知識回顧：在電子負載一講里，我們討論了利用運放的“虛短路”設計等式關系，實現(xiàn)所需的電路功能。本講繼續(xù)使用運放的“虛短路”來設計一個溫控電路，給電子負載的散熱片進行恒溫散熱。

關鍵字：虛短路，溫敏電阻，三極管恒流，運放

設計等式：

????????檢測溫度有很多傳感器，本電路使用溫敏電阻作為溫度傳感器。對動小風扇電機用三極管恒流電路。溫控的參考電壓由硬木課堂的HSS產(chǎn)生，也可以用電位器分壓產(chǎn)生。溫敏電阻和三極管共同貼在散熱片上，靠近貼。

????????先看溫敏電阻特性。測試常溫下電阻在8KΩ左右。溫度升高電阻降低。這個變化的方向很重要，關系到負反饋的連接方式。

????????設計溫敏電阻的分壓。一是要考慮方便對±5V供電的運放作為輸入。二是要考慮電流要小，避免溫敏電阻發(fā)熱。所以使用了200K，溫敏電阻放低端，分壓在190mV以下。

????????使電壓U1保持恒定，則溫度恒溫。用Uref來設置U1的保持值。則等式為

U1= Uref

設計負反饋：

????????分壓的U1是溫度越高，電壓越低。風扇轉速是電流越大轉速越快。三極管恒流是運放輸出電壓越高電流越大。所以U1作為負反饋。

????????負反饋過程如圖，溫度升上去就會被拉下來，溫度過低就又升上去。負反饋使U1保持在B點，也就是溫度被穩(wěn)定在B點。

負反饋電路如下

搭建實物圖

硬木課堂儀器測試恒溫控制

信號源S1輸出直流設置100mV參考

????????示波器3綜測試，如原理圖里的測試點。黃色是溫敏電阻的分壓。藍色是參考電壓。紅色是運放輸出控制風扇。

????????可以看到黃色線隨溫度升高，電壓下降。當?shù)剿{色線參考電壓時，風扇啟動，進行風冷。運放在負反饋作用下調節(jié)風扇轉速，使黃色線始終保持在藍色線。實現(xiàn)了溫度恒定。

變換期望溫度測試一下

????????將S1的參考電壓調整到150mV。這時相當于設定了更低的溫度期望。風扇開始轉快，黃色線向藍色靠攏，最終保持一致。穩(wěn)定在期望溫度上。

????????總結：由于散熱片上的溫度是一個緩變量，對于負反饋控制要簡單一些。這個應用題目適合作為運放模電電路設計。寓教于樂。