1概述(電(diàn)路(lù)類(lèi)别、實(shí)現(xiàn)主要(yào)功能(néng)描述):
本(běn)電(diàn)路(lù)采用(yòng)
热(rè)敏電(diàn)阻檢測基闆温(wēn)度(dù),热(rè)敏電(diàn)阻阻值随基闆温(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)而(ér)變(biàn)化(huà),热(rè)敏電(diàn)阻阻值的(de)變(biàn)化(huà)導致(zhì)運放(fàng)输入(rù)電(diàn)压變(biàn)化(huà),從而(ér)實(shí)現(xiàn)運放(fàng)的(de)翻轉(zhuǎn)控制PWM芯片(piàn)的(de)输出(chū),進(jìn)而(ér)将模块(kuài)關(guān)閉。
2電(diàn)路(lù)組成(chéng)(原理(lǐ)图(tú)):
3工作(zuò)原理(lǐ)分(fēn)析(主要(yào)功能(néng)、性(xìng)能(néng)指标(biāo)及(jí)實(shí)現(xiàn)原理(lǐ),關(guān)键參數計(jì)算分(fēn)析):
R99热(rè)敏電(diàn)阻是(shì)負温(wēn)度(dù)系(xì)數热(rè)敏電(diàn)阻,常温(wēn)时(shí),R99=100k,R99與(yǔ)R94的(de)分(fēn)压0.45V为(wèi)U2運放(fàng)的(de)負输入(rù),遠(yuǎn)低(dī)于運放(fàng)的(de)正(zhèng)输入(rù)2.5V(R23與(yǔ)R97分(fēn)压),因此(cǐ)運放(fàng)的(de)输出(chū)是(shì)高電(diàn)平,对(duì)LM5025的(de)SS端無影響,模块(kuài)正(zhèng)常工作(zuò)。
随着基闆温(wēn)度(dù)升(shēng)高,R99電(diàn)阻阻值減小,當減小到(dào)一(yī)定(dìng)值时(shí),使得運放(fàng)的(de)負输入(rù)大(dà)于正(zhèng)输入(rù)时(shí),運放(fàng)输出(chū)低(dī)電(diàn)平,将LM5025的(de)SS拉低(dī),從而(ér)關(guān)閉模块(kuài)输出(chū);温(wēn)度(dù)保護點(diǎn)可(kě)以适當調整R94,R23,R97的(de)阻值而(ér)相應(yìng)地(dì)調整。
模块(kuài)關(guān)閉输出(chū)後(hòu)(过(guò)温(wēn)保護),基闆温(wēn)度(dù)会降低(dī),R99阻值会增大(dà),運放(fàng)的(de)負输入(rù)会降低(dī),为(wèi)使運放(fàng)的(de)正(zhèng)常翻轉(zhuǎn),引入(rù)電(diàn)阻R98,原理(lǐ)是(shì)運放(fàng)输出(chū)低(dī)後(hòu),R98相當于與(yǔ)R97並(bìng)聯,将運放(fàng)的(de)基準變(biàn)低(dī),拉開(kāi)運放(fàng)正(zhèng)負输入(rù)的(de)電(diàn)压間(jiān)距,從而(ér)實(shí)現(xiàn)温(wēn)度(dù)回(huí)差。比如(rú)基闆温(wēn)度(dù)90℃时(shí)保護,80℃时(shí)開(kāi)启。
4關(guān)键參數計(jì)算分(fēn)析
4.1運放(fàng)正(zhèng)输入(rù)電(diàn)压:VR97=Vref2=5/(1+R23/R97)=5/(1+10/10)=2.5V
4.2運放(fàng)負输入(rù)電(diàn)压VR94+0.007=VR97=5*R94/(R99+R94)+0.007,
4.3得出(chū)温(wēn)度(dù)保護时(shí)热(rè)敏電(diàn)阻的(de)阻值:R99(t)=(Vref*R24/(Vref*R97/(R23+R97)-0.007))-R94
4.4考慮容差时(shí)的(de)計(jì)算見(jiàn)下(xià)表(biǎo):
4.5过(guò)温(wēn)保護时(shí),R99的(de)值
4.6R99-SDNT2012X104J4250HT(F)是(shì)負温(wēn)度(dù)系(xì)數的(de)热(rè)敏電(diàn)阻,25°C时(shí)100k,过(guò)温(wēn)保護时(shí)阻值10k左右(yòu)(見(jiàn)上(shàng)表(biǎo)),計(jì)算温(wēn)度(dù)为(wèi):
Rt=R*e(B(1/T1-1/T2))T1=1/(ln(Rt/R)/B+1/T2))
T2:常温(wēn)25°C,上(shàng)式中(zhōng)T2=273.15+25=298.15;B:4250±3%;R:25°C时(shí)的(de)電(diàn)阻值,100k,計(jì)算出(chū)的(de)T1值也(yě)是(shì)加了(le)273.15後(hòu)的(de)值,因此(cǐ)下(xià)表(biǎo)中(zhōng)t1=T1-273.15,是(shì)攝氏度(dù)。Rt:温(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)後(hòu)的(de)阻值,10k,9.704k,10.304k,見(jiàn)上(shàng)表(biǎo)
4.7回(huí)差
運放(fàng)输出(chū)低(dī)後(hòu),電(diàn)阻R98(51k)就(jiù)並(bìng)在(zài)R97上(shàng),将基準拉低(dī),新(xīn)的(de)基準電(diàn)压Vref1=Vref*(R98//R97)/(R23+R98//R97)=2.28V达(dá)到(dào)2.44V时(shí),R99的(de)阻值R99=Vref*R94/Vref1-R94=11.9kR99达(dá)到(dào)10.49k时(shí),温(wēn)度(dù)按下(xià)表(biǎo)計(jì)算
温(wēn)度(dù)回(huí)差=82.6-77.3=5.3℃
5電(diàn)路(lù)的(de)優缺點(diǎn)
優點(diǎn):温(wēn)度(dù)保護點(diǎn)及(jí)温(wēn)度(dù)回(huí)差很容進(jìn)行調整
缺點(diǎn):温(wēn)度(dù)準确度(dù)偏低(dī)
電(diàn)路(lù)比采用(yòng)温(wēn)度(dù)開(kāi)關(guān)略複雜
温(wēn)度(dù)保護时(shí)反(fǎn)映的(de)是(shì)热(rè)敏電(diàn)阻附近(jìn)的(de)基闆温(wēn)度(dù),不(bù)能(néng)反(fǎn)映模块(kuài)的(de)高器件(jiàn)的(de)温(wēn)度(dù),不(bù)过(guò)这(zhè)可(kě)以在(zài)設計(jì)时(shí)解(jiě)決,比如(rú)基闆温(wēn)度(dù)在(zài)90℃保護,實(shí)際闆上(shàng)器件(jiàn)高温(wēn)度(dù)已达(dá)130℃,就(jiù)可(kě)以适當調整温(wēn)度(dù)保護點(diǎn),從而(ér)起(qǐ)到(dào)保護作(zuò)用(yòng)。
6應(yìng)用(yòng)的(de)注意(yì)事(shì)項
盡量(liàng)将热(rè)敏電(diàn)阻放(fàng)置在(zài)發(fà)热(rè)器件(jiàn)附近(jìn)。
PTC热(rè)敏電(diàn)阻大(dà)致(zhì)上(shàng)分(fēn)为(wèi)高分(fēn)子PTC热(rè)敏電(diàn)阻和(hé)陶瓷PTC热(rè)敏電(diàn)阻。高分(fēn)子PTC热(rè)敏電(diàn)阻是(shì)指其(qí)材料为(wèi)有(yǒu)機(jī)聚合物(wù)搭配導電(diàn)粒(lì)子進(jìn)行使用(yòng);而(ér)陶瓷PTC热(rè)敏電(diàn)阻則主要(yào)以無機(jī)粒(lì)子(如(rú)碳酸(suān)鋇等)搭配使用(yòng)的(de)。它(tā)们(men)之(zhī)間(jiān)的(de)差别在(zài)于:高分(fēn)子PTC热(rè)敏電(diàn)阻與(yǔ)陶瓷PTC热(rè)敏電(diàn)阻的(de)初始阻值、動(dòng)作(zuò)时(shí)間(jiān)(对(duì)事(shì)故事(shì)件(jiàn)的(de)反(fǎn)應(yìng)时(shí)間(jiān))以及(jí)尺(chǐ)寸(cùn)大(dà)小均在(zài)顯著差别,且(qiě)在(zài)具有(yǒu)相同(tóng)維持(chí)電(diàn)流的(de)高分(fēn)子PTC热(rè)敏電(diàn)阻與(yǔ)陶瓷PTC热(rè)敏電(diàn)阻相比,高分(fēn)子PTC热(rè)敏電(diàn)阻尺(chǐ)寸(cùn)更(gèng)小、阻值更(gèng)低(dī),同(tóng)时(shí)反(fǎn)應(yìng)更(gèng)快。
热(rè)敏電(diàn)阻的(de)伏安(ān)特(tè)性(xìng)即電(diàn)流-電(diàn)压特(tè)性(xìng),簡写(xiě)为(wèi)U-I特(tè)性(xìng)。它(tā)表(biǎo)示在(zài)热(rè)敏電(diàn)阻两(liǎng)端施加的(de)電(diàn)压和(hé)通(tòng)过(guò)热(rè)敏電(diàn)阻的(de)電(diàn)流在(zài)热(rè)敏電(diàn)阻與(yǔ)周圍介質(zhì)达(dá)到(dào)热(rè)平衡时(shí),即加在(zài)热(rè)敏電(diàn)阻上(shàng)的(de)電(diàn)功率與(yǔ)耗散(sàn)功率相等时(shí)的(de)相互關(guān)系(xì)。
電(diàn)源電(diàn)路(lù)通(tòng)電(diàn)的(de)瞬間(jiān),外(wài)部(bù)電(diàn)源的(de)能(néng)量(liàng)首先(xiān)轉(zhuǎn)移到(dào)输入(rù)濾波(bō)電(diàn)容上(shàng)。使用(yòng)
NTC热(rè)敏電(diàn)阻既可(kě)以限制浪湧電(diàn)流,同(tóng)时(shí)在(zài)温(wēn)度(dù)升(shēng)高的(de)时(shí)候阻值變(biàn)低(dī),從而(ér)減小NTC热(rè)敏電(diàn)阻本(běn)身(shēn)的(de)功耗。後(hòu),可(kě)以使用(yòng)繼電(diàn)器等外(wài)圍電(diàn)路(lù)進(jìn)一(yī)步降低(dī)NTC热(rè)敏電(diàn)阻作(zuò)为(wèi)限流電(diàn)阻的(de)功耗。
温(wēn)度(dù)檢測——利用(yòng)热(rè)敏電(diàn)阻阻值随温(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)的(de)特(tè)性(xìng),使用(yòng)電(diàn)阻進(jìn)行串聯分(fēn)压,送人(rén)ADC檢測,通(tòng)过(guò)單片(piàn)機(jī)計(jì)算相應(yìng)的(de)電(diàn)压对(duì)應(yìng)的(de)温(wēn)度(dù),顯示温(wēn)度(dù)或(huò)者(zhě)控制其(qí)他(tā)設備。
其(qí)原理(lǐ)是(shì)NTC热(rè)敏電(diàn)阻在(zài)剛上(shàng)電(diàn)时(shí),具備一(yī)定(dìng)的(de)電(diàn)阻值,可(kě)以限定(dìng)流过(guò)電(diàn)路(lù)的(de)電(diàn)流,抵抗浪湧。随着通(tòng)電(diàn)时(shí)間(jiān)加长(cháng),NTC热(rè)敏電(diàn)阻發(fà)热(rè),電(diàn)阻變(biàn)小,又不(bù)会影響後(hòu)續電(diàn)路(lù)工作(zuò),不(bù)会損耗过(guò)多能(néng)量(liàng)。