汽車太陽能半導(dǎo)體油箱油蒸汽冷凝器的設(shè)計【含3張CAD圖紙和文檔全套】【LB3】
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電路圖及電路工作原理溫度控制電路如圖4.1。電路工作原理:當(dāng)溫度逐漸高于控制點(diǎn)溫度時,熱敏電阻RT阻值逐漸降低,則RT和RP串聯(lián)部分分得的電壓逐漸減少,A點(diǎn)電位不斷升高,使加在V1基極的電壓增大,電流也逐漸增大,V1逐漸飽和導(dǎo)通。 V2逐漸趨于截止,繼電器開關(guān)處于1位置,半導(dǎo)體制冷片開始制冷工作。當(dāng)溫度逐漸降低,低于控制點(diǎn)溫度時,熱敏電阻RT阻值逐漸上升,則RT和RP串聯(lián)部分分得的電壓逐漸增大,A點(diǎn)電位逐漸下降, V2的基極電流逐漸增大,此時V2逐漸飽和導(dǎo)通,繼電器K開關(guān)處于2位置,半導(dǎo)體制冷片逐漸停止制冷工作。熱敏電阻作用:貼在油箱壁上檢測油箱溫度,控制V1的開關(guān)作用,向制冷片提供制冷信號。續(xù)流二極管VD4作用:保護(hù)V2,由于繼電器為感性元件,當(dāng)其斷開時會產(chǎn)生反向電動勢,擊穿MOS管V2。所以要在此處加上續(xù)流二極管,以保護(hù)MOS管繼電器作用:對半導(dǎo)體制冷工作過程起到開關(guān)控制作用。VD1、VD2和V1的b、e極:相當(dāng)于直流穩(wěn)壓電源,保持V1導(dǎo)通電壓值。圖4.1 溫度控制電路42 電路元器件選擇(1)熱敏電阻熱敏電阻如圖4.2。熱敏電阻與可變電阻串聯(lián)在電路中,對溫度進(jìn)行檢測,為溫度控制電路提供采集信號,熱敏電阻阻值的測量如圖4.3所示,實(shí)驗(yàn)測得熱敏電阻阻值與溫度關(guān)系見表4.1,熱敏電阻阻值溫度曲線見圖4.4。圖4.2 熱敏電阻燒杯萬用表熱敏電阻溫度計玻璃棒圖4.3 熱敏電阻阻值的測量表4.1 熱敏電阻阻值與溫度關(guān)系溫度()阻值()溫度()阻值()04.7714.52.2960.54.668152.22814.57715.22.2111.54.377162.15424.18116.82.07934.00117.52.013.53.923181.97643.90818.41.944.13.808191.8984.23.77419.71.8424.53.75820.51.7664.93.708221.65853.68922.81.595.13.64623.21.555.53.54241.49963.505251.4666.23.434261.3976.83.358271.3397.23.244291.25183.08530.21.1719.22.972321.08102.847341.023112.75635.50.93911.52.65837.20.889122.55638.20.842132.468400.79213.52.39840.80.764圖4.4 熱敏電阻阻值溫度曲線(2)半導(dǎo)體制冷芯片半導(dǎo)體制冷芯片見圖4.5,型號TEC1-12708、允許的最大電壓15.4V、最大允許電流8A、最大功率:71.1W。半導(dǎo)體制冷片的冷熱面試驗(yàn)見圖4.6,通常半導(dǎo)體制冷芯片,紅色引腳接電源正極,黑色引腳接電源負(fù)極。半導(dǎo)體制冷芯片,傳熱速度非???,所以,制冷時要有良好的散熱系統(tǒng)。圖4.5 半導(dǎo)體制冷芯片圖4.6 半導(dǎo)體制冷片的冷熱面試驗(yàn)(3)電磁繼電器電磁繼電器如圖4.7。本設(shè)計所用電磁繼電器,是由我系實(shí)驗(yàn)室的汽車用調(diào)節(jié)器改制而成。當(dāng)蓄電池電壓為13.1V時,測得電磁繼電器的阻值為25.2。圖4.7 電磁繼電器(4)可變電阻可變電阻的最大阻值為1, 可變電阻與熱敏電阻串聯(lián),VD1、VD2、R6串聯(lián)構(gòu)成穩(wěn)壓電源。實(shí)驗(yàn)證明要保證電路中總的電壓、總的電流不變,當(dāng)可變電阻阻值增大時,熱敏電阻阻值就減小,溫度點(diǎn)發(fā)生變化。所以,調(diào)節(jié)可變電阻的阻值,可以得到不同的溫度點(diǎn)。可變電阻調(diào)整方法:可變電阻的殼體上有三個引腳和一個旋鈕組成。其中的兩個引腳靠近可變電阻的殼體,另一個引腳靠近中心。本設(shè)計選擇接左下和靠近中心的引腳。將旋鈕順指針調(diào)節(jié)時,可變電阻阻值減小,逆時針調(diào)旋鈕時,阻值增大。(5)其它元器件其它元器件的選擇如表4.2:表4.2 其它元器件代號型號阻值R2RJ型金屬膜電阻1VD11N4007VD2BZ185 4V7R6RJ型金屬膜電阻1R3RJ型金屬膜電阻300V1S8050VD31N4007V23DD200VD41N400743 溫度控制電路計算50時,可變電阻RP阻值:617,熱敏電阻RT阻值:457取電源電壓為UCC=13.6V時,V1導(dǎo)通時,VD1的管壓降為0.7V, VD2管壓降為4.7V,V1的B、E極壓降為0.7V: A點(diǎn)電壓U為可變電阻、熱敏電阻串聯(lián)兩端電壓可變電阻、熱敏電阻串聯(lián)電路電流電阻R2支路電流VD1支路電流電阻R6支路電流V1基極電流V1集電極電流IC11.5AV1飽和導(dǎo)通且不會被燒壞當(dāng)V1截止時,V2飽和導(dǎo)通,取電源電壓為UCC=13.6V時,V2導(dǎo)通時,VD3的管壓降為0.7V, VD4管壓降為0.7V,V2的B、E極壓降為0.7V:R3兩端電壓R3支路電流V2基極電流V2集電極電流IC23AV2飽和導(dǎo)通且不會被燒壞。校核:溫度越高、電壓越大、電阻小、電流大,V1越容易導(dǎo)通,燒壞的可能性也較大,因此,校核在高溫高壓的情況下,V1是否會飽和導(dǎo)通且不會燒壞。高溫度、高電壓情況:溫度70、電壓13.6V、熱敏電阻阻值0.271、可變電阻阻值617,可變電阻、熱敏電阻總路電流R2支路電流VD1支路電流R6支路電流V1基極電流V1集電極電流IC11.5A V1飽和導(dǎo)通且不會燒壞溫度越低、電壓越小、電阻大、電流小,V1越容易截止,校核在低溫低壓情況下,V1是否可靠截止。低溫度、低電壓情況校核結(jié)果如表4.3。溫度0、電壓12V、熱敏電阻阻值4.77、可變電阻阻值617。表4.3 低溫低壓情況校核結(jié)果名稱計算結(jié)果名稱計算結(jié)果IPT0.0011AU312.2VI20.0061AI30.0406AIVD1-0.005AIB20.0406AIC1可靠截止IC20.914A高溫度、低電壓情況:溫度70、電壓12V、熱敏電阻阻值0.271、可變電阻阻值617。計算結(jié)果見表4.4表4.4 高溫低壓校核結(jié)果名稱計算結(jié)果IPT0.006644AI20.0041AIVD10.002544AI60.0007 AIB0.001844 AIC10.443 A低溫度、高電壓情況:溫度0、電壓13.6V、熱敏電阻阻值4.77、可變電阻阻值617。計算結(jié)果見表4.5表4.5 低溫高壓校核結(jié)果名稱計算結(jié)果名稱計算結(jié)果IPT0.001392AU312.2VI20.0041AI30.0406AIVD1-0.00271 AIB20.0406AIC1可靠截止IC20.914A
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