Számos technológiai folyamatban használják, beleértve a háztartási fűtési rendszereket is. A termosztát működését meghatározó tényező a külső hőmérséklet, melynek értékét elemzi és a beállított határérték elérésekor csökkenti vagy növeli az áramlási sebességet.

A hőszabályozók különféle kivitelben kaphatók, és ma már nagyon sok ipari változat kapható, amelyek különböző elvek szerint működnek, és különböző területeken való használatra készültek. Rendelkezésre állnak a legegyszerűbb elektronikus áramkörök is, amelyeket megfelelő elektronikai ismeretekkel bárki össze tud szerelni.

Leírás

A termosztát az áramellátó rendszerekbe telepített eszköz, amely lehetővé teszi a fűtési energiafogyasztás optimalizálását. A termosztát fő elemei:

1. Hőmérséklet érzékelők- megfelelő méretű elektromos impulzusok generálásával szabályozni a hőmérsékleti szintet.
2. Analitikai blokk– feldolgozza az érzékelőktől érkező elektromos jeleket, és a hőmérsékleti értéket a végrehajtó szerv helyzetét jellemző értékké alakítja.
3. Végrehajtó ügynökség– az analitikai egység által jelzett mennyiséggel szabályozza a takarmányt.

A modern termosztát egy diódákon, triódákon vagy zener-diódákon alapuló mikroáramkör, amely a hőenergiát elektromos energiává alakítja. Mind ipari, mind otthoni kivitelben ez egyetlen egység, amelyhez hőelem csatlakozik, távolról vagy itt található. A termosztát sorosan kapcsolódik a végrehajtó szerv tápáramköréhez, ezzel csökkentve vagy növelve a tápfeszültség értékét.

Működés elve

A hőmérséklet-érzékelő elektromos impulzusokat ad, amelyek áramértéke a hőmérsékleti szinttől függ. Ezeknek az értékeknek a belső aránya lehetővé teszi, hogy a készülék nagyon pontosan meghatározza a hőmérsékleti küszöböt, és eldöntse például, hogy a szilárd tüzelésű kazán levegőbefúvó csappantyúját hány fokkal kell kinyitni, vagy a melegvíz-ellátó csappantyút hány fokkal kell kinyitni. nyisd ki. A termosztát működésének lényege, hogy az egyik értéket a másikra konvertálja, és az eredményt korrelálja az aktuális szinttel.

Az egyszerű házi készítésű szabályozók általában mechanikus vezérléssel rendelkeznek egy ellenállás formájában, amelynek mozgatásával a felhasználó beállítja a kívánt hőmérsékleti küszöböt, azaz jelzi, hogy milyen külső hőmérsékleten lesz szükség a betáplálás növelésére. Fejlettebb funkcionalitással az ipari eszközök szélesebb határokig programozhatók, vezérlő segítségével, a különböző hőmérsékleti tartományoktól függően. Nem rendelkeznek mechanikus vezérléssel, ami hozzájárul a hosszú munkavégzéshez.

Hogyan barkácsoljunk

A saját készítésű szabályozók széles körben használatosak otthoni körülmények között, különösen azért, mert a szükséges elektronikus alkatrészek és áramkörök mindig megtalálhatók. Az akváriumban lévő víz felmelegítése, a helyiség szellőzésének bekapcsolása, amikor a hőmérséklet emelkedik, és sok más egyszerű technológiai művelet teljesen áthelyezhető egy ilyen automatizálásra.

Az autoregulátorok sémái

Jelenleg a házi elektronika rajongói körében két automatikus vezérlési séma népszerű:

1. A TL431 típusú állítható zener-dióda alapján - a működési elv a 2,5 voltos túlfeszültség küszöbének rögzítése. Amikor eltörik a vezérlőelektródán, a zener dióda nyitott helyzetbe kerül, és terhelési áram halad át rajta. Abban az esetben, ha a feszültség nem lépi át a 2,5 voltos küszöböt, az áramkör zárt helyzetbe kerül és leválasztja a terhelést. Az áramkör előnye rendkívüli egyszerűsége és nagy megbízhatósága, mivel a zener dióda csak egy bemenettel van felszerelve az állítható feszültség ellátására.
2. K561LA7 típusú tirisztoros mikroáramkör vagy modern külföldi megfelelője CD4011B - a fő elem a T122 vagy KU202 tirisztor, amely erőteljes kapcsolókapcsolatként működik. Az áramkör által fogyasztott áram normál üzemmódban nem haladja meg az 5 mA-t, 60-70 fokos ellenállás-hőmérséklet mellett. A tranzisztor nyitott helyzetbe kerül impulzusok vételekor, ami viszont a tirisztor kinyitásának jele. Radiátor hiányában az utóbbi akár 200 watt sávszélességet is elérhet. Ennek a küszöbértéknek a növeléséhez erősebb tirisztort kell telepítenie, vagy fel kell szerelnie egy meglévő radiátort, amely 1 kW-ra növeli a kapcsolási kapacitást.

Szükséges anyagok és eszközök

A saját összeszerelés nem sok időt vesz igénybe, de bizonyos elektronikai és elektrotechnikai ismeretek, valamint forrasztópákával kapcsolatos tapasztalatok mindenképpen szükségesek. A munkához a következőkre van szüksége:

• Forrasztópáka impulzusos vagy hagyományos vékony fűtőelemmel.
• Nyomtatott áramkör.
• Forrasztás és folyasztószer.
• Sav sávok maratásához.
• Elektronikus alkatrészek a kiválasztott séma szerint.

Termosztát áramkör

Végigjátszás

1. Az elektronikus elemeket úgy kell elhelyezni a táblán, hogy könnyen felszerelhetők legyenek anélkül, hogy a szomszédosakat forrasztópákával megütnék, az aktívan hőt termelő részek közelében, a távolság valamivel nagyobb lesz.
2. Az elemek közötti sávok a rajz szerint vannak maratva, ha nincs, akkor először papírra vázlatot készítenek.
3. Feltétlenül ellenőrizni kell az egyes elemek teljesítményét, és csak ezután kerül sor a táblára való leszállásra, majd a pályákhoz való forrasztásra.
4. A diódák, triódák és egyéb részek polaritását a diagramnak megfelelően ellenőrizni kell.
5. Nem ajánlott savat használni rádióalkatrészek forrasztásához, mivel ez rövidre zárhatja a szomszédos pályákat, szigetelés céljából gyantát adnak a köztük lévő térbe.
6. Az összeszerelés után az eszköz beállítása az optimális ellenállás kiválasztásával történik a tirisztor nyitásának és zárásának legpontosabb küszöbértékéhez.

Házi készítésű termosztátok terjedelme

A mindennapi életben a termosztát használata leggyakrabban a házi készítésű inkubátorokat üzemeltető nyári lakosok körében található, és a gyakorlat azt mutatja, hogy nem kevésbé hatékonyak, mint a gyári modellek. Valójában egy ilyen eszköz mindenhol használható, ahol a hőmérsékleti értékektől függően bizonyos műveleteket kell végrehajtani. Hasonlóan lehetséges a gyeppermetező vagy öntözőrendszer, a fényvédő szerkezetek kiterjesztése, vagy egyszerűen valamire figyelmeztető hang- vagy fényriasztó automatizálással.

DIY javítás

Kézzel összeszerelve ezek az eszközök hosszú ideig tartanak, de számos olyan szokásos helyzet is előfordulhat, amikor javításra lehet szükség:

• A beállító ellenállás meghibásodása - leggyakrabban előfordul, mivel a rézpályák elhasználódnak, az elem belsejében, amelyen az elektróda csúszik, alkatrész cserével oldják meg.
• A tirisztor vagy a trióda túlmelegedése - a tápellátást rosszul választották ki, vagy a készülék a helyiség rosszul szellőző részén található. Ennek elkerülése érdekében a tirisztorokat radiátorokkal szerelik fel, vagy a termosztátot semleges mikroklímával rendelkező zónába kell helyezni, ami különösen fontos a nedves helyiségekben.
• Nem megfelelő hőmérséklet-szabályozás - a termisztor károsodása, korrózió vagy szennyeződés a mérőelektródákon.

Előnyök és hátrányok

Kétségtelen, hogy az automata vezérlés alkalmazása már önmagában is előnyt jelent, hiszen az energiafogyasztó ilyen lehetőségeket kap:

• Energiaforrások megtakarítása.
• Állandó kényelmes szobahőmérséklet.
• Nincs szükség emberi közreműködésre.

Az automata szabályozás különösen nagy alkalmazást talált a lakóházak fűtési rendszereiben. A termosztáttal felszerelt bemeneti szelepek automatikusan szabályozzák a hőhordozó betáplálását, aminek köszönhetően a lakók lényegesen alacsonyabb számlákat kapnak.

Egy ilyen eszköz hátránya a költsége, amely azonban nem vonatkozik a kézzel készített eszközökre. Csak a folyékony és gáznemű közeg ellátásának szabályozására tervezett ipari eszközök drágák, mivel az aktuátor speciális motort és egyéb szelepeket tartalmaz.

Bár maga az eszköz meglehetősen igénytelen a működési feltételekre, a válasz pontossága az elsődleges jel minőségétől függ, és ez különösen igaz a magas páratartalom mellett vagy agresszív közeggel érintkező automatizálásra. A hőérzékelők ilyen esetekben nem érintkezhetnek közvetlenül a hűtőfolyadékkal.

A vezetékeket sárgaréz hüvelybe helyezik, és hermetikusan lezárják epoxi ragasztóval. A termisztor végét a felületen hagyhatja, ami hozzájárul a nagyobb érzékenységhez.

Ebben a cikkben megvizsgáljuk azokat az eszközöket, amelyek támogatnak egy bizonyos hőmérsékleti rendszert, vagy jelzik, hogy a kívánt hőmérsékletet elérték. Az ilyen eszközök széles skálával rendelkeznek: képesek fenntartani a kívánt hőmérsékletet inkubátorokban és akváriumokban, fűtött padlókban, és akár egy okosotthon részei is lehetnek. Az Ön számára útmutatást adtunk arról, hogyan készítsen termosztátot saját kezűleg és minimális költséggel.

Egy kis elmélet

A legegyszerűbb mérőérzékelők, beleértve a hőmérsékletre reagálókat is, egy két ellenállású mérőfélkarból, egy referenciaból és egy, az ellenállását a rájuk alkalmazott hőmérséklettől függően változtatható elemből állnak. Ez jobban látszik az alábbi képen.

A diagramból látható, hogy az R2 ellenállás egy saját készítésű termosztát mérőeleme, az R1, R3 és R4 pedig a készülék referenciakarja. Ez egy termisztor. Ez egy vezetőképes eszköz, amely megváltoztatja ellenállását a hőmérséklettel.

A termosztát eleme, amely a mérőkar állapotváltozására reagál, egy integrált erősítő komparátor üzemmódban. Ez az üzemmód a mikroáramkör kimenetét kikapcsolt állapotból munkahelyzetbe ugrik. Így az összehasonlító kimenetén csak két értékünk van: „be” és „ki”. A chipterhelés egy PC ventilátor. Amikor a hőmérséklet elér egy bizonyos értéket az R1 és R2 vállban, feszültségeltolódás következik be, a mikroáramkör bemenete összehasonlítja a 2. és 3. érintkező értékeit, és a komparátor kapcsol. A ventilátor lehűti a kívánt tárgyat, hőmérséklete csökken, az ellenállás ellenállása megváltozik és a komparátor kikapcsolja a ventilátort. Így a hőmérsékletet egy adott szinten tartják, és a ventilátor működését szabályozzák.

Áramkör áttekintése

A mérőkarból származó különbségi feszültséget egy párosított tranzisztorra táplálják nagy erősítéssel, és egy elektromágneses relé komparátorként működik. Ha a tekercs feszültsége elegendő a mag visszahúzásához, akkor az kioldódik, és az érintkezőin keresztül a működtetőelemekhez kapcsolódik. A beállított hőmérséklet elérésekor a tranzisztorok jele csökken, a relé tekercsének feszültsége szinkronosan csökken, és egy ponton az érintkezők lekapcsolódnak, és a hasznos teher kikapcsol.

Az ilyen típusú relék jellemzője a jelenlét - ez több fokos különbség a házi készítésű termosztát be- és kikapcsolása között, az elektromechanikus relé jelenléte miatt az áramkörben. Így a hőmérséklet mindig több fokkal ingadozik a kívánt érték körül. Az alábbi összeszerelési lehetőség gyakorlatilag mentes a hiszterézistől.

Egy inkubátor analóg termosztátjának sematikus diagramja:

Ezt a sémát a 2000-es években nagyon népszerű volt az ismétlődés, de még most sem veszítette el relevanciáját, és megbirkózik a hozzá rendelt funkcióval. Ha hozzáfér a régi alkatrészekhez, szinte ingyen összeállíthat egy termosztátot saját kezével.

A házilag készített termék szíve a K140UD7 vagy K140UD8 integrált erősítő. Ebben az esetben pozitív visszacsatoláshoz kapcsolódik, és összehasonlító. Az R5 hőmérséklet-érzékeny elem egy MMT-4 típusú ellenállás, negatív TKE-vel, ami azt jelenti, hogy melegítéskor az ellenállása csökken.

A távirányító érzékelője árnyékolt vezetéken keresztül csatlakozik. Az eszköz hamis működésének csökkentése érdekében a vezeték hossza nem haladhatja meg az 1 métert. A terhelés vezérlése a VS1 tirisztoron keresztül történik, és a csatlakoztatott fűtőelem legnagyobb megengedett teljesítménye a névleges értékétől függ. Ebben az esetben 150 watt, egy elektronikus kulcs - egy tirisztort kell felszerelni egy kis radiátorra a hő eltávolításához. Az alábbi táblázat bemutatja a rádióelemek besorolását a termosztát otthoni összeszereléséhez.

A készüléknek nincs galvanikus leválasztása a 220 voltos hálózatról, a beállításnál legyen óvatos, a szabályozóelemeken hálózati feszültség van, ami életveszélyes. Összeszerelés után szigetelje le az összes érintkezőt, és helyezze a készüléket nem vezető burkolatba. Az alábbi videó bemutatja a tranzisztoros termosztát összeszerelését:

Házi készítésű tranzisztoros termosztát

Most elmondjuk, hogyan készítsünk hőmérséklet-szabályozót meleg padlóhoz. A munkaséma egy sormintáról van másolva. Hasznos azok számára, akik szeretnének megismerkedni és ismételni, vagy mintaként a készülék hibaelhárításához.

Az áramkör közepe egy stabilizátor chip, szokatlan módon csatlakoztatva, az LM431 2,5 volt feletti feszültségnél áramot kezd átadni. Ez az érték, hogy ez a mikroáramkör belső referenciafeszültség-forrással rendelkezik. Alacsonyabb áramértéken nem hagy ki semmit. Ezt a funkcióját a hőmérséklet-szabályozók különféle rendszereiben kezdték használni.

Mint látható, a klasszikus mérőkaros áramkör marad: R5, R4 további ellenállások, és R9 egy termisztor. A hőmérséklet megváltozásakor a feszültség eltolódik a mikroáramkör 1. bemenetén, és ha elérte a válaszküszöböt, akkor a feszültség továbbmegy az áramkör mentén. Ebben a kialakításban a TL431 chip terhelése a HL2 működésjelző LED és az U1 optocsatoló a tápáramkör optikai leválasztására a vezérlőáramköröktől.

Az előző verzióhoz hasonlóan a készülékben nincs transzformátor, hanem egy C1, R1 és R2 oltókondenzátor áramkör táplálja, így szintén életveszélyes feszültség alatt van, és az áramkörrel végzett munka során rendkívül óvatosnak kell lenni . A feszültség stabilizálása és a hálózati kitörések hullámainak kiegyenlítése érdekében az áramkörbe egy VD2 zener-diódát és egy C3 kondenzátort kell beépíteni. A HL1 LED fel van szerelve, hogy vizuálisan jelezze a feszültség jelenlétét az eszközön. A teljesítményszabályozó elem egy triac VT136, kis hevederrel az U1 optocsatolón keresztül történő vezérléshez.

Ezekkel az értékekkel a szabályozási tartomány 30-50°C között van. Az első pillantásra látszólagos bonyolultság ellenére a kialakítás könnyen beállítható és könnyen megismételhető. Az alábbiakban egy TL431 chipen lévő termosztát vizuális diagramja látható, külső 12 voltos tápegységgel, otthoni automatizálási rendszerekben való használatra:

Ez a termosztát képes vezérelni a számítógép ventilátorát, táprelét, fényjelzőket, hangjelzéseket. A forrasztópáka hőmérsékletének szabályozására van egy érdekes séma, amely ugyanazt a TL431 integrált áramkört használja.

A fűtőelem hőmérsékletének mérésére bimetál hőelemet használnak, amely kölcsönözhető egy multiméterben lévő távoli mérőből, vagy megvásárolható egy speciális rádióalkatrész-üzletben. A hőelem feszültségének a TL431 kioldási szintjére való növelése érdekében egy további erősítőt telepítenek az LM351-re. A vezérlés a MOC3021 optocsatolón és a triac T1-en keresztül történik.

A termosztát hálózatra kapcsolásakor figyelni kell a polaritásra, a szabályozó mínuszának a nulla vezetéken kell lennie, különben a fázisfeszültség megjelenik a forrasztópáka testén, a hőelem vezetékein keresztül. Ez ennek az áramkörnek a fő hátránya, mert nem mindenki akarja folyamatosan ellenőrizni a dugó helyes csatlakoztatását a konnektorhoz, és ha ezt figyelmen kívül hagyja, áramütést kaphat, vagy megsérülhet az elektronikus alkatrészek a forrasztás során. A tartomány beállítását az R3 ellenállás végzi. Ez a rendszer biztosítja a forrasztópáka hosszú működését, kiküszöböli a túlmelegedést és javítja a forrasztás minőségét a hőmérsékleti rendszer stabilitása miatt.

Egy másik ötlet egy egyszerű termosztát összeszerelésére a videóban található:

Hőmérséklet szabályozó TL431 chipen

Egyszerű szabályzó a forrasztópáka számára

A hőmérséklet-szabályozók szétszerelt példái elégségesek ahhoz, hogy megfeleljenek az otthoni mester igényeinek. A sémák nem tartalmaznak szűkös és drága pótalkatrészeket, könnyen megismételhetők, és gyakorlatilag nem kell módosítani. A házilag készített adatok könnyen adaptálhatók a vízmelegítő tartályában lévő víz hőmérsékletének szabályozására, az inkubátor vagy üvegház hőjének figyelésére, a vasaló vagy a forrasztópáka korszerűsítésére. Ezenkívül egy régi hűtőszekrényt helyreállíthat, ha a szabályozót a mérőkar ellenállásainak felcserélésével negatív hőmérsékleti értékekre állítja vissza. Reméljük, cikkünk érdekes volt, hasznosnak találta, és megértette, hogyan készítsen termosztátot saját kezével otthon! Ha továbbra is kérdései vannak, nyugodtan tedd fel őket a megjegyzésekben.

Egyszerű hűtő termosztát

DIY

Készítsen egyszerű hűtőszekrény termosztát áramkört

Pontos elektronikus termosztátot szeretne készíteni hűtőszekrényéhez? Az ebben a cikkben ismertetett szilárdtest-termosztát áramkör meg fogja lepni "menő" teljesítményével.

Bevezetés

Egy eszköz, ha egyszer össze van építve és bármilyen megfelelő eszközzel integrálva, azonnal jobb rendszervezérlést mutat, energiát takarít meg, valamint megnöveli az eszköz élettartamát.A hagyományos hűtőtermosztátok drágák és nem túl pontosak. Ezenkívül kopásnak vannak kitéve, ezért nem tartósak. Itt egy egyszerű és hatékony elektronikus hűtőtermosztátról lesz szó.
A termosztát, mint mindannyian tudjuk, egy olyan eszköz, amely képes érzékelni egy bizonyos beállított hőmérsékleti szintet, és kikapcsolni vagy átkapcsolni egy külső terhelést. Az ilyen eszközök lehetnek elektromechanikus típusúak vagy bonyolultabb elektronikus típusok.
A termosztátokat általában klíma-, hűtő- és vízmelegítő berendezésekkel társítják. Az ilyen alkalmazásoknál az eszköz a rendszer fontos részévé válik, amely nélkül az eszköz elérheti és megkezdheti a munkát extrém körülmények között, és végül megsérülhet.
A fenti készülékekben található vezérlőkapcsoló beállítása biztosítja, hogy a termosztát lekapcsolja a készüléket, miután a hőmérséklet átlépi a kívánt határértéket, és visszakapcsol, amint a hőmérséklet visszatér az alsó küszöbértékre.
Így a hűtőszekrény belsejében vagy a szobahőmérséklet a légkondicionálón keresztül kedvező tartományban marad.
Az itt bemutatott hűtőtermosztát-körötlet külsőleg is használható hűtőszekrény vagy bármilyen hasonló berendezés felett annak működésének szabályozására.
Működésüket úgy lehet szabályozni, hogy egy termosztát-érzékelő elemet csatlakoztatnak egy külső hűtőbordához, amely általában a legtöbb freont használó hűtőközeg mögött található.
A kialakítás rugalmasabb és szélesebb, mint a beépített termosztátok, és jobb hatékonyságot tud felmutatni. Az áramkör könnyen helyettesítheti a hagyományos low-tech kiviteleket, ráadásul sokkal olcsóbb is azokhoz képest.
Nézzük meg, hogyan működik az áramkör:

Áramkör leírása
Egy egyszerű hűtőszekrény termosztát áramkör

Az ábra egy egyszerű áramkört mutat be, amely az IC 741 köré épült, és amely alapvetően feszültség-összehasonlítóként van konfigurálva. Kisebb teljesítményű transzformátort használ, hogy az áramkör kompakt és szilárd állapotú legyen.
Az R3, R2, P1 és NTC R1 bemeneten lévő hídkonfiguráció képezi az áramkör fő érzékelőelemeit.
Az IC invertáló bemenete az R3 és R4 feszültségosztó hálózat segítségével a tápfeszültség felére van rögzítve.
Ezzel szükségtelenné válik az IC kettős tápellátása, és az áramkör egyetlen tápfeszültség mellett is optimális eredményeket tud biztosítani.
Az IC nem invertáló bemenetének referenciafeszültsége egy adott P1-re van szorítva az NTC (negatív hőmérsékleti együttható) tekintetében.
Abban az esetben, ha a szabályozott hőmérséklet a kívánt szint fölé sodródik, az NTC ellenállás csökken, és az IC nem invertáló bemenetén a potenciál átlépi a beállított értéket.
Ez azonnal átkapcsolja az IC kimenetét, ami viszont a tranzisztort tartalmazó végfokozatot, a triax hálózatot kapcsolja le, lekapcsolva a terhelést (fűtési vagy hűtési rendszert), amíg a hőmérséklet el nem ér egy alsó küszöböt.
Az R5 visszacsatolási ellenállás bizonyos mértékig elősegíti a hiszterézis indukálását az áramkörben, amely fontos paraméter, amely nélkül az áramkör gyorsan foroghat a hirtelen hőmérséklet-változásokra reagálva.

Az összeszerelés befejezése után az áramkör beállítása nagyon egyszerű, és a következő pontokkal kell elvégezni:

NE emlékezzen AZ ÁLLANDÓ FORRÁSPOTENCIÁL ALAPJÁN ALAPULÓ KÜLSŐ ÁRAMKÖRRE, A VIGYÁZAT FIGYELMEZTETÉS A VIZSGÁLATI ÉS TELEPÍTÉSI ELJÁRÁSOK ELLENI FIGYELMEZTETÉS. FADESZKÁT VAGY BÁRMILYEN MÁS SZIGETELŐ ANYAG HASZNÁLATA A LÁBÁN ERŐSEN AJÁNLOTT; HASZNÁLJON ELEKTROMOS SZERSZÁMOKAT IS, AMELYEKET A TELEP KÖZELÉBEN SZIGETELNI KELL.

Az elektronikus hűtőköri termosztát beállítása Szüksége lesz egy minta hőforrásra, amelyet a termosztátáramkör kívánt küszöbértékéhez kell finoman beállítani.
Kapcsolja be az áramkört, és adja meg és csatlakoztassa a fenti hőforrást az NTC-hez.
Most állítsa be az előbeállítást úgy, hogy a kimenet csak kapcsoljon (a kimeneti LED világít) Vegye le a hőforrást az NTC-ről, az áramkör hiszterézisétől függően a kimenetnek néhány másodpercen belül ki kell kapcsolnia.
Ismételje meg az eljárást többször, hogy megbizonyosodjon a helyes működéséről.
Ezzel befejeződik ennek a hűtőtermosztátnak a beállítása, és készen áll arra, hogy bármilyen hűtőszekrénnyel vagy hasonló berendezéssel integrálható legyen a működésének pontos és állandó szabályozása érdekében.

Alkatrész lista

R2 = előre beállított 10KR3,

R9 = 56 ohm/1 watt

C1 = 105 / 400 V

C2 = 100uF / 25V

Z1 = 12V, 1W zener dióda

* Optocsatolón keresztüli opció, hozzáadott kapcsoló és diódahíd a tápegységhez

Hogyan hozzunk létre egy automatikus hűtőszekrény hőmérséklet-szabályozó áramkört

Ennek a körnek az ötletét ennek a blognak az egyik lelkes olvasója, Gustavo úr javasolta nekem. Egy hasonló áramkört közzétettem egy automatikus hűtőszekrény termosztáthoz, azonban az áramkört úgy tervezték, hogy érzékelje a hűtőrács hátulján elérhető magasabb hőmérsékleti szintet.

Bevezetés

Gustavo úr nem egészen értette az ötletet, és megkért, hogy tervezzek egy olyan hűtőszekrény termosztát áramkört, amely érzékeli a hideg hőmérsékletet a hűtőszekrény belsejében, nem pedig a meleg hőmérsékletet a hűtőszekrény hátulján.
Tehát némi erőfeszítéssel sikerült találnom egy igazi hűtőszekrény-hőmérséklet-szabályozó LÁNCDIAGRAMOT, vizsgáljuk meg ezt az ötletet a következő pontokkal:
Hogyan működnek az áramkörök
A koncepció nem túl új és nem egyedi, ez a szokásos összehasonlító koncepció került ide.

Az IC 741 szabványos komparátor módban és nem invertáló erősítő áramkörként is be van építve.
Az NTC termisztor lesz a fő érzékelő komponens, és kifejezetten a hideg hőmérséklet érzékenységéért felelős.
Az NTC a negatív hőmérsékleti együttható rövidítése, ami azt jelenti, hogy a termisztor ellenállása a körülötte lévő hőmérséklet csökkenésével nő.
Megjegyzendő, hogy az NTC-t ezen előírások szerint kell minősíteni, különben a rendszer nem fog megfelelően működni.
Az előre beállított P1 az IC kioldási pontjának beállítására szolgál.
Amikor a hűtőszekrény belsejében a hőmérséklet a küszöbérték alá esik, a termisztor ellenállása elég magas lesz, és az invertáló érintkező feszültségét a nem invertáló érintkező feszültségszintje alá csökkenti.
Ez azonnal magasra emeli az IC kimenetet, aktiválja a relét és kikapcsolja a hűtőkompresszort.
A P1-et úgy kell beállítani, hogy az op-amp kimenete nulla Celsius fokon magasra menjen.
Az áramkör által bevezetett enyhe hiszterézis áldás, vagy inkább áldás, mert emiatt az áramkör nem kapcsol gyorsan küszöbszinteken, hanem csak akkor reagál, ha a hőmérséklet körülbelül pár fokkal a leállási szint fölé emelkedik.
Tegyük fel például, hogy ha a trigger szint nullára van állítva, akkor az IC kikapcsolja a relét ezen a ponton, és a hűtőszekrény kompresszora is kikapcsol, a hűtőszekrény belsejében a hőmérséklet emelkedni kezd, de az IC nem fog azonnal kapcsoljon, de megtartja pozícióját mindaddig, amíg a hőmérséklet nem emelkedik legalább 3 Celsius-fokkal nulla fölé.


Ha további kérdései vannak ezzel az automatikus hűtőszekrény hőmérséklet-szabályozó áramkörrel kapcsolatban, ugyanezt a megjegyzésekben is kifejezheti.

RP1, RP2 szabályozás beállítható hőmérséklet-szabályozási pontok, 555 idő Schmitt áramkör inverziós áramkör, relék segítségével az automatikus szabályozás eléréséhez.

Frissítve 2018. április 01. Létrehozva 2018. március 29

Egyszerű, barkácsolható elektronikus termosztát. Javasolok egy házi termosztát készítésének módszerét, amellyel hideg időben is kényelmes hőmérsékletet lehet fenntartani a helyiségben. A termosztát 3,6 kW-ig teszi lehetővé a teljesítmény átkapcsolását. Minden rádióamatőr kialakítás legfontosabb része a ház. Egy gyönyörű és megbízható tok hosszú élettartamot biztosít minden házi készítésű készülék számára. A termosztát alább látható változatában egy kényelmes kis méretű tok és az összes teljesítményelektronika az üzletekben kapható elektronikus időzítőből kerül felhasználásra. A saját készítésű elektronikus rész az LM311 komparátor chipre épül.

A séma leírása

A hőmérséklet-érzékelő egy R1 termisztor, melynek névleges értéke 150k, MMT-1 típusú. Az R1 érzékelő az R2, R3, R4 és R5 ellenállásokkal együtt mérőhidat alkot. A C1-C3 kondenzátorok az interferencia elnyomására vannak felszerelve. Az R3 változó ellenállás kiegyenlíti a hidat, vagyis beállítja a hőmérsékletet.

Ha az R1 hőmérséklet-érzékelő hőmérséklete a beállított érték alá csökken, akkor az ellenállása megnő. Az LM311 chip 2. bemenetén a feszültség nagyobb lesz, mint a 3. bemeneten. A komparátor működni fog, és a 4. kimenetén magas szint lesz beállítva, a HL1 LED-en keresztül az időzítő elektronikus áramkörére adott feszültség aktiválja a relét és kapcsolja be a fűtőberendezést. Ezzel egyidejűleg a HL1 LED kigyullad, jelezve, hogy a fűtés be van kapcsolva. Az R6 ellenállás negatív visszacsatolást hoz létre a 7-es kimenet és a 2-es bemenet között. Ez lehetővé teszi a hiszterézis beállítását, azaz a fűtés alacsonyabb hőmérsékleten kapcsol be, mint amennyit kikapcsol. A kívül elhelyezett R1 ellenállás gondos szigetelést igényel, mivel a termosztát tápellátása transzformátor nélküli és nincs galvanikus leválasztása a hálózatról, azaz veszélyes hálózati feszültség van jelen a készülék elemein. Az alábbiakban látható a termosztát gyártási eljárása és a termisztor szigetelése.

Hogyan készítsünk termosztátot saját kezűleg

1. Megnyílik a tok donora és az áramkör - az elektronikus CDT-1G időzítő. Az időzítő mikrokontroller egy szürke háromvezetékes kábelre van felszerelve. Forrassza le a kábelt a tábláról. A hurokvezetékek furatai (+) - +5 voltos tápegység, (O) - vezérlőjel-ellátás, (-) - mínusz teljesítmény. A terhelést egy elektromágneses relé kapcsolja.

2. Mivel az áramkör tápegységének tápegysége nem rendelkezik galvanikus leválasztással a hálózattól, minden munkát az áramkör ellenőrzésére és konfigurálására egy biztonságos 5 voltos áramforrásról végezzünk. Először az állványon ellenőrizzük az áramköri elemek teljesítményét.

3. Az áramköri elemek ellenőrzése után a konstrukciót a táblára szereljük fel. Az eszköz tábláját nem egy kenyérvágó deszkára fejlesztették ki és szerelték össze. Az összeszerelés után az állványon teljesítménypróbát is végeznek.

4. Az R1 hőmérséklet-érzékelő a blokkhüvely házának oldalsó felületén kívül van felszerelve, a vezetékek hőre zsugorodó csővel vannak szigetelve. Az érzékelővel való érintkezés elkerülése, de a külső levegő érzékelőhöz való hozzáférésének fenntartása érdekében egy védőcső van a tetejére szerelve. A cső egy golyóstoll középső részéből készül. A csőben egy lyukat vágnak az érzékelőre való felszereléshez. A cső a testhez van ragasztva.

5. Az R3 változtatható ellenállás a ház felső fedelére van felszerelve, ott is készült egy lyuk a LED számára. A biztonság kedvéért célszerű az ellenállás házát egy réteg elektromos szalaggal lefedni.

6. Az R3-as ellenállás beállító gombja házilag, egy megfelelő formájú régi fogkeféből kézzel készült :).

R3 ellenállás

A mindennapi életben és a kiegészítő gazdálkodásban gyakran szükséges egy helyiség hőmérsékleti rendszerének fenntartása. Korábban ehhez egy meglehetősen hatalmas, analóg elemekre készült áramkörre volt szükség, az általános fejlesztéshez egy ilyen áramkört fogunk figyelembe venni. Ma minden sokkal egyszerűbb, ha szükségessé válik a hőmérséklet -55 és +125 ° C közötti tartományban tartása, akkor a programozható hőmérő és a DS1821 termosztát tökéletesen megbirkózik a céllal.

A termosztát sémája egy speciális hőmérséklet-érzékelőn. Ez a DS1821 hőmérséklet-érzékelő olcsón megvásárolható az ALI Express-től (rendeléshez kattintson a fenti képre)

A termosztát be- és kikapcsolásának hőmérsékleti küszöbét az érzékelő memóriájában található TH és TL értékek állítják be, amelyeket be kell programozni a DS1821-be. Ha a hőmérséklet meghaladja a TH cellában rögzített értéket, egy logikai egység szintje jelenik meg az érzékelő kimenetén. Az esetleges interferencia elleni védelem érdekében a terhelésszabályozó áramkört úgy valósítják meg, hogy az első tranzisztor a hálózati feszültség azon félhullámába van zárva, amikor az nulla, ezáltal előfeszítő feszültséget ad a második térhatás kapujára. tranzisztor, ami bekapcsolja az opto-triacot, és máris megnyitja a terhelést vezérlő VS1 smystort . A terhelés bármilyen eszköz lehet, például villanymotor vagy fűtőtest. Az első tranzisztor reteszelésének megbízhatóságát az R5 ellenállás kívánt értékének kiválasztásával kell beállítani.

A DS1820 hőmérséklet-érzékelő képes -55 és 125 fok közötti hőmérséklet érzékelésére, és termosztát üzemmódban működik.

A termosztát sémája a DS1820 érzékelőn

Ha a hőmérséklet meghaladja a TH felső küszöböt, akkor a DS1820 kimenete logikai egység lesz, a terhelés kikapcsolja a hálózatot. Ha a hőmérséklet az alsó programozott TL szint alá csökken, akkor a hőmérséklet-érzékelő kimenetén egy logikai nulla jelenik meg, és a terhelés bekapcsol. Ha voltak tisztázatlan pillanatok, a házi készítésű dizájnt a 2. számból kölcsönözték 2006-ra.

Az érzékelő jele a CA3130 műveleti erősítőn lévő komparátor közvetlen kimenetére megy. Ugyanazon op-amp invertáló bemenete referenciafeszültséget kap az osztótól. Az R4 változó ellenállás beállítja a kívánt hőmérsékletet.

Termosztát áramkör az LM35 érzékelőn

Ha a közvetlen bemeneti potenciál kisebb, mint a 2-es érintkezőn beállított, akkor a komparátor kimenetén körülbelül 0,65 volt a feszültség, és ha fordítva, akkor a komparátor kimenetén magas értéket kapunk. körülbelül 2,2 volt. Az op-amp kimenetéről a tranzisztoron keresztül érkező jel vezérli az elektromágneses relé működését. Magas szinten bekapcsol, alacsony szinten pedig kikapcsol, érintkezőivel kapcsolva a terhelést.

A TL431 egy programozható zener dióda. Feszültségreferenciaként és tápegységként használják kis teljesítményű áramkörökhöz. A szükséges feszültségszintet a TL431 mikroegység vezérlőkimenetén az Rl, R2 ellenállásokon lévő osztóval és egy R3 negatív TCR termisztorral lehet beállítani.

Ha a TL431 vezérlőtüske feszültsége nagyobb, mint 2,5 V, a mikroáramkör átengedi az áramot, és bekapcsolja az elektromágneses relét. A relé átkapcsolja a triac vezérlőkimenetét és csatlakoztatja a terhelést. A hőmérséklet emelkedésével a termisztor ellenállása és a TL431 vezérlőérintkező potenciálja 2,5 V alá csökken, a relé elengedi az első érintkezőket és kikapcsolja a fűtést.

Az R1 ellenállás segítségével beállítjuk a kívánt hőmérséklet szintjét a fűtőelem bekapcsolásához. Ez az áramkör 1500 wattig képes fűtőelem meghajtására. A relé RES55A-hoz alkalmas 10 ... 12 V vagy azzal egyenértékű üzemi feszültséggel.

Az analóg termosztát kialakítása a beállított hőmérséklet fenntartására szolgál az inkubátor belsejében, vagy az erkélyen lévő dobozban a zöldségek tárolására télen. Az áramellátást 12 voltos autó akkumulátor biztosítja.

A kialakítás egy reléből áll a hőmérséklet csökkenése esetén, és kikapcsol, ha a beállított küszöbérték emelkedik.

A termosztát relé működésének hőmérsékletét a K561LE5 mikroáramkör 5. és 6. érintkezőjének feszültségszintje, a relé kikapcsolási hőmérsékletét pedig az 1. és 21. érintkezők potenciálja. A hőmérséklet-különbséget az ellenálláson lévő feszültségesés szabályozza. R3. Az R4 hőmérséklet-érzékelő szerepében negatív TCR-rel rendelkező termisztort használnak, pl.

A kialakítás kicsi, és csak két blokkból áll - egy mérőegységből, amely egy 554CA3 op-amp alapú komparátoron alapul, és egy 1000 W-ig terjedő terheléskapcsolóból, amely a KR1182PM1 teljesítményszabályozóra épül.

Az op-amp harmadik közvetlen bemenete állandó feszültséget kap az R3 és R4 ellenállásokból álló feszültségosztótól. A negyedik fordított bemenet egy másik osztóról kap feszültséget az R1 ellenálláson és az MMT-4 R2 termisztoron.

A hőmérséklet-érzékelő egy termisztor, amely egy homokos üveglombikban van elhelyezve, amelyet az akváriumba helyeznek. A tervezés fő csomópontja az m / s K554SAZ - feszültség-komparátor.

A termisztort is tartalmazó feszültségosztóból a vezérlőfeszültség a komparátor közvetlen bemenetére kerül. A másik komparátor bemenet a kívánt hőmérséklet beállítására szolgál. A feszültségosztó R3, R4, R5 ellenállásokból készül, amelyek a hőmérséklet változásaira érzékeny hidat alkotnak. Amikor az akváriumban a víz hőmérséklete megváltozik, a termisztor ellenállása is megváltozik. Ez feszültség kiegyensúlyozatlanságot hoz létre a komparátor bemenetein.

A bemenetek feszültségkülönbségétől függően a komparátor kimeneti állapota megváltozik. A fűtőtest úgy készült, hogy amikor a víz hőmérséklete csökken, az akváriumi termosztát automatikusan elindul, és amikor felemelkedik, éppen ellenkezőleg, kikapcsol. A komparátornak két kimenete van, egy kollektor és egy emitter. A térhatású tranzisztor vezérléséhez pozitív feszültségre van szükség, ezért a komparátor kollektorkimenete csatlakozik az áramkör pozitív vonalához. A vezérlőjel az emitter termináljáról érkezik. Az R6 és R7 ellenállások a komparátor terhelési kimenetei.

Az IRF840 térhatású tranzisztor a fűtőelem be- és kikapcsolására szolgál a termosztátban. A tranzisztor kapujának kisütéséhez van egy VD1 dióda.

A termosztát áramköre transzformátor nélküli tápegységet használ. A többlet váltakozó feszültség csökken a C4 kapacitás reaktanciája miatt.

A termosztát első kialakításának alapja a PIC16F84A mikrokontroller DS1621 hőmérséklet érzékelővel, l2C interfésszel. Bekapcsoláskor a mikrokontroller először inicializálja a hőmérséklet-érzékelő belső regisztereit, majd konfigurálja azt. A második esetben a mikrokontrolleren lévő termosztát már a PIC16F628-on készül a DS1820 érzékelővel, és a reléérintkezők segítségével vezérli a csatlakoztatott terhelést.

DIY hőmérséklet érzékelő

A félvezetők p-n átmenetén tapasztalható feszültségesés hőmérséklettől való függése a legalkalmasabb házilag készített érzékelőnk elkészítéséhez.