浴室水温控制器的设计

浴室水温控制器的设计

一.设计目的

进一步熟悉模拟和数字设计方法和规范，达到综合应用电子技术的目的，并培养了动手能力，学会阅读相关科技文献，查找器件手册与相关参数，整理总结设计报告，学习protel软件的使用。 二.任务要求

设计浴室水温控制器，要求水温能控制在35-40℃之间，要求画出完整的电路图 . 三.方案特点

可以设置温度上下限，具有较大范围的控制功能，当控制器的控制

温度处于临界状态时，继电器不会频繁转换工作状态，精度较高. 四.总的逻辑图

1

五.组成部分分析

（1）测量及放大跟随部分：

电路如上图所示，温度采集及测量部分是测量电桥，其中采集部分采用PTC热敏电阻传感器，特点是线性度和互换性都较好。采用正温度系数T-121型传感器。RT将测得温度信号转换为电压信号，通过仪表用放大

2

器INA102和电压跟随器AD9620（起隔离作用，防止负载影响）将其信号放大。其中W1为3296型多圈精密可调电阻。 （2）电源部分：

电路如上图所示，为了给本电路中的各元件提供正常工作的电压，需要将220V电压转换为运放工作的+5V，-5V电压以及继电器工作的+12V的电压，分别采用W7805，W7905，W7812三个三端稳压器。C3，C4用来消除自激振荡，应小于1uF，取0.1uF，C5，C6，C7消除高频信号，取0.1uF，D3，D4起保护作用，选用IN4148。以下对C1，C2滤波电解电容的估算：W7805要求输入10V，设最小平均电流为200mA，则 Rl=10/200×0.001=50?

C=（3～5）×20×0.001/（2×50）=600～800uF U2=10/1.2≈8.33V U=1.1×1.414×8.33≈15V

所以，取C1，C2为700uF，耐压值为20V （3）温度比较及控制部分

3

这是本方案中的核心部分，电路如上图所示，TL080两个运放分别 为反相输入和同相输入，W3设定下限温度，W4设定上限温度，其中W3， W4是WXD3-13型多圈电位器，T1，T2，T3，T4组成多级放大电路来 驱动继电器，采用C8050型号的三极管。W2为3296多圈精密可调电阻 数字表头采用ICL7101 LED表头，3 1/2 位，可采用AE5543。带动加热 元件工作的继电器为磁保持继电器，JA，JB为同一继电器的两组线圈， 该继电器的特点是采用脉冲驱动，具有记忆功能，动作速度快，耗热小。 （4）工作加热部分：

4