TFT温控器的工作原理以及彩色温控器盒的参考设计

TFT温控器工作原理及新唐彩色温控器盒参考设计

温控器，是指根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特殊效应，产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件，也叫温控开关、温度保护器、温度控制器，简称温控器。或是通过温度保护器将温度传到温度控制器，温度控制器发出开关命令，从而控制设备的运行以达到理想的温度及节能效果。温控器应用范围非常广泛，根据不同种类的温控器应用在家电、电机、制冷或制热等众多产品中。

工作原理

其工作原理是通过温度传感器对环境温度自动进行采样、即时监控，当环境温度高于控制设定值时控制电路启动，可以设置控制回差。如温度还在升，当升到设定的超限报警温度点时，启动超限报警功能。当被控制的温度不能得到有效的控制时，为了防止设备的毁坏还可以通过跳闸的功能来停止设备继续运行。主要应用于电力部门使用的各种高低压开关柜、干式变压器、箱式变电站及其他相关的温度使用领域。

控制方法

控制方法一般分为两种；一种是由被冷却对象的温度变化来进行控制，多采用蒸气压力式温度控制器，另一种由被冷却对象2的温差变化来进行控制，多采用电子式温度控制器。其采用的模糊控制技术如PID控制，P（Proportional）比例+I（Integral）积分+D（Differential）微分控制。

突跳式温控器

双金属片突跳式温控器是一种将定温后的双金属片作为热敏感反应组件，当产品主件温度升高时所产生的热量传递到双金属圆片上，达到动作温度设定时迅速动作，通过机构作用是触点断开或闭合；当温度下降到复位温度设定时，双金属片迅速回复原状，使触点闭合或断开，达到接通或断开电路的目的，从而控制电路。

各种突跳式温控器的型号统称KSD，常见的如KSD301,KSD302等，该温控器是双金属片温控器的新型产品，主要作为各种电热产品具过热保护时，通常与热熔断器串接使用，突跳式温控器作为一级保护。热熔断器则在突跳式温控器失娄或失效导致电热元件超温时，作为二级保护自，有效地防止烧坏电热元件以及由此而引起的火灾事故。

液涨式温控器

其工作原理是通过温度传感器对环境温度自动进行采样、即时监控，当环境温度高于控制设定值时控制电路启动，是当被控制对象的温度发生变化时使温控器感温部内的物质（一般是液体）产生相应的热胀冷缩的物理现象（体积变化），与感温部连通一起的膜盒产生膨胀或收缩。以杠杆原理，带动开关通断动作，达到恒温目的液胀式温控器具有控温准确，稳定可靠，开停温差小，控制温控调节范围大，过载电流大等性能特点。液涨式温控器主要用于家电行业，电热设备，制冷行业等温度控制场合用。可以设置控制回差。如温度还在升，当升到设定的超限报警温度点时，启动超限报警功能。当被控制的温度不能得到有效的控制时，为了防止设备的毁坏还可以通过跳闸的功能来停止设备继续运行。主要应用于电力部门使用的各种高低压开关柜、干式变压器、箱式变电站及其他相关的温度使用领域。

压力式温控器

该温控器通过密闭的内充感温工质的温包和毛细管，把被控温度的变化转变为空间压力或容积的变化，达到温度设定值时，通过弹性元件和快速瞬动机构，自动关闭触头，以达到自动控制温度的目的。它由感温部、温度设定主体部、执行开闭的微动开关或自动风门等三部分组成。压力式温控器适用于制冷器具（如电冰箱冰柜等）和制热器等场合。

电子式温控器

电子式温度控制器（电阻式）是采用电阻感温的方法来测量的，一般采用白金丝、铜丝、钨丝以及热敏电阻等作为测温电阻，这些电阻各有其优确点。一般家用空调大都使用热敏电阻式。电子式温度控制器具有稳定，体积小的优点，在越来越多的领域中得到使用。

数字式温控器

数字电子式温度控制器是一种精确的温度检测控制器，可以对温度进行数字量化控制。温控器一般采用NTC热敏传感器或者热电偶作为温度检测元件，它的原理是：将NTC热敏传感器或者热电偶设计到相应电路中，NTC热敏传感器或者热电偶随温度变化而改变，就会产生相应的电压电流改变，再通过微控制器对改变的电压电流进行检测、量化显示出来，并做相应的控制。数字温度控制器具有精确度高、灵敏度好、直观、操作方便等特点。

在欧洲绝大多情况是温控器是壁挂炉必配件，两者一配一的同时交付用户的，而且配备的温控器大多是智能型温控器。而在国内，已安装在运行和正在安装调试准备投入使用的壁挂炉近95%的没有先行配备任何形式的简易或智能型的温控器。而房间采暖系统中配备温控器尤其是智能温控器，是节能采暖综合体系中一个极为突出的最重要的环节。

传统的温控器采用单色 LED 或 LCD 方案，过往彩色 LCD 价格高不可攀，但随着需求增加，产量扩增，价格逐渐趋近平民化，进而使得家用电器显示屏幕逐渐走向彩色 LCD。透过彩色 LCD 可让温度、天气与湿度等状态显示更具人性化，且可做出更多互动的效果，包含定时开关、设定等等都可以有更令人惊艳的表现。

彩色温控器的规格需求：

●彩度需求为真色彩 18 位或 24 位：彩度的显示细致度会影响图形色彩的表现，进而影响使用者的观感。

●需要透过 RS485 接口使用专有协议 MODBUS RTU 控制周边，如温度开关、温度传感器。

●触控面板画面流畅：控制流畅度将影响使用者的满意度

●图控接口流程：提供方便设计的使用接口，可加速产品进入量产之时程

大盛唐科技新推出的彩色温控器盒参考设计提供了一套完整的解决方案，由硬件设计开始，采用图形控制系列产品 N9H20 微处理器，内建32 MB SDRAM 内存，减少了硬件设计上的困难 ，内建大容量内存带来了三大好处：第一、电路设计简单，PCB 设计简单，又缩小 PCB 面积。第二、减少外部高速讯号，大幅降低电磁干扰，轻易通过安规 ( FCC/ CE/ BSMI/ CCC ) 测试。第三、采用 LQFP 封装，很容易侦错，维护。

本方案提供了完整的硬件设计包含电路设计、RS485 电路、PCB 布局。在软件设计方面，提供了温控器的完整图形，内容包含了开机画面、三页滑动模式切换、温度显示、温度控制、万年历、背光控制、RS485 控制。整套软件采用开放式软件，让用户可以依据自己规划可以更动流程与图片，用户可直接下载使用相关图片。

N9H20K51N系列采用ARM926EJ-S核心，执行速度高达200 MHz ，堆叠32 MB SDRAM记忆体於同一封裝，提供128-pin，大幅减少PCB尺寸和降低电磁干扰 ( EMI ) 。丰富的周边功能包含：2组 UART 、SDIO/eMMC 介面、NAND Flash 介面24bit LCD控制器和高速USB Host/Device 等，可以满足客户对弹性设计的需求。N9H20K51N符合 -20 ℃ 至85 ℃ 温度规格，主要应用为家庭自动化控制、人机介面 ( HMI )

fqj