器的输入电阻选择允许的分压器电阻。

为了防止误报干扰和干扰，需要用电容对比较器的输入进行分流。当分压器电阻很高、系统中存在明显噪声或热敏电阻使用长导体连接到电路时，这一点尤其重要。

作者：德冷；出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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