用现代LTSpice热敏电阻器动态模型解决老式模拟温控电路问题三-电路图讲解-电子技术方案

第三部分：热敏电阻器SPICE模型使用较老的IC进行感测，那么较新的IC（如LTC1041）情况如何？  

引言 本文是我们关于基于热敏电阻器温度控制电路的动态SPICE建模的系列文章的第三也就是和最后一部分，我们使用了疑问式的标题。我对模型使用老IC是否有效十分清楚，所以想来新IC的情况也可能一样。但正如俗话所说，眼见为实。所以我们首先要向Linear Technology致敬。实际上，没有LTSpice的计算速度和接近实时的结果显示，要在温度控制应用所需的时间长度（有时要几小时，但仿真时间的度量单位是秒）期间进行仿真是相当繁琐的。因此我们首先建立一个包括来自Linear Technology的IC——亦即 LTC1041（bang-bang控制器）——的仿真，然后显示仿真结果非常符合我们的期望并再现了电路规格。   最后，我们将介绍一个电路，其可能是德州仪器LM56的热敏电阻器模拟版本电路。

为什么是LM56？因为LM56明确给出了两个输入温度阈值建议，并在其限值范围内调节温度，LM56的SPICE模型甚至有一个用于瞬态仿真的特殊外部温度引脚。但它有一个内部硅基温度传感器，就机械灵活性和灵敏性（与热敏电阻器相比，IC的较低）而言，这是其缺点。作为一个学术活动（我承认有点出于忌妒），我在LM56的原理基础上构建我的电路，但有一个外部热敏电阻器。   这样我们可在最后的蒙特卡洛分析中研究热敏电阻器特征（响应时间和容差）的影响。   用LTC1041仿真   出发点是LTC10411数据表的引用。图1是超低功耗恒温计电路。

 图1   前面已介绍过用一个待加热系统来完成该电路（略有修改）的方法2，所以我们可画出仿真电路，用具有类似电阻温度特征（5 kW）的Vishay NTCLE100E3502_B0代替YSI 44007。    

 图2

 图3   

 我们对初始温度（Tinit）和最终的稳定循环温度（Rset）值进行两次扫描，以获得期望的系统温度结果，范围是从初始温度（15°C、20 °C、30 °C和35 °C）开始，并在由Rset值定义的温度（32 °C和37 °C）附近摆动。   我们可以验证一个微妙但并非不重要的细节：如图1的应用图所示，其中用一个开关电源（VP-P）来防止热敏电阻器的自加热，这在我们的仿真中也有使用。我能通过将初始温度设为25 °C并监测系统温度变化来验证这个事实；结果是一条平坦的线条，表明热敏电阻器绝对没有出现自加热。   我们来隔离包含图中热敏电阻器的分压器，并验证在向其施加6 V时会发生什么情况（参见图4中嵌入的电路）。我们看到在100秒过后，NTC上的电压下降，表明存在自加热。由于开关电源输入，我们避免了这一现象，我们的建模用图形方式表示了这一点。

图4   LM56的等同物，但有一个外部热敏电阻器                                          

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