Zadowolony:
- Trochę teorii
- Przegląd obwodów
Trochę teorii
Najprostsze czujniki pomiarowe, w tym reagujące na temperaturę, składają się z półramienia pomiarowego wykonanego z: dwa opory, podtrzymujący i element zmieniający swój opór w zależności od przyłożonego do niego temperatura. Widać to wyraźniej na poniższym obrazku.
Jak widać na schemacie, R1 i R2 są elementem pomiarowym termostatu domowej roboty, a R3 i R4 są ramieniem podtrzymującym urządzenia.
Elementem termostatu reagującym na zmianę stanu ramienia pomiarowego jest wzmacniacz zintegrowany w trybie komparatora. Ten tryb nagle przełącza wyjście mikroukładu ze stanu wyłączenia do pozycji roboczej. Obciążeniem tego mikroukładu jest wentylator komputera. Gdy temperatura osiągnie określoną wartość w nogach R1 i R2, następuje przesunięcie napięcia, wejście mikroukładu porównuje wartość na pinach 2 i 3, a komparator przełącza. Dzięki temu temperatura jest utrzymywana na zadanym poziomie, a praca wentylatora jest kontrolowana.
Przegląd obwodów
Napięcie różnicy z ramienia pomiarowego podawane jest na sparowany tranzystor o dużym wzmocnieniu, a komparatorem jest przekaźnik elektromagnetyczny. Gdy cewka osiągnie napięcie wystarczające do wciągnięcia rdzenia, zostaje wyzwolona i połączona przez styki elementów wykonawczych. Po osiągnięciu zadanej temperatury sygnał na tranzystorach maleje, jednocześnie spada napięcie na cewce przekaźnika, aw pewnym momencie styki zostają rozłączone.
Cechą tego typu przekaźnika jest obecność histerezy – jest to różnica kilku stopni między włączanie i wyłączanie termostatu domowej roboty, ze względu na obecność elektromechanicznego przekaźnik. Przedstawiona poniżej opcja montażu jest praktycznie pozbawiona histerezy.
Schematyczny schemat elektroniczny termostatu analogowego do inkubatora:
Schemat ten był bardzo popularny do powtórzeń w 2000 roku, ale nawet teraz nie stracił na aktualności i radzi sobie z przypisaną mu funkcją. Jeśli masz dostęp do starych części, możesz złożyć termostat własnymi rękami prawie za darmo.
Sercem domowego produktu jest wzmacniacz zintegrowany K140UD7 lub K140UD8. W tym przypadku wiąże się z dodatnim sprzężeniem zwrotnym i jest komparatorem. Element wrażliwy na temperaturę R5 to rezystor typu MMT-4 z ujemnym TKE, wtedy jego rezystancja spada po podgrzaniu.
Czujnik zdalny jest podłączony przewodem ekranowanym. Aby zmniejszyć zakłócenia i fałszywe wyzwalanie urządzenia, długość przewodu nie powinna przekraczać 1 metra. Obciążenie jest kontrolowane przez tyrystor VS1, a moc grzałki zależy całkowicie od jego wartości znamionowej. W tym przypadku, 150 watów, elektroniczny klucz tyrystorowy musi być zainstalowany na małym grzejniku, aby usunąć ciepło. Poniższa tabela przedstawia oceny elementów radiowych do montażu termostatu w domu.
Urządzenie nie ma izolacji galwanicznej od sieci 220 V, należy zachować ostrożność podczas konfiguracji, na elementach regulatora jest napięcie sieciowe. Poniższy film pokazuje, jak złożyć termostat tranzystorowy:
Domowy termostat tranzystorowy
Teraz powiemy Ci, jak zrobić regulator temperatury do ciepłej podłogi. Schemat roboczy jest kopiowany z próbki seryjnej. Przydatne dla tych, którzy chcą przejrzeć i powtórzyć lub jako próbkę do rozwiązywania problemów.
Centrum obwodu stanowi mikroukład regulatora, połączony w nietypowy sposób, LM431 zaczyna przepuszczać prąd o napięciu powyżej 2,5 wolta. To jest ta wartość, że ten mikroukład ma wewnętrzne źródło napięcia odniesienia. Jeśli wartość jest niższa, niczego nie traci. Ta funkcja zaczęła być stosowana we wszelkiego rodzaju obwodach termostatycznych.
Jak widać klasycznym układem z ramieniem pomiarowym pozostaje termistor R5, R4 i R9. Gdy temperatura się zmienia, napięcie na wejściu 1 mikroukładu przesuwa się, a jeśli osiągnie próg wyzwalania, włącza się i napięcie jest dalej przykładane. W tej konstrukcji obciążeniem TL431 jest dioda sygnalizująca pracę HL2 oraz transoptor U1, optyczna izolacja obwodu mocy od obwodów sterowania.
Podobnie jak w poprzedniej wersji urządzenie nie posiada transformatora, ale jest zasilane przez obwód kondensatorów gaszących C1R1 i R2. Aby ustabilizować napięcie i wygładzić tętnienia przepięć sieciowych, w obwodzie zainstalowana jest dioda Zenera VD2 i kondensator C3. Dioda LED HL1 jest zainstalowana na urządzeniu w celu wizualnej sygnalizacji obecności napięcia. Elementem sterującym mocą jest triak VT136 z małym paskiem do sterowania przez transoptor U1.
Przy tych ocenach zakres kontroli mieści się w granicach 30-50 ° C. Pomimo pozornej złożoności projekt jest łatwy do skonfigurowania i łatwy do powtórzenia. Przykładowy schemat termostatu na mikroukładzie TL431 z zewnętrznym zasilaczem 12 V do stosowania w systemach automatyki domowej:
Ten termostat może sterować wentylatorem komputera, przekaźnikiem mocy, lampkami kontrolnymi i alarmami dźwiękowymi. Istnieje ciekawy układ do kontrolowania temperatury lutownicy za pomocą tego samego układu scalonego TL431.
Do pomiaru temperatury elementu grzejnego stosuje się termoparę bimetaliczną, którą można wypożyczyć ze zdalnego miernika w multimetrze. Aby zwiększyć napięcie z termopary do poziomu wyzwalania TL431, instalowany jest dodatkowy wzmacniacz LM351. Sterowanie odbywa się za pomocą transoptora MOC3021 i triaka T1.
Gdy termostat jest podłączony do sieci, należy przestrzegać polaryzacji, minus regulatora musi znajdować się na przewodzie neutralnym, w przeciwnym razie napięcie fazowe pojawi się na korpusie lutownicy przez przewody termopary. Zakres regulowany rezystorem R3. Ten schemat zapewni długotrwałą pracę lutownicy, wykluczy przegrzanie i zwiększy jakość lutowania.
Kolejny pomysł na montaż prostego termostatu omówiono w filmie:
Regulator temperatury na chipie TL431
Polecamy też przyjrzeć się kolejnemu pomysłowi na montaż termostatu do lutownicy:
Prosty regulator do lutownicy
Zdemontowane przykłady regulatorów temperatury wystarczą, aby zaspokoić potrzeby domowego rzemieślnika. Schematy nie zawierają rzadkich i drogich części zamiennych, są łatwe do powtórzenia i praktycznie nie wymagają regulacji. Te domowe produkty można łatwo dostosować do regulacji temperatury wody w zbiorniku podgrzewacza wody, monitorowania ciepła w inkubatorze lub szklarni, modernizacji żelazka lub lutownicy. Dodatkowo można zregenerować starą lodówkę, przerabiając regulator na pracę z ujemnymi temperaturami, wymieniając rezystancje w ramieniu pomiarowym. Mamy nadzieję, że nasz artykuł był interesujący, uznałeś go za przydatny i zrozumiałeś, jak zrobić termostat własnymi rękami w domu!
Ciekawie będzie przeczytać:
- Jak zrobić lutownicę z improwizowanych środków
- DIY kontroler oświetlenia
- Jak lutować elementy radiowe z płyt?