在电子电路设计领域，温度和湿度的监测与控制至关重要。利用特定芯片构建的超限报警器能够及时反馈环境状态，保障系统安全稳定运行。本文将详细介绍利用 LC179 构成的温度、湿度超限报警器电路图及其工作原理。
CD4538 是一款精密单稳态触发器，采用 DIP - 16 和 SMD - 16 两种封装形式。它具有性能稳定、所需外围元件少、逻辑功能强等显著特点，并且芯片内部集成了两个独立的单稳态触发器。正因如此，CD4538 被广泛应用于计数、分频及温度控制等众多领域。以其构成的输液加温控制器为例，当液体温度与人体体温温差过大时，该控制器能通过脉宽控温方式对输液器进行加温，有效减缓病人输液时出现的疼痛、发冷等不适症状，具有安全、高效的优势。

电路结构及主要元器件选择

从电路图可知，该输液加温控制器主要由电源电路、无稳态多谐振荡器、温控电路和控制电路组成。

• 电源电路：由电源开关 S、交流保险 FU、电源变压器 T、整流桥堆 UR、滤波电容 C1、C7 和限流电阻 R6 等元件构成。在实际应用中，S 通常选用 5A、250V 的电源开关；T 选用 5 - 10W、二次电压为 15V 的电源变压器；UR 选用 1A、50V 型整流桥堆。220V 交流电压经过降压、整流和滤波处理后，一路为光电 VLC 内部的发光二极管提供近 18V 直流电压；另一路经 R6 限流及 C7 滤波后，为 IC1 和 IC2 提供工作电源。
• 无稳态多谐振荡器：由时基 IC1 及电阻器 R2、R3、电容器 C2、C3 等外围元件组成。实际应用时，IC1 常选用 NE555 型时基集成电路。
• 温控电路：由精密单稳态触发器 CD4538（IC2）及热敏电阻器 RT、电位器 RP、电阻器 R4、R5、R7 - R9、电容器 C4 - C6、电子开关 VD1、VD2 等外围元件组成。其中，RT 常选用负温度系数热敏电阻器；RP 选用小型合成碳膜电位器；VD1 和 VD2 选用 IN4148 型硅开关二极管或 ZAK10 型锗开关二极管。
• 晶闸管控制电路：由 VT、光电耦合器 VLC、双向晶闸管 VS 及加热器具 EH 组成。实际应用中，VT 常选用 S9013 或 S8050 型硅 NPN 晶体管；VLC 选用 4N25 型光电耦合器；VS 选用 1A、100V 以上的双向晶闸管；EH 选用 PTC 加热器。

工作原理

电路通电后，无稳态多谐振荡器开始工作，NE555 第 3 脚输出方波脉冲信号。该脉冲信号经 C4 和 R4 微分处理后，从 CD4538 第 4、12 脚输入，触发芯片内部的两个单稳态电路，并进行脉冲宽度比较。当 CD4538 第 6 脚和第 9 脚同时输出高电平时，电子开关 VD5、VD6 同时截止，使 VT 处于导通状态，光电耦合器 VLC 内部的发光二极管点亮，光敏三极管导通，进而使双向晶闸管 VS 受触发而导通，加热器具 EH 开始通电加热。随着药液温度的上升，RT 的阻值开始下降。当加热温度达到 RP 的设定温度时，CD4538 第 6 脚由高电平变为低电平，VD5 导通，VT 和 VS、VLC 均截止，EH 停止加热。当药液的温度降至一定值时，CD4538 第 6 脚又输出高电平，VD5 截止，VT 和 VS、VLC 又导通，EH 又开始加热。