电热毯温控器电路

数字电子课程设计
专业：电气自动化
班级：05-2班
学号：0520010034
姓名：
指导老师：
目录
第一章序言 (1)
第二章设计任务书 (1)
1设计题目 (1)
2设计任务与要求 (1)
第三章电路组成和工作原理 (2)
1、设计方案及方块图 (2)
2、电路的组成及工作原理 (3)
第四章电路元器件的选择 (6)
第五章设计心得 (7)
六参考文献 (9)
第一章序言
电热毯又名电褥是一种床上用的取暖器具，主要用于人们睡眠时提高被窝里的温度来达到取暖的目的。

还可用于被褥的去潮除湿。

它耗电量少、温度可调节、使用方便、使用广泛，已有100多年的历史。

其具体结构为：将特制的，绝缘性能达到标准的揉性电发热线布置在揉性毯体内，使用时将毯体铺在床上，人躺在其上、通电、发热线发热、毯体发热、被窝里升温以达到取暖的效果。

市售电热毯一般有高、低两个温度档。

使用时，拨在高温档，入睡后总被热醒；拨在低温档，有时醒来会觉得热度不够。

为此，笔者制作了这种电热毯温控器，它可以把电热毯的温度控制在一个适宜的范围内。

第二章设计任务书
1．设计题目
555电热毯温控器电路
2．设计任务与要求
2.1设计基本要求
1．巩固和加深对电子线路基本知识的理解，提高综合运用课程知识的能力。

培养学生根据课程需要自学参考书籍，查阅手册、图表
和文献资料的能力。

2.通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

3.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单电路的调试和整机指标测试方法，提高动手能力。

4.了解与课程有关的电子线路及元器件工程技术规范，按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计的实验结果，能正确绘制电路图。

５.通过课程设计实践，树立正确的生产观、经济观和全局观。

2.2步骤
1.当电路温度有波动的时候，可以把电热毯的温度控制在一个合适的范围。

2.画出方框图和原理图。

3.选择电路元、器件。

4.安装调试，并写出设计总结报告。

第三章电路组成和工作原理
1．设计方案及方块图
并根据本设计要求及性能指标，兼顾可行性、可靠性和经济性等各种因素，确定双路防盗报警器主要组成部分的方块图如图1所示。

它由放大滤波单元、ICNE555时基电路、晶闸管主加热电路单元三部
分组成。

图1双路防盗报警器主要组成部分的方块图
2．电路的组成及工作原理
单元电路的分析
（一）整流稳压
220V交流电压经C1、R1限流降压，D1、D2整流，C2滤波，DW 稳压后，获得9V左右的电压供IC用。

（二）NE555
NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能：
1地GND 2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值）7放电8电源电压V cc
应用十分广泛，可装如下几种电路：
1.单稳类电路
作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。

2.双稳类电路
作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。

3.无稳类电路
作用：方波输出，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等。

（三）双向晶闸管
双向可控硅(BCR)又称双向晶闸管（TRIAC）是NPNPN五层器件，与单向可控硅(SCR)PNPN性能与用法不同。

双向可控硅具有双向触发导通特性，因此可直接控制交流负载；而SCR属于直流器件，只具有单向触发导通特性，若要控制交流负载时应采用全波桥式整流。

双向晶闸管的电气图形符号和伏安特性如图２所示。

它有两个主电极T1和T2，一个门极G。

门极是器件在主电极的正反两方向均可触发导通，所以双向晶闸管在第Ⅰ和第Ⅲ象限有对称的伏安特性。

双向晶闸管与一对反并联晶闸管相比是经济的，而且控制电路比较简单，所以在交流调压电路、固态继电器（SSR）和交流电动机调速等领域应用较多。

图２双向晶闸管的电气图形符号和伏安特性
a)电气图形符号b)伏安特性
工作原理：电路如下图所示。

图中IC为NE555时基电路；RP3为温度调节电位器，其滑动臂电位决定ICNE555的触发电位V2和阈
电位V f，且V5=V f=2Vz。

220V交流电压经C1、R1限流降压，D1、D2整流，C2滤波，DW稳压后，获得9V左右的电压供IC用。

室温下接通电源，因已调V2<V z、V6<V f，IC③脚为高电位，BCR被触发导通，电热丝通电发热，温度逐渐升高。

热敏传感器BG1随温度的升高，其穿透电流I ceo增大，V2、V6升高。

当V2>V Z，V6≥V f时，IC 翻转，③脚变为低电位，BCR截止邮电局热丝停止发热，温度开始逐渐下降，BG1的I ceo随之逐渐减小，V2、V6降低。

当V6<V f，V2≤V z 时，IC③脚回到高电位，BCR又被触发导通，电热丝又开始发热。

实践证明，调节RP2使V2=1/2V6时，温差为零；而V2=V6时最大。

图３电热毯温控电路原理图
第四章电路元器件的选择
由于电路已基本定形，所以大部分元器件可以查手册直接选用，不必再考虑设计计算只有少数元件要考虑计算。

(一)BCR的选择：
用400V以上小型塑封双向可控硅
(二)电容的选择：
C1=0.68μF/10V
C2=0,47μF/10V
C1,C2,均为铝电解电容。

(三)电阻的选择：
R1=680K
R2=1K
R3=1K
R4=10K
RP1=5K
RP2=1DK
RP3=15K
(四)BG1的选择：
热敏传感器BG1可用耐温的细软线引出，并将其连同管脚接头装入一电容器铝壳内，注入导热硅脂，制成温度探头。

使用时，把该探头放在适当部位即可。

（五）二极管的选择：
发光二极管（LED）、稳压二极管、硅二极管。

（六）芯片的选择：
NE555时基集成电路。

第五章设计心得
通过此次课程设计让我能够亲身参予电子产品的设计师使我更加深深地体会到：现代的社会是信息的社会，很多与人们生活紧密相关的产品都是电子产品比如决定现代社会发展方向的电脑以及几乎每个同学都拥有的收音机等等无不说明电子产品的重要性。

作为一名电气与信息工程系，电气工程及自动化专业大三的学生，我觉得能做这种课程设计是十分有意义，而且是十分必要的。

在已度过的大三的时间里我们大多数接触的是专业基础课。

我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去锻炼我们的实践面？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。

从选题到定稿，从理论到实践，在整整三星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起
来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

作为一名专业学生掌握一个或几个软件同样是必不可少的，由于本次课程设计要求用PROTEL绘制电路图，WORD建档，所以我们还要好好掌握这几个软件。

虽然过去未深入应用它们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率高，记得大一学WORD时觉得有难度，就是因为我们没有把自己放在使用者的角度，单单是为了学而学，这样效率当然不会高。

边学边用这样才会提高效率，让我们在短时间内如何获得我们所要的知识，这是我作本次课程设计的第二大收获。

课程设计我们用到了PROTEL这个新软件，平时未听说过，更不用说是学过了、用过了，可是经过此次课程设计我们更适应应急学习应用软件了，也许时间会让我们忘记我们现在所学的知识，可是我们不会忘记这种学习方法和思想。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。

同时,对给过我帮助的所有同学和指导老师再次表示忠心的感谢！
但是由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。

六参考文献
1、《电子技术基础》（数字部分）主编：康光华高等教育出版社
2、《电子技术课程设计指导书》主编：艾永乐付子义焦作工学院电气工程系
3、《数字电路与逻辑设计》主编：曹国清中国矿业大学出版社
4、《电子技术课程设计》主编：历雅萍、易映萍高等教育出版社
5、《电子线路设计、实验、测试》主编：谢美自华中理工出版社
6、《经典集成电路400例》主编：任致程机械工业出版社
7、《实用电子控制电路》主编：方大千、鲍萧伟国防工业出版社
8、《Protel 99 SE电子电路设计》主编：文燕谭鸿机械工业出版社
9、《数字系统设计方法》主编：韩振振李亚伯大连理工大学出版社
9。