《无线电》
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全国“少年电子技师”科普活动推荐使用套件辅导——电子温控开关实验电路
2015-06-26 17:06:27全国“少年电子技师”科普活动推荐使用套件辅导
电子温控开关实验电路 张军
本套件是全国“少年电子技师”科普活动推荐使用的套件13，电路散件见图1，套件配置见附表。
图1
电子温控开关实验电路套件
附表配置清单
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材料名称 |
型号及数量 |
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晶体管 |
9104，2只；9015或9012，1只 |
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热敏电 |
1kω，1只 |
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电阻 |
15kω，3905kω，6.8 kω，各1只 |
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微调电阻 |
10 kω，1只 |
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发光二极管 |
1只 |
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专用印制板 |
1块 |
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电池盒 |
1个 |
教学目标
1.学会分析电路的工作原理；
2.学会根据原理图进行实物安装。
适用范围
安装电子温控开关实验电路前，可先学习2013年11月刊登于《无线电》杂志的文章《简易温控开关》，进行安装练习，识别元器件。本电路着重进行电路分析的训练，适用于少年电子技师a段（高中）、b段（初中）的2级技师和c段（小学）的1级技师的实习内容。建议完成课时为2课时，也可根据学段自行安排。
工作原理
我们通过制作电子温控开关实验电路，可以了解温度自动控制电路的工作原理。图2所示是电子温控开关的电路原理图，它是由3只三极管组成的直接耦合电路。当环境温度在设定温度以下时，三极管vt1导通，vt2也导通。它的集电极电压在0.3v以下，因此三极管vt3截止，发光二极管不亮，相当于开关断开。如果环境温度上升，那么热敏电阻器的阻值就要减小，这样三极管vt1的基极电压就会升高，由于vt1是pnp型三极管，所以三极管vt1会截止。三极管vt2的基极得不到工作电流也截止。它的集电极电压升高，使三极管vt3饱和导通，这时发光二极管点亮，相当于开关接通。
图2
电子温控开关实验电路原理图
热敏电阻的选择
热敏电阻有两类，即正温度系数热敏电阻和负度系数热敏电阻的。如果热敏电阻的阻值随温度的升高而变大，则为正温度系数的热敏电阻，反之，为负温度系数热敏电阻。本文采用的是负温度系数的热敏电阻。
安装步骤
第一步：安装电阻器，通过色环识别或用万用表测量的方法识别电阻阻值的大小，不可错装。采用卧式安装。
第二步：安装晶体管，电路板中有标识，先装vt1（9012或9015）采用立式安装；再装vt2和vt3（9014）。
第三步：安装热敏电阻，立式安装。
第四步：安装可调电阻，如图3所示。
图3
可调电阻的安装
第五步：安装电池盒引线，注意正、负极，不可安装错误。
通电实验
焊接完成后，装上两节电池进行通电实验。本电路的静态耗电为1 ma，最大工作电流为5 ma 。调节微调电阻器使它的阻值由大到小逐渐变化，当发光二极管刚好不亮为止。此时用手捏住热敏电阻器，几秒钟后能看到发光二极管点亮。松开热敏电阻器让它自然冷却一会儿，发光二极管又会自动熄灭。调节微调电阻器的阻值，可以改变发光二极管点亮时所需的温度。
图4 电子温控开关成品