用DS600構(gòu)成的溫度控制器

溫度控制器的電路原理圖見圖1、該電路由美國MAXIM公司生產(chǎn)的溫度傳感器DS600作為溫度控制器件，它在不同的環(huán)境溫度下輸出不同的信號電壓，再用雙運放LM358對信號進行放大，放大后的驅(qū)動電壓控制場效應管，帶動電風扇。基本原理是：DS600是一個高靈敏度、模擬輸出溫度傳感器，它的供電電壓范圍是2.7V-5.5V，此電路定為4.7V。它的溫度變化與輸出電壓的關(guān)系是6.45mV／℃，呈直線變化。工作溫度范圍是-40℃～+125℃，以μSOP8貼片式為封裝形式。在它的背面(封裝形式貼近電路板面)有一塊類似散熱器的金屬面，用它來感知外面的溫度，為了使感溫靈敏，筆者在畫原理圖及PCB圖時，為了畫PCB圖方便將DS600翻了過來，即畫原理圖時把1、2、3、4腳分別與8、7、6、5腳對應對調(diào)，這樣就把感溫區(qū)朝外，而字面向里。實際電路DS600的1腳為VDD，而本電路卻是8腳為VDD……這一點望讀者們看圖時要注意。由5腳輸出的信號電壓經(jīng)過由R5、R6組成的分壓隔離電路饋送至LM358運放之一組成的電壓跟隨器，將信號電壓同相輸出至下一級，這一級的作用主要是隔離，將信號電壓全部傳給R7。

R7拾取信號電壓，它可以調(diào)整系統(tǒng)風扇的啟動電壓。再經(jīng)過LM358的另一個運放組成的高增益同相電壓放大器將信號電壓放大到足夠大，經(jīng)過R10、R11的分壓送至場效應管的柵極控制系統(tǒng)風扇的電流。高增益電壓放大器的增益大小由R9、R8決定。調(diào)整R9可以調(diào)整風扇運轉(zhuǎn)與最大轉(zhuǎn)速的溫度控制范圍。如果讀者在仿制時按圖1中給出的參數(shù)感覺控制范圍不夠滿意時，可以改變R8的阻值，R8越小溫度控制范圍也越小，放大器的增益越高，但是也要適度，增益過高了，超過了一定的范圍，控制效果也會適得其反。筆者體會R8不要小于10kΩ。值得一提的是，筆者在制作時曾用一只中功率三極管代替場效應管作為末級驅(qū)動風扇，但實際應用時感覺不如用場效應管的效果明顯，即風扇啟動——運轉(zhuǎn)——最大轉(zhuǎn)速時的作用不顯著。

所有電路筆者都制作在一塊45mm×22mm的單層電路板上，PCB圖見圖2、3D視圖見圖3。按PCB圖用復寫紙轉(zhuǎn)畫到電路板上，筆者是用刀子刻出來的，當然有條件的讀者可以到外面加工。按照圖中給出的參數(shù)，配好元器件。穩(wěn)壓管用1／2W的，電阻是用1／16W的碳膜電阻，LM358用的貼片封裝μSOP8。場效管用的TO-220封裝，系統(tǒng)風扇用12V的，最好是滾珠軸承的。

電路板加工好后，先將DS600兩排引腳分別用尖嘴鉗夾著一面引腳1～4腳或5～8腳輕輕的彎向字面一側(cè)。先焊貼片元器件，再裝電阻及穩(wěn)壓管。焊接無誤后，將V+接至計算機ATX電源的+12V(黃線)輸出上，如果有條件的話可以拆開ATX電源殼，將V-接至-5V(白線)輸出上，這樣V+～V-就有17V的電壓。如果條件不允許也可將V-接至地線(黑線)上，此時V十～V-有12V的電壓，此時風扇的最大轉(zhuǎn)速不一定很理想。全部接好以后，把電路板懸在計算機機箱內(nèi)部較空曠的部位，且溫度較高的部分，要注意絕緣，不要碰到其他的板卡等，系統(tǒng)風扇裝在機箱后部適當位置，就可以加電調(diào)整了。可以根據(jù)實際的應用情況調(diào)整R7和R9。風扇啟動時的環(huán)境溫度由R7來調(diào)整，運轉(zhuǎn)后風扇至最大轉(zhuǎn)速時的環(huán)境溫度范圍由R9來調(diào)整。根據(jù)情況讀者可以并接幾個系統(tǒng)風扇，安裝在不同的位置。

筆者的實際應用情況測試：開機后，當機箱內(nèi)溫度升到28℃時，系統(tǒng)風扇啟動但轉(zhuǎn)速較慢，當箱內(nèi)溫度繼續(xù)上升到32℃左右，風扇轉(zhuǎn)速明顯增加，工作一段時間后基本達到機箱內(nèi)溫度上升與系統(tǒng)風扇轉(zhuǎn)速增加再到機箱內(nèi)溫度下降的動態(tài)平衡狀態(tài)。當室溫在30℃左右時，箱內(nèi)溫度基本可以維持在32℃左右。當室溫上升這個溫度也相應上升，但風扇噪聲很小，轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，基本達到設(shè)計要求。