使用四比较器的恒温控制器

使用一个负温度系数（NTC）的热敏电阻，用如图1a的电路可以用最少的元件、成本和复杂性将温度控制到1℃或更好的精度。该电路含有保护以防止温度传感器短路或开路，且所有的元器件都是常用件。

该控制器是PWM类型的，但它有指数的传递特性，而不是线性的。这个设计是基于一个LM339（四比较器），并包含了温度补偿。由于比较器的温漂会产生的Vos的变化，并导致了振荡器输出改变。然而，在产生工作周期的比较器上，也发生了同样的变化，两者相抵消从而消除了控制器的温漂。

该控制器的核心是由IC1a、IC1b和相关元件组成的振荡器。振荡器输出的电压峰值和最小电压值是决定控制器精度的主要因素。关于这个振荡器有以下一些公式：

PERIOD=[R5×R6/(R5+R6)+R4]×C1×Ln[(Vas-Vmin)/(Vas-Vmax)] seconds

DutyCycle=Ln[(Vas-Vtemp)/(Vas-Vmax)] / Ln[(Vas-Vmax)/(Vas-Vmin)]

Vmax=Vcc×R3/(R1+R3)

Vmin=Vcc×R2×R3/[R2×R3+R1×(R2+R3)]

Vas=Vcc×R6/(R5+R6)

Vtemp=Vcc×(R7+R8)/(Rtherm+R7+R8)

振荡器的输出直接接到产生工作周期的比较器IC1c的输入端。R8决定温度的设置点。R8到Rtherm的分压为产生工作周期的比较器提供比较电压，比较的输出驱动一个光隔离的双向可控硅驱动器。

图1所示出的元件参数值的温度系列是25～115℃。D1和D2用于温度传感器错误和工作周期指示。R9和R10设置IC1d的反相端电平，用以检测到温度传感器的开路。

图1（a）电路图

图1（b）波形图（说明温度检测器的工作）