用DS600构成的温度控制器

接线图 2023年11月07日 19:08 159 admin

作者：李二友温度控制器的电路原理图见图1、该电路由美国MAXIM公司生产的温度传感器DS600作为温度控制器件，它在不同的环境温度下输出不同的信号电压，再用双运放LM358对信号进行放大，放大后的驱动电压控制场效应管，带动电风扇。基本原理是：DS600是一个高灵敏度、模拟输出温度传感器，它的供电电压范围是2.7V-5.5V，此电路定为4.7V。它的温度变化与输出电压的关系是6.45mV／℃，呈直线变化。工作温度范围是-40℃～+125℃，以μSOP8贴片式为封装形式。在它的背面(封装形式贴近电路板面)有一块类似散热器的金属面，用它来感知外面的温度，为了使感温灵敏，笔者在画原理图及PCB图时，为了画PCB图方便将DS600翻了过来，即画原理图时把1、2、3、4脚分别与8、7、6、5脚对应对调，这样就把感温区朝外，而字面向里。实际电路DS600的1脚为VDD，而本电路却是8脚为VDD……这一点望读者们看图时要注意。由5脚输出的信号电压经过由R5、R6组成的分压隔离电路馈送至LM358运放之一组成的电压跟随器，将信号电压同相输出至下一级，这一级的作用主要是隔离，将信号电压全部传给R7。　　R7拾取信号电压，它可以调整系统风扇的启动电压。再经过LM358的另一个运放组成的高增益同相电压放大器将信号电压放大到足够大，经过R10、R11的分压送至场效应管的栅极控制系统风扇的电流。高增益电压放大器的增益大小由R9、R8决定。调整R9可以调整风扇运转与最大转速的温度控制范围。如果读者在仿制时按图1中给出的参数感觉控制范围不够满意时，可以改变R8的阻值，R8越小温度控制范围也越小，放大器的增益越高，但是也要适度，增益过高了，超过了一定的范围，控制效果也会适得其反。笔者体会R8不要小于10kΩ。值得一提的是，笔者在制作时曾用一只中功率三极管代替场效应管作为末级驱动风扇，但实际应用时感觉不如用场效应管的效果明显，即风扇启动——运转——最大转速时的作用不显着。　　所有电路笔者都制作在一块45mm×22mm的单层电路板上，PCB图见图2、3D视图见图3。按PCB图用复写纸转画到电路板上，笔者是用刀子刻出来的，当然有条件的读者可以到外面加工。按照图中给出的参数，配好元器件。稳压管用1／2W的，电阻是用1／16W的碳膜电阻，LM358用的贴片封装μSOP8。场效管用的TO-220封装，系统风扇用12V的，最好是滚珠轴承的。用DS600构成的温度控制器第1张　　电路板加工好后，先将DS600两排引脚分别用尖嘴钳夹着一面引脚1～4脚或5～8脚轻轻的弯向字面一侧。先焊贴片元器件，再装电阻及稳压管。焊接无误后，将V+接至计算机ATX电源的+12V(黄线)输出上，如果有条件的话可以拆开ATX电源壳，将V-接至-5V(白线)输出上，这样V+～V-就有17V的电压。如果条件不允许也可将V-接至地线(黑线)上，此时V十～V-有12V的电压，此时风扇的最大转速不一定很理想。全部接好以后，把电路板悬在计算机机箱内部较空旷的部位，且温度较高的部分，要注意绝缘，不要碰到其他的板卡等，系统风扇装在机箱后部适当位置，就可以加电调整了。可以根据实际的应用情况调整R7和R9。风扇启动时的环境温度由R7来调整，运转后风扇至最大转速时的环境温度范围由R9来调整。根据情况读者可以并接几个系统风扇，安装在不同的位置。　　笔者的实际应用情况测试：开机后，当机箱内温度升到28℃时，系统风扇启动但转速较慢，当箱内温度继续上升到32℃左右，风扇转速明显增加，工作一段时间后基本达到机箱内温度上升与系统风扇转速增加再到机箱内温度下降的动态平衡状态。当室温在30℃左右时，箱内温度基本可以维持在32℃左右。当室温上升这个温度也相应上升，但风扇噪声很小，转动平稳，基本达到设计要求。