设计一个温度监测和显示报警电路

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设计一个温度监测和显

示报警电路

文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

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)×1.1(阻抗压降)×1.1(电源波动)

取整流输出为12V(即VCC),因此UI=(12+3)×1.1×1.1。取UI为18V。变压器次级电压为U2=UI/(1.1~1.2)=15V.电源电路电流约为60mA,取100mA。变压器功率为12×100mA=1.2W。所以变压器可选15V/3W。

(2)整流二极管

电源输出电流按0.5A计算

桥式电路中每只二极管电流为Id=1/2Iomax=0.25。每只二极管承受的最大反压

U(M)=1.4U2max=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1.5倍,C=830μF,取C=1000μF。考虑电容的耐压值,电网电压最高为Ucmax=1.1×1.4U2max=23.33V。综合考虑,C1可选1000μF/50V的电解电容。

C2、C3为0.1μF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)。

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