TL431是一種非常經(jīng)典并且常見的可控精密穩(wěn)壓源，由于其較為特殊的動(dòng)態(tài)抗阻值，在電路中經(jīng)常被用來代替穩(wěn)壓二極管，在開關(guān)電源、可調(diào)壓電源等應(yīng)用當(dāng)中經(jīng)常能看到TL431的身影。本篇文章將介紹基于TL431的可變分壓型穩(wěn)壓溫控電路。

工作原理

在與電源進(jìn)行接觸之后，電路當(dāng)中的加熱電阻將借由繼電器的常閉觸點(diǎn)，來得到220V的交流電，從而開始加熱。此時(shí)溫度為常溫，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻為lOkΩ，隨著加熱的進(jìn)行，Rt阻值不斷下降，Uref開始上升，此時(shí)調(diào)節(jié)Rpl亦可改變決定溫度的上限溫度控制點(diǎn)T1。

當(dāng)溫度達(dá)到控溫點(diǎn)時(shí)，Rt=Rtl，Uref=UCC*R2/(R2+R11)2.5V，運(yùn)算放大器輸出為高電平，內(nèi)部三極管導(dǎo)通，繼電器吸合。常閉觸點(diǎn)斷開，加熱停止。同時(shí)繼電器的另一組常開觸點(diǎn)閉合，使Rp2+R3與R11并聯(lián)，使Uref進(jìn)一步上升。

圖1

圖1是一個(gè)簡(jiǎn)單的滯回電路。這時(shí)，通過對(duì)Rp2進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠?qū)乜仄鞯南孪逌囟瓤刂泣c(diǎn)T2進(jìn)行調(diào)節(jié)。隨著加熱的停止，溫度開始慢慢的回落。Rt逐步增大，即當(dāng)Rt=Rtl時(shí)。由于Rp2+R3并聯(lián)電路的接人。Uref仍大于2.5V，輸出三極管繼續(xù)導(dǎo)通，維持繼電器在吸合狀態(tài)，加熱電阻器仍處在斷電狀態(tài)。只有當(dāng)溫度下降到下限閾值T2時(shí)。Rt=Rt2，Uref=Uc-cxR2/(R2+RI1)2.5V運(yùn)算放大器輸出低電平，內(nèi)部三極管截止，繼電器釋放。常開觸點(diǎn)斷開退出所接電路，同時(shí)常閉觸點(diǎn)復(fù)位，加熱重新開始。周而復(fù)始，通過控制加熱電阻使溫度在范圍T1~T2內(nèi)穩(wěn)定。

通過實(shí)際操作，能夠看出即使不添加Rp2+R3這部分的電阻，熱振蕩現(xiàn)象也不會(huì)出現(xiàn)在電路上(即穩(wěn)度在Tl點(diǎn)上繼電器不停的切換)，這是因?yàn)闊岽嬖诙栊缘脑颉５尤隦p+R3后會(huì)更加可靠，有一個(gè)溫度的閾值范圍T1～T2. 這個(gè)值可通過Rpl和Rp2進(jìn)行調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。

調(diào)試電路

本電路相對(duì)來說較為簡(jiǎn)單，并且TL431本身擁有能夠驅(qū)動(dòng)lOOmA的能力，所以可直接驅(qū)動(dòng)小型繼電器，所以電路板可用洞洞板來制作。比較難的是電路調(diào)試，這里采用10kΩ負(fù)溫度系數(shù)的測(cè)溫用熱敏電阻，精度比較高。接通電路后，加熱開始。10kΩ測(cè)溫電阻置入溫控室內(nèi)，同時(shí)放入溫度計(jì)，當(dāng)溫度上升到設(shè)定的上限溫度值Tl時(shí)，調(diào)節(jié)Rp1。使TL431導(dǎo)通，繼電器吸合。繼續(xù)觀察當(dāng)溫度下降到下限溫控值T2時(shí)，調(diào)節(jié)Rp2使TL431截止，繼電器釋放。由于測(cè)溫電阻的非線性，所以電位器Rp1、Rp2的標(biāo)示也可能出現(xiàn)非線性。只要標(biāo)注幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)即可。

本文當(dāng)中介紹的這種溫控電路，僅用了一只TL431就完成了對(duì)溫度在范圍內(nèi)的控制，整體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用，并且性價(jià)比非常高，尤其適合初學(xué)者進(jìn)行實(shí)際操作和練習(xí)。