Транзистор в качестве нагревателя

Температурный датчик и горячий транзистор удерживают биологические образцы при заданной температуре. Обычно используются транзисторы для управления резистивными нагревательными элементами. Тем не менее, вы можете использовать тепло, которое силовой транзистор рассеивается с выгодой в нескольких ситуациях, устраняя необходимость в отдельном нагревательном элементе, поскольку большинство транзисторов могут безопасно работать при температурах до 100 ° C. Типичным примером является биологическая лаборатория, в которой потребность в поддержании температуры образцов в кюветах размером с микролитр является общим требованием. Основными факторами идеи являются ограничение пространства / геометрии и верхний предел температуры менее 100 ° C.

Используйте транзистор в качестве нагревателя:
 

Рисунок 1.
IC1 измеряет температуру элемента, который нагревает Q2, и температура остается на уровне, установленном VR1.

Вы можете использовать N-канальный МОП-транзистор IRF540 для непосредственного нагрева и контроля температуры биологического образца от окружающей среды до 45 ° C. На рисунке 1 показана простая схема управления вкл / выкл, в которой LM35, IC1, является температурным датчиком, на выходе которого может отображаться DPM (цифровой панельный счетчик). IC2 сравнивает напряжение, которое VR1 устанавливает с выходом LM35, чтобы включить Q2 соответственно, с положительной обратной связью через R9, обеспечивающей небольшое количество гистерезиса. S1 переключает DPM между заданным значением и фактическим показанием температуры. Вы выводите опорное напряжение от регулятора TL431 шунта (не показано). Светодиод загорается, когда Q2 включен. IC1 и Q2 термически монтируются на металлическом блоке, который образует держатель образца; используйте термическую смазку для обоих компонентов для максимальной теплопередачи. Обратите внимание, что монтажный язычок пакета TO-220 электрически подключается к стоку, и вам может потребоваться изолировать его от кюветы с помощью термопары. Регулировка смещения VR3 для тока Q2 270 мА достаточна для удерживания кюветы при 45 ° C. Обязательно установите минимальную мощность при первом включении питания; если вы установите его на максимальную мощность, вы можете применить напряжение на входе от источника к источнику питания от 24 В до Q2, которое рассчитано на максимум 20 В. Вы можете расширить диапазон температур, изменив делитель напряжения, содержащий R1, R2 и VR1. Конструкция включает в себя предохранительную цепь отключения (не показана) в случае, если температура слишком высока. Для этой схемы возможны и другие варианты. Эти приложения включают в себя линейный контроль, широтно-импульсную модуляцию.