风扇温度控制器

《电风扇温控电路》

学院：信息与控制工程学院

专业：自动化

班级：自动化12-4班

姓名：张凯

学号：12051430

目录

1、设计思路 (3)

2、电路原理 (3)

3、参数确定 (5)

4、电路实用性分析 (6)

5、仿真结果 (6)

6、电路元器件资料 (7)

7、设计总结 (9)

一、设计思路

设定电风扇启动时的温度条件，半夜温度降低，电风扇自动停转，保证人们的身体健康。

电风扇温度控制器由电源电路，温度检测电路和555时基电路A2等部分组成。

220V的电压经过变压，整流，稳压之后，为555的控制电路提供电源，555控制电路让继电器吸合，使电风扇得电运转。

二、电路原理：

1、总电路图：

电源电路由电源变压器T、二极管VD1~VD4、三端稳压集成块A1和电容C1~C3

构成，可输出稳定的12V直流电压供整机用电。室内温度影响温控电阻R

T

的阻

值，由电阻R

P 和温控电阻R

T

分压得施密特触发器的输入端口2、6电压Ui；当

Ui大于2/3VDD时，施密特触发器输出低电平，电磁继电器不工作，不给电风扇供电。当Ui小于1/3VDD时，施密特触发器输出高电平，电磁继电器工作，给风扇供电。

2、变压整流部分：

220v电压通过变压器变成12v，再经过整流二极管进行整流。

C1的作用：整流电路输出的是脉动直流电，这样的电流是不能被用电设备的，电容的作用就是“平峰填谷”，将脉动的直流电转化为比较平滑的直流电，再经过稳压电路得到“纯净”的直流电以供用电设备的使用。

C2与C3的作用：C2与C3是与电源并联的电容，大电容的高频特性不是很好，大电容的电感大，而电感对高频的信号来说，阻抗比较大。所以高频的信号，我们一般会用小得电容来进行滤波，而大电容与小电容进行并联，是为了让低频信号和高频信号都可以很好的通过。

C6的作用：为了防止自激振荡，在输入端接一个0.1-0.33uF的电容C

6

；

220V的电压经过变压器的变压，整流，稳压，滤波之后，为555控制电路提供了稳定的12V的直流电源。

3、施密特触发部分：

室内温度影响温控电阻R T 的阻值，由电阻R P 和温控电阻R T 分压得施密特触发器的输入端口2、6电压U i ；当U i 大于2/3VDD 时，施密特触发器输出低电平，电磁继电器不工作，不给电风扇供电，风扇不工作。当U i 小于1/3VDD 时，施密特触发器输出高电平，电磁继电器工作，给风扇供电，风扇工作。当U i 在1/3VDD 和2/3VDD 之间时，电风扇的工作状态是不确定的，当我们通过选取适当的温控电阻控制U i 在1/3VDD 和2/3VDD 时室温差在5℃之内，完全是符合实际生活运用的，从而起到了风扇温控器的作用。（当U i 为1/3VDD 时，此时的温度为上限温度；当U i 为2/3VDD 时，此时的温度为下限温度。）

电磁继电器的作用：继电器线圈是一个电感性质的器件，电感有一个特性，流经电感线圈的电流不能突变，如果突然切断电感线圈的电流，电感本身就会产生一个很强的电动势，来试图维持电流不变，这个电动势往往非常强，它会击穿试图阻断电流开关，无论是空气开关，还是半导体开关。如果是空气开关，就会击穿空气，造成不能断电，如果是半导体开关，就会烧毁这个开关。二极管就是为这个电动势提供一个泄放的通路，由于电动势的方向与电源的方向相反，所以叫做反向电动势，二极管也是反向接入的。有了它，电动势就不会太高了，保护了开关和其他元器件不至于损坏。

三、 参数确定:

（1）稳压电路最小输入直流电压和滤波电路的最大输出电压确定：

输入输出电压差为3V~5V

由于输出的直流电压为12V ，所以： U omax +(U i -U o )min ≤U ≤U omin +(U i -U o )max 因此：15V ≤U ≤17V 若考虑到电网10%的波动： 则稳压电路最低输入直流电压为： U imin ≈[U omax +(U i -U o )min ]/0.9

计算可得U

imin

≈15/0.9=16.7, 在这里可取17V。

(2)变压器副边电压，电流的确定：

U

2

≥U imin/1.1 ，Ii≥I imax

由于I

i =1.1A（考虑到10%的波动），则U

2

=17/1.1=15.45V

由于输入为工频为220V的电压，则变压器两边之比为220:15.45=13.16 （3）整流二极管及滤波电容的确定:

计算方法: C≈5T x I imax/(2U omin)=(5x0.02)x1.5/(2x15.45)=4854uF，这个电容的容值较大，考虑到制造工艺选择电解电容比价适合。和普通电容相比，电解电容法更适合于低频。基于以上原因故选择5mF/25V的电解电容。

整流二极管的电流：I

D

=I2/2=0.75A, 反向峰值电压Urm=√2U2=21.85V,所以可选型号为3N253的整流二极管组成整流电桥，极限参数为Id=1.5A，Urm=50V。（4）R T\R P的临界值

U i =V

DD

R

T

/(R

T

+R

P

)

当U

i <=1/3V

DD

时，U

o

=12v；

当U

i >=2/3V

DD

时， U

o

=0v；

四、电路实用性分析：

根据每个人对温度要求不一样，我们可以根据调节电阻RP的阻值从而来调节我们所需要的电风扇工作的温度范围，所以具有很高的实用性。

五、仿真结果

（1）输出直流电压波形：