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医用 宜温箱 一
接线图
2023年10月21日 13:43 232
admin
本例介绍的医用恒温箱，采用温度传感器集成电路，温度控制范围为-25-+100℃之间可调。
电路工作原理
该医用恒温箱电路由温度检测放大电路、触发器、控制电路和电源电路组成，如图9-40所示。
温度检测放大电路由精密稳压集成电路IC1、温度传感器集成电路IC2、运算放大器集成电路lC3(Nl、N2)、电阻器Rl-R5和电位器RPl、RP2组成。
触发器电路由电阻器R6、发光二极管VLl-VL3和与非门集成电路lC4(Dl、D2 组成。
控制电路由功能转换开关Sl、电阻器R7、R8、发光二极管VL3、二极管VDl、晶体管V和继电器K组成。
电源电路由电源开关S2、电阻器R9、电容器Cl、C2、稳压二极管VS和整流二极管VD2组成。
接通电源开关S2，交流220V电压经Cl降压、VS稳压、VD2整流及C2滤波后，为温度检测放大电路、RS触发器和控制电路提供l2V直流工作电压。
由ICl、Rl-R3、RPl和RP2组成运算放大器Nl的正相输入端的基准电源电路，用来提供温度上限基准电压;IC1、RP2、RP3和R4、R5组成运算放大器N2反相输入端的基准电源电路，用来提供温度下限基准电压。
IC2两端电压随着温度的变化而变化。当温度上升时，IC2的内阻增大，其两端电压随之升高;当温度下降时，IC2的减小，其两端电压也随之降低。
S1用来控制恒温箱的工作状态。将S1置于"l"位置时，电路处于加热控制状态，控制的负载为加热装置 (例如电加热器等);将S1置于"2"位置时，电路处于制冷控制状态，控制的负载为制冷装置 (例如半导体制冷器等)。
在Sl置于"1"位置时，若恒温箱内温度低于RP2设定的下限温度时，运算放大器Nl输出高电平，N2输出低电平，IC4的4脚输出高电平，V饱和导通，K通电吸合，加热装置通电工作，使恒温箱内温度不断上升。同时发光二极管VLl和VL3点亮。
当箱内温度超过RPI设定的上限温度时，N1输出低电平，N2输出高电平，IC4的4脚输出低电平，使V截止，K释放，加热装置断电停止加热，同时VL2点亮，VLl和VL3熄灭。
加热装置停止加热后，恒温箱内的温度缓缓下降，当箱内温度降至上、下限温度之间时，Nl和N2均输出高电平，VL2熄灭，但IC4的4脚仍输出低电平，加热装置仍不工作。直到恒温箱内温度降至下限温度以下时，加热装置又重新通电工作。
将S1置于"2"位置时，在恒温箱内温度高于上限温度时制冷设备通电工作;在恒温箱内温度低于下限温度时制冷设备断电停止工作。
元器件选择
Rl-R9选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。
RPl-RP3均选用小型多圈线绕电位器。
Cl选用耐压值为450V的铝电解电容器;C2选用耐压值为25V的铝电解电容器。
VDl和VD2均选用lN4007型硅整流二极管。
VS选用lW、l2V的硅稳压二极管。
VLl-VL3均选用φ3mm的高亮度发光二极管。
V选用S8050型硅NPN晶体管。
IC1选用TL431或μA431型精密稳压集成电路;IC2选用LM335Z型温度传感器集成电路;IC3选用MC4558型双运放集成电路;IC4选用CD401l或MCl4011型四与非门集成电路。
K选用JZC-2lFE型l2V直流继电器。
电路工作原理
该医用恒温箱电路由温度检测放大电路、触发器、控制电路和电源电路组成，如图9-40所示。
温度检测放大电路由精密稳压集成电路IC1、温度传感器集成电路IC2、运算放大器集成电路lC3(Nl、N2)、电阻器Rl-R5和电位器RPl、RP2组成。
触发器电路由电阻器R6、发光二极管VLl-VL3和与非门集成电路lC4(Dl、D2 组成。
控制电路由功能转换开关Sl、电阻器R7、R8、发光二极管VL3、二极管VDl、晶体管V和继电器K组成。
电源电路由电源开关S2、电阻器R9、电容器Cl、C2、稳压二极管VS和整流二极管VD2组成。
接通电源开关S2，交流220V电压经Cl降压、VS稳压、VD2整流及C2滤波后，为温度检测放大电路、RS触发器和控制电路提供l2V直流工作电压。
由ICl、Rl-R3、RPl和RP2组成运算放大器Nl的正相输入端的基准电源电路，用来提供温度上限基准电压;IC1、RP2、RP3和R4、R5组成运算放大器N2反相输入端的基准电源电路，用来提供温度下限基准电压。
IC2两端电压随着温度的变化而变化。当温度上升时，IC2的内阻增大，其两端电压随之升高;当温度下降时，IC2的减小，其两端电压也随之降低。
S1用来控制恒温箱的工作状态。将S1置于"l"位置时，电路处于加热控制状态，控制的负载为加热装置 (例如电加热器等);将S1置于"2"位置时，电路处于制冷控制状态，控制的负载为制冷装置 (例如半导体制冷器等)。
在Sl置于"1"位置时，若恒温箱内温度低于RP2设定的下限温度时，运算放大器Nl输出高电平，N2输出低电平，IC4的4脚输出高电平，V饱和导通，K通电吸合，加热装置通电工作，使恒温箱内温度不断上升。同时发光二极管VLl和VL3点亮。
当箱内温度超过RPI设定的上限温度时，N1输出低电平，N2输出高电平，IC4的4脚输出低电平，使V截止，K释放，加热装置断电停止加热，同时VL2点亮，VLl和VL3熄灭。
加热装置停止加热后，恒温箱内的温度缓缓下降，当箱内温度降至上、下限温度之间时，Nl和N2均输出高电平，VL2熄灭，但IC4的4脚仍输出低电平，加热装置仍不工作。直到恒温箱内温度降至下限温度以下时，加热装置又重新通电工作。
将S1置于"2"位置时，在恒温箱内温度高于上限温度时制冷设备通电工作;在恒温箱内温度低于下限温度时制冷设备断电停止工作。
元器件选择
Rl-R9选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。
RPl-RP3均选用小型多圈线绕电位器。
Cl选用耐压值为450V的铝电解电容器;C2选用耐压值为25V的铝电解电容器。
VDl和VD2均选用lN4007型硅整流二极管。
VS选用lW、l2V的硅稳压二极管。
VLl-VL3均选用φ3mm的高亮度发光二极管。
V选用S8050型硅NPN晶体管。
IC1选用TL431或μA431型精密稳压集成电路;IC2选用LM335Z型温度传感器集成电路;IC3选用MC4558型双运放集成电路;IC4选用CD401l或MCl4011型四与非门集成电路。
K选用JZC-2lFE型l2V直流继电器。
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