Conţinut:
- Un pic de teorie
- Privire de ansamblu asupra circuitelor
Un pic de teorie
Cei mai simpli senzori de măsurare, inclusiv cei care reacționează la temperatură, constau dintr-un semibraț de măsurare realizat din două rezistențe, una de susținere și un element care își schimbă rezistența în funcție de cea aplicată acestuia temperatura. Acest lucru este arătat mai clar în imaginea de mai jos.
După cum se poate observa din diagramă, R1 și R2 sunt elementul de măsurare al unui termostat de casă, iar R3 și R4 sunt brațul de susținere al dispozitivului.
Un element al termostatului care răspunde la o modificare a stării brațului de măsurare este un amplificator integrat în modul comparator. Acest mod comută brusc ieșirea microcircuitului din starea oprită în poziția de lucru. Sarcina acestui microcircuit este ventilatorul PC-ului. Când temperatura atinge o anumită valoare în brațele lui R1 și R2, are loc o schimbare de tensiune, intrarea microcircuitului compară valoarea de pe pinul 2 și 3, iar comparatorul comută. Astfel, temperatura este menținută la un nivel prestabilit și funcționarea ventilatorului este controlată.
Privire de ansamblu asupra circuitelor
Tensiunea diferenței de la brațul de măsurare este alimentată la un tranzistor împerecheat cu un câștig mare; un releu electromagnetic acționează ca un comparator. Când bobina atinge o tensiune suficientă pentru a trage miezul, este declanșată și conectată prin contactele sale ale actuatoarelor. Când se atinge temperatura setată, semnalul de pe tranzistoare scade, tensiunea de pe bobina releului scade simultan și la un moment dat contactele sunt deconectate.
O caracteristică a acestui tip de releu este prezența histerezisului - aceasta este o diferență de câteva grade între pornirea și oprirea unui termostat de casă, din cauza prezenței unui electromecanic releu. Opțiunea de asamblare furnizată mai jos este practic lipsită de histerezis.
Schema electronică schematică a unui termostat analogic pentru un incubator:
Această schemă a fost foarte populară pentru repetare în 2000, dar nici acum nu și-a pierdut relevanța și face față funcției care i-a fost atribuită. Dacă aveți acces la piese vechi, puteți asambla un termostat cu propriile mâini pentru aproape nimic.
Inima produsului de casă este amplificatorul integrat K140UD7 sau K140UD8. În acest caz, este conectat cu feedback pozitiv și este un comparator. Elementul termosensibil R5 este un rezistor de tip MMT-4 cu un TKE negativ, atunci când rezistența sa scade la încălzire.
Senzorul de la distanță este conectat printr-un fir ecranat. Pentru a reduce interferența și declanșarea falsă a dispozitivului, lungimea firului nu trebuie să depășească 1 metru. Sarcina este controlată prin tiristorul VS1, iar puterea încălzitorului depinde în întregime de puterea sa. În acest caz, de 150 de wați, cheia cu tiristor electronic trebuie instalată pe un calorifer mic pentru a elimina căldura. Tabelul de mai jos arată evaluările elementelor radio pentru asamblarea unui termostat acasă.
Aparatul nu are izolație galvanică față de rețeaua de 220 volți, atenție la instalare, există o tensiune de rețea pe elementele regulatorului. Videoclipul de mai jos arată cum să asamblați un termostat cu tranzistor:
Termostat cu tranzistor de casă
Acum vă vom spune cum să faceți un regulator de temperatură pentru o podea caldă. Diagrama de lucru este copiată dintr-o probă în serie. Util pentru cei care doresc să revizuiască și să repete, sau ca exemplu pentru depanare.
Centrul circuitului este microcircuitul stabilizator, conectat într-un mod neobișnuit, LM431 începe să treacă curent la o tensiune de peste 2,5 volți. Această valoare are acest microcircuit o sursă internă de tensiune de referință. Dacă valoarea este mai mică, nu lipsește nimic. Această caracteristică a început să fie utilizată în toate tipurile de circuite de termostat.
După cum puteți vedea, circuitul clasic cu braț de măsurare rămâne termistorul R5, R4 și R9. Când temperatura se schimbă, tensiunea de la intrarea 1 a microcircuitului se schimbă, iar dacă atinge pragul de declanșare, este pornită și tensiunea este aplicată în continuare. În acest design, sarcina TL431 este LED-ul de indicare a funcționării HL2 și optocuplerul U1, izolarea optică a circuitului de putere de circuitele de control.
Ca și în versiunea anterioară, dispozitivul nu are un transformator, ci este alimentat de un circuit condensator de stingere C1R1 și R2. Pentru a stabiliza tensiunea și a netezi ondularea supratensiunilor rețelei, în circuit sunt instalate o diodă Zener VD2 și un condensator C3. LED-ul HL1 este instalat pe dispozitiv pentru indicarea vizuală a prezenței tensiunii. Elementul de control al puterii este un triac VT136 cu o bandă mică pentru control printr-un optocupler U1.
Cu aceste evaluări, domeniul de control este între 30-50 ° C. În ciuda complexității aparente, designul este ușor de configurat și ușor de repetat. O diagramă ilustrativă a unui termostat pe un microcircuit TL431, cu o sursă de alimentare externă de 12 volți pentru utilizarea în sistemele de automatizare a locuinței:
Acest termostat este capabil să controleze ventilatorul computerului, releul de alimentare, luminile indicatoare și alarmele sonore. Există un circuit interesant pentru a controla temperatura fierului de lipit folosind același circuit integrat TL431.
Pentru a măsura temperatura elementului de încălzire, se folosește un termocuplu bimetalic, care poate fi împrumutat de la un contor la distanță într-un multimetru. Pentru a crește tensiunea de la termocuplu la nivelul de declanșare TL431, este instalat un amplificator suplimentar LM351. Controlul se realizează prin optocuplerul MOC3021 și triacul T1.
Când termostatul este conectat la rețea, trebuie respectată polaritatea, minusul regulatorului trebuie să fie pe firul neutru, altfel tensiunea de fază va apărea pe corpul fierului de lipit, prin firele termocuplului. Gama este reglată de rezistența R3. Această schemă va asigura funcționarea pe termen lung a fierului de lipit, va exclude supraîncălzirea acestuia și va crește calitatea lipirii.
O altă idee pentru asamblarea unui termostat simplu este discutată în videoclip:
Regulator de temperatură pe cipul TL431
De asemenea, vă recomandăm să priviți o altă idee pentru asamblarea unui termostat pentru un fier de lipit:
Un regulator simplu pentru un fier de lipit
Exemplele dezasamblate de controlere de temperatură sunt destul de suficiente pentru a satisface nevoile unui meșter de acasă. Schemele nu conțin piese de schimb rare și scumpe, sunt ușor de repetat și practic nu trebuie ajustate. Aceste produse de casă pot fi adaptate cu ușurință pentru a regla temperatura apei din rezervorul încălzitorului de apă, pentru a monitoriza căldura într-un incubator sau într-o seră, pentru a moderniza un fier de călcat sau un fier de lipit. In plus, puteti reface un frigider vechi prin modificarea regulatorului pentru a functiona cu temperaturi negative, prin inlocuirea rezistentelor din bratul de masurare. Sperăm că articolul nostru a fost interesant, l-ați găsit util și ați înțeles cum să faceți un termostat cu propriile mâini acasă!
Va fi interesant de citit:
- Cum se face un fier de lipit din mijloace improvizate
- Controler de iluminat DIY
- Cum să lipiți componentele radio de pe plăci