0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

使用MOSFET作为恒温加热器

dytfki8u8yql 来源:电子威廉希尔官方网站 控 2023-03-24 09:22 次阅读

图 1中的 MOSFET在恒温电路中用作加热器和温度传感器

wKgaomQc-0aAJtwGAAAXvlbVm58950.png

图 1将 MOSFET 用作恒温加热器的电路图。

该电路可用作培养皿中某些生物结构的微型恒温器(典型设定温度为30°C至50°C); 其他用途可能包括塑料切割/焊接、电子元件恒温,甚至软焊接,因为 Si MOSFET 的工作温度约为 175°C,而对于碳化硅 (SiC),MOSFET 可能更大。

为了在这个电路中正常工作,MOSFET Q1 应该在 MOSFET 结构中有一个所谓的“寄生”二极管(它的阴极连接到 nFET 的漏极)。 几乎所有的功率 MOSFET 内部都有这个二极管(无论如何,您可以在数据表中查看它的存在)。 该电路使用该二极管作为温度传感器(硅的温度系数约为 ?2 mV/°C)。

在输入交流电的负半波期间,当 MOSFET Q1 关断时,“寄生”二极管上的负电压通过肖特基二极管 D3 对电容器 C1 充电; 事实上,这些组件创建了一个包络检测器。 (这部分电路也可以理解为S/H电路。 )

问题是,“寄生”硅二极管上的典型直流电压比肖特基二极管高 0.3V 至 0.5V,因此 C1 上的负电压可能约为 -0.3V 至 -0.5V。 电阻器 R6 和 R7 是包络检测器的一部分; 他们还将此负值电平转换为正值,使其适用于 TL431。 为了使这成为可能,LM317 上的稳压器为此电平转换提供正电压。

只需改变稳压器的输出电压(改变 R8 或 R9 的值)即可改变电路的设定温度。

电阻器 R1 的主要作用是将任何瞬态电流限制在对 MOSFET Q1 和二极管 D2 都安全的值。然而,如果应用允许,这个角色可以扩展到电路的某些功能:R1 可以用作一个加热点。但是你应该记住,这个地方内部没有热传感器,所以它附近的规定可能要粗暴得多。

在接下来的正半波期间,C1 上保存的负电压使 TL431 决定 MOSFET Q1 是否必须导通或关断。

当 Q1 导通时,pnp 晶体管 Q3 上的电路保持 Q1 的漏极电压非常接近 R4 上的电压。这是因为 MOSFET Q1 和晶体管 Q3 构成了一个负反馈放大器,它由 R3 和 R4 的值之比决定 Q1 的工作点。

如图 1 所示,MOSFET Q1 与电阻 R1(一方面)和电阻 R3、R4(另一方面)组成一个桥式电路,如果漏极电压等于或接近,则恢复其平衡Q3的基极电压。

玩转 R3/R4 比率将允许您更改 Q1 和 R1 散发的热量的比率。

当 R3 = R4 时,Q1 和 R1 上消耗的电功率相等;一般而言,当 Q1 单独无法提供足够的热量时,R1 可用作较大物体的附加加热器。

在任何情况下,请记住 Q1、D2 和 R1 的额定值。

应观察时间常数之间的这些关系:

(R6+R7)C1 >> T/2 >> R1C1,

其中 T 代表输入交流电的周期。

在高温下将加热器用于关键应用时,应注意谨慎,因为某些 SiC MOSFET 可能不可靠 [1]。

注意:由于 TL431 上的电压约为 0.9V 至 1V,因此 Q1 的栅极阈值电压(在工作温度下!)应高于该值。

审核编辑:汤梓红

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 二极管
    +关注

    关注

    147

    文章

    9629

    浏览量

    166319
  • 电路图
    +关注

    关注

    10340

    文章

    10721

    浏览量

    530252
  • 温度传感器
    +关注

    关注

    48

    文章

    2940

    浏览量

    156029
  • MOSFET
    +关注

    关注

    147

    文章

    7158

    浏览量

    213159
  • 加热器
    +关注

    关注

    3

    文章

    222

    浏览量

    21142

原文标题:使用 MOSFET 作为恒温加热器

文章出处:【微信号:电子威廉希尔官方网站 控,微信公众号:电子威廉希尔官方网站 控】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    加热器

    我是做一个名字为基于PID的温度调节设计的毕业设计,老师让我在51单片机外部接一个外部电路,单片机上接继电器,继电器上接加热器,把加热器放在水中加热,温度实时反馈给PID进行调节,那
    发表于 03-16 14:30

    汽水混合加热器安装技巧

    加热器。汽水混合加热器安装的一些小技巧:1、汽水混合加热器可水平安装,也可垂直安装,但是蒸汽喷入方向只能水平或向下。2、在蒸汽管道近加热器处,需要安装止回阀、过滤器。如以循环泵
    发表于 11-23 13:42

    蒸汽消声加热器的选型

    蒸汽消声加热器是一种新型、有效的汽水混加热器,它将蒸汽直接导入水中,迅速高效地进行冷水加热。解决了传统加热方式的费用高、噪声大、加热不均匀的
    发表于 11-26 17:03

    实用高精度智能恒温加热器系统设计

    本文介绍由AD590 集成温度传感和80C51 单片机组合应用开发的实用高精度智能恒温加热器电路。重点阐述系统构造、工作原理。同时对AD590 特性、硬件设计和软件设计也做了介绍
    发表于 06-13 14:05 54次下载

    用于植物的土壤加热器

    用于植物的土壤加热器 TDA024电子恒温器是借助于热敏电阻R6来检测土
    的头像 发表于 09-25 10:45 3929次阅读
    用于植物的土壤<b class='flag-5'>加热器</b>

    低电压用PTC恒温加热器

    低电压用PTC恒温加热器     产品概述     低电压PTC恒温加热器只需3~24V电压即可
    发表于 10-01 12:25 1.4w次阅读

    PTC加热器原理及功能

    PTC加热器又叫PTC发热体,采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成。该类型PTC加热器有热阻小、换热效率高的优点,是一种自动恒温、省电的电加热器。突出特点在于安全性能上,任何应用情况下均不
    发表于 03-04 17:21 23.9w次阅读
    PTC<b class='flag-5'>加热器</b>原理及功能

    高压加热器的原理

    本视频首先介绍了高压加热器工作原理,其次介绍了高压加热器的三个传热段原理,分别是过热蒸汽冷却段、凝结段以及疏水冷却段。
    的头像 发表于 10-30 11:34 2.5w次阅读

    高压加热器满水的危害

    高压加热器,是利用汽轮机的部分抽气对给水进行加热的装置。本视频首先介绍了高压加热器满水的危害,其次介绍了高压加热器满水时的处理。
    的头像 发表于 10-30 11:38 6644次阅读

    加热器种类

    本视频主要详细介绍了加热器种类,分别是电加热器、油罐加热器、沥青加热器
    的头像 发表于 12-12 16:48 2.2w次阅读

    恒温加热器的工作原理_恒温加热器保养

    本文主要介绍了恒温PTC加热器的工作原理及COD恒温加热器的维护保养。PTC加热器---恒温
    发表于 07-22 14:11 1.9w次阅读

    电磁加热器的辐射有多大?

    随着国家环保加热方案的提出,电磁加热器作为环保加热方式的首选,在工业领域和民用设备中应用广泛。不过因为电磁加热器在使用时存在一定的辐射,很多
    发表于 12-16 16:01 7858次阅读

    电磁加热器的应用_电磁加热器的安装

    本文主要阐述了电磁加热器的应用及安装步骤。
    发表于 12-16 16:17 1159次阅读

    使用细铜线作为集成传感加热器进行温度控制

    传统的恒温器基于单独的温度传感加热器装置,并在它们之间提供反馈装置。但在近的一些 EDN 设计理念 (DI) 中,我们看到恒温器设计将传感
    发表于 04-04 11:41 873次阅读
    使用细铜线<b class='flag-5'>作为</b>集成传感<b class='flag-5'>器</b>和<b class='flag-5'>加热器</b>进行温度控制

    陶瓷ptc加热器的优缺点有哪些

    陶瓷PTC加热器是一种利用正温度系数(Positive Temperature Coefficient,简称PTC)材料制成的加热元件,广泛应用于各种加热设备中。 陶瓷PTC加热器的优
    的头像 发表于 09-20 17:52 3379次阅读