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一个小改动,让铜线恒温器效率达94%

EDN电子技术设计  · 公众号  · 科技自媒体 设计  · 2024-10-12 17:38

主要观点总结

本文主要讨论了恒温器设计的不同方法,包括使用晶体管的组合传感器和加热器设计,以及热线恒温器的设计。文章还详细描述了开关模式与线性模式在加热效率上的差异,并给出了实现良好温度控制的细节。

关键观点总结

关键观点1: 传感器和加热器的功能融合到一个器件中的恒温器设计

这种设计无论以线性模式还是脉冲模式运行都能确保高效率,因为当功率传递装置和加热器结合在一起时,耗散的功率不会被浪费。

关键观点2: 热线恒温器的缺点

虽然热线恒温器也融合了传感器和加热器,但它在线性模式下工作时耗散的功率对加热没有任何贡献,完全浪费了,从而降低了效率。

关键观点3: 开关模式的潜力

避免低效率的潜力使开关模式成为一种有趣的可能性,通过简单的差异提高加热效率,如不使用散热器,降低电源电压需求等。

关键观点4: 温度控制的实现细节

文章详细描述了如何使用运算放大器控制Q1的方式来实现良好的温度控制,包括校准顺序的步骤。


文章预览

在最近的EDN设计实例中,我们看到了将传感器和加热器的功能融合到一个器件中的恒温器设计:FET、BJT,甚至是一段简单的细铜线。使用晶体管作为组合传感器和加热器的恒温器设计的一个固有优点是,无论它是以线性模式还是脉冲模式运行,都能确保高效率。 出现这种情况的原因很简单,当功率传递装置和加热器结合在一起时,耗散的功率就不会被浪费。相反,根据定义,它只是更多的热量。结果就是获得接近100%的效率!遗憾的是,对于热线恒温器来说,并没有这么简单。虽然它也融合了传感器和加热器,但他们仍然与传递装置保持分离。因此,它在线性模式下工作时耗散的功率对加热没有任何贡献,被完全被浪费了,从而降低了效率。避免这种低效率的潜力使开关模式成为一种有趣的可能性。 图1给出了实现该设计的思路。 图1:开关模式恒 ………………………………

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