温度迟滞如何工作？

2021-02-25

如果我有(yǒu)一个足够智能(néng)的炉子来承受适量的热量，它可(kě)能(néng)会带有(yǒu)一个内置的温度滞后控制器。让我们看看什么是温度滞后，另一种用(yòng)于精确温度控制的方法，以及一些关于温度滞后控制器的设计技巧。 

什么是温度滞后？

设定点為(wèi)80°C的温度滞后示例。

如果您使用(yòng)的是最新(xīn)的计算机图形卡之一，则可(kě)能(néng)会在设置中遇到术语“温度滞后”。根据您配置的值，图形卡将被冷却以保持在精确的温度范围内。

磁滞是指参数变化滞后于触发它们的力的情况。温度滞后遵循相同的原理(lǐ)，其中温度的上升或下降落后于供应或切断加热/冷却供应的行為(wèi)。这是在各种应用(yòng)中用(yòng)于温度控制的原理(lǐ)。

在温度控制器中，温度滞后由最小(xiǎo)和最大温度值定义，在该温度下，将分(fēn)别打开和关闭热量。例如，如果要使显卡的VRM温度保持在80°C且滞后5°C，则冷却风扇将在温度达到85°C时启动，并在温度下降至75°C时关闭。

除了图形卡外，温度滞后还可(kě)以用(yòng)于优化房间温度控制的電(diàn)源效率，或者使電(diàn)源调节器可(kě)靠地工作而不会过热。

温度滞后的精度如何？

温度迟滞适用(yòng)于不需要精确控制的应用(yòng)。

温度迟滞比根本没有(yǒu)调节要精确得多(duō)，但它不是可(kě)用(yòng)的最精确的温度控制形式。当在图表上绘制时，温度滞后的结果是滞后窗口之间的一系列振荡。 

由于温度滞后，被摄體(tǐ)的温度在特定范围内波动。它的算法并不意味着将温度保持在特定的设定值上。因此，温度迟滞适用(yòng)于不需要高精度调节的应用(yòng)。

如果系统需要精确调节的温度，则使用(yòng)PID（比例积分(fēn)微分(fēn)）控制器是更好的选择。PID控制器的算法基于比例，积分(fēn)和微分(fēn)常数，并根据监视的反馈自动调整温度调节。结果是温度滞后控制无法实现的精确温度值。  

设计温度迟滞控制器

温度滞后控制器设计始于微控制器。

由于其简单性，您很(hěn)有(yǒu)可(kě)能(néng)遇到需要温度滞后控制的项目，也许是在PCB布局中放置参考電(diàn)压时。幸运的是，构建一个相当简单，但是它需要硬件和固件才能(néng)正常工作。 

在硬件方面，您将需要一个能(néng)够控制加热元件和对温度输入进行采样的微控制器。这意味着数字输出连接到继電(diàn)器或功率MOSFET，模拟输入连接到温度感测電(diàn)路。 

微控制器将需要一个读/写存储器（内部EEPROM或電(diàn)池备份的RAM）来存储磁滞值。还必须构建用(yòng)户界面以允许配置最小(xiǎo)和最大限制。这可(kě)以采用(yòng)键盘，LCD或与配置软件的连接形式。 

然后，通过加载到微控制器中的固件使磁滞控制器栩栩如生。固件相对简单，因為(wèi)它涉及采样温度输入并将其与保存的磁滞极限进行比较。然后，它根据测得的输入打开或关闭输出。