温度控制电路设计一、设计任务
设计一温度控制电路并进行仿真。
二、设计要求
基本功能：利用AD590作为测温传感器，T
L 为低温报警门限温度值，T
H
为高
温报警门限温度值。当T小于T
L
时，低温警报LED亮并启动加热器；当T大于
T H 时，高温警报LED亮并启动风扇；当T介于T
L
、T
H
之间时，LED全灭，加热器
与风扇都不工作（假设T
L ＝20℃，T
H
＝30℃）。
扩展功能：用LED数码管显示测量温度值（十进制或十六进制均可）。
三、设计方案
AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感温电流源，其输出电流与绝对温度成比例。在4V至30V电源电压范围内，该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器，调节系数为1µA/K。AD590适用于150℃以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点，使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。应用AD590时，无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。
主要特性：流过器件的电流(μA) 等于器件所处环境的热力学温度(K) 度数；AD590的测温范围为- 55℃~+150℃；AD590的电源电压范围为4～30 V，可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件即使反接也不会被损坏；输出电阻为710mΩ；精度高，AD590在-55℃~+-150℃范围内，非线性误差仅为±0.3℃。
基本使用方法如右图。
AD590的输出电流是以绝对温度零度（-273℃）为基准，
每增加1℃，它会增加1μA输出电流，因此在室温25℃时，其
输出电流I
out
=（273+25）=298μA。
V o 的值为I
o
乘上10K，以室温25℃而言，输出值为
10K×298μA=2.98V 。
测量V
o
时，不可分出任何电流，否则测量值会不准。
温度控制电路设计框图如下：
温度控制电路框图
由于Multisim中没有AD590温度传感器，根据它的工作特性，可以采用恒流源来替代该传感器，通过改变电流值模拟环境温度变化。通过温度校正电路得
到实际摄氏温度电压值（可适当放大到几伏特，不超过5V），再送温度判决电路判决，需根据报警温度确定门限比较电压值，电路均可用运算放大器及电压比较器来实现。可采用三极管和继电器（RELAY）来控制驱动风扇与加热器，在仿真中用DC MOTOR代替风扇、HEATER代替加热器，并加上发光二极管来指示其是否工作。温度显示部分可采用ADC模数转换芯片来实现，将实际温度电压值通过ADC芯片转换成数字逻辑信号再通过数码管显示。
四、电路仿真与分析
仿真电路图如图
