双限值温度自动控制器电路解析

在某些场合往往需要用到双限值的自动温度控制装置，笔者做了一个常压锅炉双限值温度自动控制器，已运行了两年多的时间，一直稳定正常。在这里介绍给大家，供参考。

现在很多家庭或小的单位，都使用了小型常压锅炉供暖。这种锅炉的热水循环是水泵强行循环，当锅炉里的水温烧到85℃左右后，才人工启动水泵，让热水开始循环，进行热交换；随着循环水温慢慢下降，当下降到50℃左右时，再人工停止水泵循环，继续烧锅炉，待水温再次升到85℃就再进行循环。烧锅炉人员得时时刻刻检测着锅炉温度，然后决定是否启动和停止水泵。而这样一来，锅炉里的水就不能烧开，否则整个供暖系统里就有一定的压力，就会把暖气片的一些垫子冲坏，以致漏水。由于疏忽，锅炉里的水经常会被烧开。针对这种情况，笔者设计制作了一个控制装置，解决了这个问题。

该控制电流原理图如图1所示。通过Rp1设定温度的下限值（如50℃），通过Rp2设定温度的上限值（如85℃），当锅炉温度达到85℃时，循环水泵就自动接通电源开始使水循环。随着循环，水温下降到50℃时，电路就自动停止循环水泵的供电，停止水循环。然后重复，达到利用两个限值自动控制水循环的目的。

IC1是四运放LM324；IC2是CC4011，它是四2输入与非门。其中的IC2-C和IC2-D组成一个基本RS触发器，低电平有效。即IC2-B的输出为低电平时，F点就为高电平，VT导通，继电器工作，通过交流接触器KM，接通循环水泵的电源，水开始循环；IC2-A的输出为低电平时，F点就为低电平，VT截止，停止循环。IC2-A和IC2-B都工作在非线性区，进行电压比较，当U+》U-时，运放输出（D或F点）为高电平，否则为低电平。Rt使用的是玻封NTC型负温度系数热敏电阻（常温下5K的）。图中C点的电位随Rt即锅炉的温度而变化。锅炉温度越高，Rt值越小，UC就越大，经实际实验测得，锅炉温度从45℃变到90℃时，Uc从1.58V变到3.01V。A点的电位，即下限值，由R2、R3和RP1的分压设定，通过Rp1可以使UA的电位在1.74-2.29V范围内设定。B点的电位，即上限值UB可以在2.53V-3.00V之间设定。随着温度变化，当UC》UB时，E点为高电平，则F点也为高电平。然后，由于RS触发器的作用（保持），只有UC此电路还可以用于其他很多双限值控制的场合，如水位控制、行程控制，大家可以举一反三灵活运用。