设计一个温度监测和显示报警电路

设计要求：设计一个温度监测和显示报警电路，电路包括：温度监测、显示报警和供电电源3个部分。

1）设计温度监测电路。温度监测范围：0～100℃；对应输出电压0～10V（参考值）。2）设计窗口比较器电路。上下限可调整；为窗口比较器设计状态指示灯，超过上限红灯亮、低于下限绿灯亮、上下限之间黄灯亮；超限时有报警提示音。

3）为上述电路设计配套供电电源。

4）确定上述电路中所有元器件的型号或参数。电阻要给出阻值和功率；电容要给出容量和耐压；变压器要给出输出电压和功率。

5）关键元器件的参数选择要说明计算公式。如放大倍数、工作电流、设定电压等。

1、电路图

电源部分

温度检

测和显

示报警

部分

2、元器

件选择

及参数

计算

（1）变

压器

UI=（整

流输出

+稳压

器压降）×（阻抗压降）×（电源波动）

取整流输出为12V（即VCC），因此UI=（12+3）××。取UI为18V。变压器次级电压为U2=UI/~=15V.电源电路电流约为60mA，取100mA。变压器功率为12×100mA=。所以变压器可选15V/3W。

（2）整流二极管

电源输出电流按计算

桥式电路中每只二极管电流为Id=1/2Iomax=。每只二极管承受的最大反压U(M)==24V。可选用1N4001，其参数为Io=1A,Urm=100V。

（3）滤波电容

一般来说，充电时间常数RC是其充电周期的（2~5）倍。

对于桥式整流电路，滤波电容的充电周期是其交流电源周期的一半，即RC≥(2~5)T/2=(2~5)/2f。取倍，C=830μF，取C=1000μF。考虑电容的耐压值，电网电压最高为Ucmax=×=。综合考虑，C1可选1000μF/50V的电解电容。C2、C3为μF的瓷片电容，用于滤去高频纹波。

（4）NTC热敏电阻的选择

测温电路输出电压Uo=R1×Vcc/(R1+RNTC)，根据要测的温度范围和设定的温度电压范围，

选择合适的R1的值。若NTC选择MF53，可以选择R1为1K。

（5）窗口比较器

上限比较器的电压UH=RP1×VCC/(R2+RP1)

下限比较强的电压UL=RP2×VCC/(R4+RP2)

可以选择R2=R4=2K。RP1和RP2可以选择12K的滑线变阻器，可以调整上下限的电压。（6）限流电阻

一般发光二极管压降为2V，电流为100mA。所以R10可选1K/（1/8W）。