實驗半導體恒溫培養(yǎng)箱

針對縣鎮(zhèn)醫(yī)院每批處理的標本量不大而且設備投資相對不足的特點，筆者設計了這款半導體恒溫培養(yǎng)箱，它特別適合縣鎮(zhèn)醫(yī)院檢驗科做為真菌培養(yǎng)的培養(yǎng)箱。

工作原理：
    本恒溫箱的熱交換是采用一塊基于帕爾帖效應的半導體制冷器件M，電路見圖。圖中，RT1,RT2均為型號MF53-1的負溫度系數(shù)的熱敏電阻（NTC），分別用作室溫（環(huán)境溫度）和培養(yǎng)箱內溫度的溫度探頭。運放U1A，U1B的反相輸入端有同一基準電位V b，為敘述方便，現(xiàn)假定設定U1A的起控溫度為25℃，U1B的起控溫度也為25℃。那么：當室溫低于25℃時，有Vc＜Vb，U1A輸出低電平，Q4截止，KP1不工作，其常閉觸點接通M的A,A2位置，此時，若培養(yǎng)箱內溫度低于25℃，則有Va ＞Ⅴb，U1B輸出高電平,Q3導通,光電耦合器U4得到初級工作電流,其次級光敏三極管導通為可控硅提供觸發(fā)電流,可控硅導通,接通M的工作電源。M得電開始工作，因M加的是正向工作電流，所以M的工作面發(fā)熱，因而培養(yǎng)箱內溫度升高，RT2阻值逐暫變小，Va逐暫變小，當培養(yǎng)箱內溫度高于25℃時，出現(xiàn)Va＜Vb。U1B輸出低電平，Q3截止，光電耦合器失去初級工作電流而使其次級光敏三極管關斷，可控硅VS失去觸發(fā)電流而關斷。M失去工作電流而停止工作，培養(yǎng)箱內溫度不再上升而逐暫下降。當培養(yǎng)箱內溫度再次低于25℃時，可控硅再次得到觸發(fā)電流而工作，M再次得電而工作，培養(yǎng)箱內溫度再次升高，如此循環(huán)，使培養(yǎng)箱內溫度維持在一定的范圍內。
    當室溫高于25℃時，有Vc＞Vb，U1A輸出高電平，Q4導通，KP1得電工作，其常開觸點閉合，此時，M的B,B2接入電路，M通過反向電流，其工作面得電制冷。此時，若培養(yǎng)箱內溫度高于25℃，則有Va＜Vb，U1B輸出低電平，又因U1A輸出高電平，故此時Q2,Q3均導通，光電耦合器U4得到初級工作電流而使其次級光敏三極管導通為可控硅VS提供觸發(fā)電流而使VS觸發(fā)導通，M得電工作制冷。于是，培養(yǎng)箱內溫度開始下降，RT2的阻值開始增大，當培養(yǎng)箱內溫度降到低于25℃一下時，出現(xiàn)Va＞Vb，U1B輸出高電平，Q2截止，光電耦合器失去初級工作電流而使其次級光敏三極管關斷，可控硅失去觸發(fā)電流而關斷，M失電而停止工作，M不再制冷，培養(yǎng)箱內溫度不再下降而開始回升，當培養(yǎng)箱內溫度 再次上到25℃時 ，M 又得電工作而再次制冷。如此循環(huán)，以維持培養(yǎng)箱內溫度在一定的范圍內。U1C,U1D為極限溫度檢測電路，當某種原因使培養(yǎng)箱內溫度超過設定報警溫度上限或者低于設定溫度下*，必有U1C或者U1D之一輸出高電平而使聲源集成電路U3得電工作經Q5放大后驅動揚聲器發(fā)聲報警。另外，還通過R8,C8組成的延時電路后推動Q6動作切斷主電路的供電以強迫主電路停止工作而不再產熱或者制冷。C9是為消除臨界溫度引起KP1頻繁動作而設。