采暖温度控制器

　　近年来，电加热地热采暖在一些住宅楼和商业服务楼的建设中被广泛采用，此采暖方法的最大优点是采暖温度容易控制。目前市场上已有几种此类的温度控制产品，但都存在一些不足，本人受某公司委托，开发了此温度控制器，经实际应用获得了令人满意的效果。

　　一、工作原理
　　
　　电路如图所示，电源采用电容C1降压、桥（D1-D4）整流、稳压管（DWl)稳压获得直流12V，给整个控制电路供电。温度检测部分采用二只MF58-203(25℃时的阻值为20kΩ、负温度系数)的热敏电阻。其中RT1是用来检测室内温度，RT2是用来检测地面温度。通过RT1将室内的温度信号转换为电压信号（取样信号），输入电压比较器( LM393)的②脚，电压比较器的③脚输入基准电压，取样信号与基准电压的比较结果从电压比较器的①脚输出，控制NE555的②脚，从而控制NE555的③脚，进而控制继电器K1的吸合与断开，即加热电缆是否通电加热。温度设定是通过调整电位器RW1来实现的，温度的设定范围为( 150C～30qC)。通过RT2将地面温度信号转换为电压信号（取样信号），输入电压比较器( LM393)的⑥脚，电压比校器的(5)脚输入基准电压，取样信号与基准电压的比较结果从电压比较器的⑦脚输出，控制NE555的④脚，从而控制NE555的③脚，进而控制着继电器K1是否断开，即加热电缆是否断电。地面的上限温度为45℃，当地面温度≥45℃时，即使室内温度还没有达到设定温度，继电器也要断开，加热电缆断电停止加热。

　　二、元器件选择
　　
　　元器件具体选择见下面清单。

　　三、技术特点
　　
　　1．线路简单、性能稳定、工作可靠。

　　2．较好地解决了临界温度点继电器吸-断-吸-断的振荡问题。

　　当室内温度刚刚降至所设定的温度时（通过RW1设定），即达到临界状态。由于RT1所检测的局部温度的振荡，取样温度略低于临界值，LM393的①脚输出近似Ov．使得NE555的③脚输出高电平，继电器吸合，加热电缆通电加热；之后很短的时间内，由于温度振荡，又可能使取样温度略高于临界值．LM393的①脚输出接近电源电压，即使是这样，也不能导致继电器马上断开，因为LM393的(1)脚后面所接的是由NE555构成的单稳态触发器，利用单稳态触发器的延时作用，躲过了临界温度点的振荡时间，从而克服了继电器吸一断的振荡问题。单稳态触发器的延时时间由R13和C7来决定，计算公式为t=-RCIn1/3秒，此值通过调整R13来具体确定。

　　3．较好地解决了地面过热的控制问题，同时也起到了温控失效的保险作用。

　　有时由于室内的初始温度较低，为了达到合适的温度需要较长时间的加热，在这种情况下可能出现室内温度还没达到要求，但地面温度已经较高，为了避免此种情况的发生，采用了地面温度单独检测的方法，如果地面温度达到规定上限值，即使室内温度还没达到设定值，加热电缆也要停止加热。此控制是通过LM393的⑦脚，控制NE555的④脚（复位脚）来实现的。此控制也起到了保险作用，一旦室内温度检测电路出现问题，会导致加热电缆一直加热，有了此电路就能起到了保护作用。RT2安装时要用环氧树脂胶粘在地面上，并密封好，并要选择合适的检测位置。

　　四、制作及调试
　　
　　电路的印刷板图和焊装图如下，除RT2外的所有元件均焊装在电路板上。电路板向外引出四根线，分别为外套蜡管的双绞线（RT2也在蜡管内并将蜡管堵头的一端封闭好）、L入线（接电源）、L出线（接加热电缆）和N入线，四根线具体接法见图3。温控器只控制给加热电缆供电的火线，并不控制零线。在焊装时，为了提高负载电流流过的电路板铜箔部分的载流能力，需将此部分铜箔（包括焊盘）搪锡，具体部位见印刷板两条宽铜箔部分。

　　电路按图正确安装后，不用调试即可正常工作。工作时，先拨动温控器的电源开关SW1，使红色指示灯亮，如温控器所在的环境温度高于温控器的设定温度，绿色指示灯不亮，即继电器不吸合；如温控器所在的环境温度低于温控器的设定温度，绿色指示灯亮，即继电路器吸合。考虑到有些用户对采暖的特殊要求，温控器的设定范围可以扩大，只要适当调整R5和RW1的值即可满足要求。