Obsah:
- Trochu teórie
- Prehľad obvodov
Trochu teórie
Najjednoduchšie meracie snímače vrátane tých, ktoré reagujú na teplotu, pozostávajú z meracieho polovičného ramena vyrobeného z dva odpory, podporný a prvok, ktorý mení svoj odpor v závislosti od toho, aký je naň aplikovaný teplota. Toto je jasnejšie znázornené na obrázku nižšie.
Ako je zrejmé z diagramu, R1 a R2 sú meracie prvky domáceho termostatu a R3 a R4 sú nosné rameno zariadenia.
Prvok termostatu, ktorý reaguje na zmenu stavu meracieho ramena, je integrovaný zosilňovač v režime komparátora. Tento režim prepne výstup mikroobvodu náhle z vypnutého stavu do pracovnej polohy. Záťaž tohto mikroobvodu je ventilátor PC. Keď teplota dosiahne určitú hodnotu v nohách R1 a R2, dôjde k posunu napätia, vstup mikroobvodu porovná hodnotu na kolíkoch 2 a 3 a komparátor sa prepne. Teplota sa tak udržiava na vopred stanovenej úrovni a prevádzka ventilátora je riadená.
Prehľad obvodov
Napätie rozdielu z meracieho ramena sa privádza na párový tranzistor s vysokým ziskom, ako komparátor funguje elektromagnetické relé. Keď cievka dosiahne napätie dostatočné na vtiahnutie jadra, spustí sa a pripojí sa cez kontakty ovládačov. Po dosiahnutí nastavenej teploty sa signál na tranzistoroch zníži, napätie na cievke relé súčasne klesne a v určitom okamihu sú kontakty rozpojené.
Charakteristickým rysom tohto typu relé je prítomnosť hysterézie - to je rozdiel niekoľkých stupňov medzi nimi zapnutie a vypnutie domáceho termostatu v dôsledku prítomnosti elektromechanického zariadenia relé. Nižšie uvedená možnosť montáže prakticky nemá hysterézu.
Schematický elektronický diagram analógového termostatu pre inkubátor:
Táto schéma bola veľmi populárna na opakovanie v roku 2000, ale ani teraz nestratila svoju aktuálnosť a vyrovnáva sa s funkciou, ktorá jej bola pridelená. Ak máte prístup k starým častiam, môžete termostat zostaviť vlastnými rukami takmer za nič.
Srdcom domáceho produktu je integrovaný zosilňovač K140UD7 alebo K140UD8. V tomto prípade je spojená s pozitívnou spätnou väzbou a je komparátorom. Termocitlivý prvok R5 je odpor MMT-4 s negatívnym TKE, vtedy sa jeho odpor pri zahrievaní znižuje.
Diaľkový senzor je pripojený cez tienený vodič. Aby sa znížilo rušenie a falošné spustenie zariadenia, dĺžka vodiča by nemala presiahnuť 1 meter. Záťaž je riadená tyristorom VS1 a výkon ohrievača závisí výlučne od jeho menovitého výkonu. V tomto prípade, 150 wattov, musí byť elektronický tyristorový kľúč nainštalovaný na malom radiátore, aby sa odstránilo teplo. Nižšie uvedená tabuľka zobrazuje hodnotenia rádiových prvkov na montáž termostatu doma.
Prístroj nemá galvanické oddelenie od 220 voltovej siete, pozor pri nastavovaní, na prvkoch regulátora je sieťové napätie. Video nižšie ukazuje, ako zostaviť tranzistorový termostat:
Domáci tranzistorový termostat
Teraz vám povieme, ako vyrobiť regulátor teploty pre teplú podlahu. Pracovný diagram je skopírovaný zo sériovej vzorky. Užitočné pre tých, ktorí chcú skontrolovať a zopakovať, alebo ako vzor na riešenie problémov.
Stredom obvodu je mikroobvod regulátora, zapojený neobvyklým spôsobom, LM431 začína prechádzať prúdom pri napätí nad 2,5 voltu. Práve táto hodnota má tento mikroobvod vnútorný zdroj referenčného napätia. Ak je hodnota nižšia, nič mu nechýba. Táto funkcia sa začala používať vo všetkých druhoch okruhov termostatov.
Ako vidíte, klasickým zapojením s meracím ramenom zostáva termistor R5, R4 a R9. Keď sa teplota zmení, napätie na vstupe 1 mikroobvodu sa posunie a ak dosiahne prah spúšťania, zapne sa a napätie sa aplikuje ďalej. V tomto prevedení je záťažou TL431 LED indikácia prevádzky HL2 a optočlen U1, optická izolácia napájacieho obvodu od riadiacich obvodov.
Rovnako ako v predchádzajúcej verzii, zariadenie nemá transformátor, ale je napájané obvodom zhášacích kondenzátorov C1R1 a R2. Na stabilizáciu napätia a vyhladenie zvlnenia sieťových prepätí je v obvode inštalovaná Zenerova dióda VD2 a kondenzátor C3. LED HL1 je inštalovaná na zariadení pre vizuálnu indikáciu prítomnosti napätia. Ovládací prvok výkonu je triak VT136 s malým pásikom pre ovládanie cez optočlen U1.
Pri týchto hodnotách je rozsah regulácie v rozmedzí 30-50 °C. Napriek zjavnej zložitosti sa dizajn ľahko nastavuje a ľahko sa opakuje. Ilustračná schéma termostatu na mikroobvode TL431 s externým 12-voltovým napájacím zdrojom na použitie v systémoch domácej automatizácie:
Tento termostat je schopný ovládať ventilátor počítača, napájacie relé, kontrolky a zvukové alarmy. Existuje zaujímavý obvod na riadenie teploty spájkovačky pomocou rovnakého integrovaného obvodu TL431.
Na meranie teploty vykurovacieho telesa sa používa bimetalový termočlánok, ktorý si môžete požičať zo vzdialeného merača v multimetri. Na zvýšenie napätia z termočlánku na spúšťaciu úroveň TL431 je nainštalovaný ďalší zosilňovač LM351. Riadenie sa vykonáva cez optočlen MOC3021 a triak T1.
Keď je termostat pripojený k sieti, je potrebné dodržať polaritu, mínus regulátora musí byť na nulovom vodiči, inak sa na tele spájkovačky objaví fázové napätie cez vodiče termočlánku. Rozsah sa nastavuje odporom R3. Táto schéma zabezpečí dlhodobú prevádzku spájkovačky, vylúči prehriatie a zvýši kvalitu spájkovania.
Ďalší nápad na zostavenie jednoduchého termostatu je diskutovaný vo videu:
Regulátor teploty na čipe TL431
Odporúčame tiež pozrieť sa na ďalší nápad na zostavenie termostatu pre spájkovačku:
Jednoduchý regulátor pre spájkovačku
Demontované príklady regulátorov teploty sú dosť na to, aby vyhovovali potrebám domáceho majstra. Schémy neobsahujú vzácne a drahé náhradné diely, ľahko sa opakujú a prakticky ich netreba upravovať. Tieto domáce produkty sa dajú ľahko prispôsobiť na reguláciu teploty vody v nádrži ohrievača vody, sledovanie tepla v inkubátore alebo skleníku, modernizáciu žehličky alebo spájkovačky. Okrem toho môžete obnoviť starú chladničku zmenou regulátora tak, aby pracoval so zápornými teplotami, výmenou odporov v meracom ramene. Dúfame, že náš článok bol zaujímavý, našli ste ho užitočný pre seba a pochopili ste, ako si vyrobiť termostat vlastnými rukami doma!
Bude zaujímavé čítať:
- Ako vyrobiť spájkovačku z dostupných nástrojov
- DIY ovládač osvetlenia
- Ako spájkovať rádiové komponenty z dosiek