Главная » Автоматика в быту
Призовой фонд
на август 2018 г.
1. 1000 руб.
Neru5
2. Осциллограф DSO138
Паяльник
3. 350 руб.
От пользователей

Простые терморегуляторы

Многим радиолюбителям известен так называемый "триггерный эффект" на пороге срабатывания термо-, фотореле, автоматического зарядного устройства и т.п. Устройство может сработать нормально десятки раз, но иногда бывает такой неприятный момент, когда исполнительное реле включится, сразу же выключится, опять включится и т.д. Такое явление может проявляться довольно длительное время - "подгорают" контакты реле, да и ресурс времени работы реле не безграничен. Если в схеме применены тиристоры, то при частом включении-выключении они могут греться и выходить из строя, а также давать помехи в питающую сеть. На рис.1 показана схема терморегулятора на реле, в котором такое вредное явление, как "триггерный эффект", отсутствует.

Терморегулятор на реле

Предположим, что данный терморегулятор используют для регулировки температуры воздуха в инкубаторе. Если температура в инкубаторе ниже +38°С (выставляют переменным резистором R4), сопротивление терморезистора R3 сравнительно большое и компаратор на DA1 находится в режиме положительного насыщения, транзисторы VT1 и VT2 открыты, реле К1 притянуто, и происходит нагревание воздуха в инкубаторе. При достижении в инкубаторе температуры +38°С сопротивление терморезистора R3 становится меньше и компаратор перебрасывается в состояние отрицательного насыщения (на выходе потенциал общего провода), закрываются транзисторы VT1 и VT2, реле К1 отпускает. В связи с тем, что последовательно с резистором R1 включен резистор R2, который шунтируется нормально замкнутыми контактами реле К1, реле включается при одной температуре, а выключается при другой, т.е. поддерживается температура в инкубаторе в пределах, например, +37,5...38°С. Необходимая разность температур обеспечивается подбором резистора R2. Таким образом, такое вредное явление, как "триггерный эффект", в данной схеме терморегулятора отсутствует. Напряжение срабатывания реле К1 должно быть не ниже 10 В, контакты реле должны выдерживать коммутируемый переменный ток и быть рассчитаны на напряжение не менее 250 В. Печатная плата терморегулятора показана на рис.2.

Печатная плата терморегулятора

На рис.3 показана схема терморегулятора с тиристором в силовой части, которая также свободна от явления "триггерного эффекта".

Терморегулятор с тиристором

Предположим, что данный терморегулятор также используют для инкубатора, необходимая температура воздуха в нем должна быть в пределах +38...39°С (данный диапазон температур выставляют переменным резистором R4). На ОУ микросхемы DA1 выполнен двухпороговый компаратор. Если температура в инкубаторе ниже +38°С, сопротивление терморезистора R3 сравнительно большое, и оба компаратора находятся в состоянии положительного насыщения (уровень лог."1" на их выходах). На логических элементах DD1.2, DD1.3 построен RS-триггер. Если температура воздуха в инкубаторе ниже +38°С, на входе S RS-триггера присутствует лог."0" (после инвертора DD1.1), на входе R - лог."1", триггер находится в "единичном" состоянии (лог."0" на его инверсном выходе 4 DD1.3). При этом транзистор VT1 закрыт, на управляющий электрод тиристора VS1 подается положительный потенциал относительно его катода, тиристор открыт, нагревательный элемент Rн включен. При достижении температуры воздуха в инкубаторе +38°С сопротивление терморезистора R3 уменьшается, компаратор на DA1.1 перебрасывается из состояния положительного насыщения в состояние отрицательного насыщения, на его выходе устанавливается лог."0", на входе S триггера - лог."1", но триггер остается в "единичном" состоянии, нагревательный элемент RH включен. Когда температура воздуха в инкубаторе достигнет значения +39°С, лог."0" появится и на выходе компаратора DA1.2, который по входу R RS-триггера установит его в "нулевое" состояние. При этом на выводе 4 DD1.3 появится лог."1", которая откроет транзистор VT1, на управляющем электроде тиристора VS1 установится низкий потенциал относительно его катода, тиристор закроется, и нагреватель отключится от питающей сети. Когда температура воздуха в инкубаторе станет ниже +39°С, но выше +38°С, в состояние положительного насыщения установится компаратор DA1.2, но лог."1" на входе R триггера не изменит его нулевого состояния, и нагреватель по-прежнему будет отключен. И только при понижении температуры воздуха в инкубаторе ниже +38°С, в состояние положительного насыщения установится компаратор DА 1.1, на вход S триггера поступит лог."0", который включит в работу нагреватель Rн. Таким образом, температура в инкубаторе поддерживается в пределах +38...+39°С (необходимую разность температур достигают подбором сопротивления резистора R2), и явление "триггерного эффекта" в данной схеме терморегулятора отсутствует. Печатная плата терморегулятора показана на рис.4.

Печатная плата терморегулятора

При налаживании и эксплуатации устройства необходимо соблюдать осторожность и не касаться деталей, так как в схеме присутствует потенциал сети. Целесообразно для более точной и плавной регулировки температуры подобрать переменный резистор R4 (также и в схеме рис.1). Диоды VD1-VD4 можно исключить. В этом случае на нагревателе Rн будет только одна полуволна сетевого напряжения, т.е. при мощности 500 Вт на нагревателе будет выделяться 250 Вт, и значительно возрастет надежность и долговечность самого нагревателя. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора Т1 должно быть в пределах 13...16 В.

Радіоаматор №12, 2005г.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Терморегулятор схема №1
DA1 МикросхемаК157УД21 Поиск в Utsource В блокнот
VT1 Биполярный транзистор
КТ3102В
1 Поиск в Utsource В блокнот
VT2, VT3 Биполярный транзистор
КТ817Г
2 Поиск в Utsource В блокнот
VD1-VD5 Диод
КД209В
5 Поиск в Utsource В блокнот
VD6 Стабилитрон
Д814Д
1 Поиск в Utsource В блокнот
C1 Конденсатор22 пФ1 Поиск в Utsource В блокнот
C2 Электролитический конденсатор100 мкФ 50 В1 Поиск в Utsource В блокнот
C3 Электролитический конденсатор470 мкФ 16 В1 Поиск в Utsource В блокнот
C4 Конденсатор0.1 мкФ1 Поиск в Utsource В блокнот
R1, R5 Резистор
5.1 кОм
2 Поиск в Utsource В блокнот
R2 Резистор
68 Ом
1 Подбирается для разности температурПоиск в Utsource В блокнот
R3 Терморезистор6.8 кОм1 Поиск в Utsource В блокнот
R4 Переменный резистор22 кОм1 Поиск в Utsource В блокнот
R6 Резистор
10 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R7 Резистор
30 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R8 Резистор
560 Ом
1 Подбирается при настройте блока питанияПоиск в Utsource В блокнот
T1 ТрансформаторВых 12-15В 5Вт1 Поиск в Utsource В блокнот
FU1 Предохранитель0.5 А1 Поиск в Utsource В блокнот
K1 РелеНе ниже 10 В1 Поиск в Utsource В блокнот
Выключатель1 Поиск в Utsource В блокнот
Терморегулятор схема №2
DA1 МикросхемаК157УД21 Поиск в Utsource В блокнот
DD1 МикросхемаК561ЛА71 К176ЛА7Поиск в Utsource В блокнот
VT1 Биполярный транзистор
КТ605БМ
1 Поиск в Utsource В блокнот
VT2 Биполярный транзистор
КТ817Г
1 Поиск в Utsource В блокнот
VS1 ТиристорТ122-251 Поиск в Utsource В блокнот
VD1-VD4 Диод
КД203Д
4 Поиск в Utsource В блокнот
VD5-VD8 Диод
КД209В
4 Поиск в Utsource В блокнот
VD9 Стабилитрон
Д814Д
1 Поиск в Utsource В блокнот
C1, C2 Конденсатор22 пФ2 Поиск в Utsource В блокнот
C3 Электролитический конденсатор100 мкФ 50 В1 Поиск в Utsource В блокнот
C4 Электролитический конденсатор470 мкФ 16 В1 Поиск в Utsource В блокнот
C5 Конденсатор0.1 мкФ1 Поиск в Utsource В блокнот
R1, R5 Резистор
5.1 кОм
2 Поиск в Utsource В блокнот
R2 Резистор
68 Ом
1 Подбирается для разности температурПоиск в Utsource В блокнот
R3 Терморезистор6.8 кОм1 Поиск в Utsource В блокнот
R4 Переменный резистор10 кОм1 Поиск в Utsource В блокнот
R6, R7 Резистор
22 кОм
2 Поиск в Utsource В блокнот
R8 Резистор
10 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R9 Резистор
100 Ом
1 0.5 ВтПоиск в Utsource В блокнот
R10 Резистор
560 Ом
1 0.5 Вт Подбирается при настройке БППоиск в Utsource В блокнот
SA1.1, SA1.2 Сдвоенный выключатель1 Поиск в Utsource В блокнот
T1 ТрансформаторВых 12-15 В 5 Вт1 Поиск в Utsource В блокнот
FU1 Предохранитель0.5 А1 Поиск в Utsource В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

Маньковский А.Н. Опубликована: 2007 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (6) | Я собрал (0) | Подписаться

+1
Николай #
Какая маркировка микросхем во второй схеме?
Ответить
+1
Екатерина #
А какая марка и параметры терморезистора?
Ответить
+1
Игорь #
DA1 - к157уд2, или ее аналог - кр1434уд1

DD1 - к561тл1, но лучше буржуй-аналоги CD4093B или MC14093BCP.

Терморезистор скорее всего ММТ, можно любой другой примерно такого номинала, в зависимости от его ТКС может прийдется перебросить местами с R1. Схема должна быть рабочей, сейчас собираю ее с небольшой доработкой по коммутации с нагрузкой. Отпишусь, что и как.
Ответить
0
Василий #
Есть необходимость использовать реле на 24 Вольта, что нужно изменить в схеме, кроме установки дополнительного стабилизатора? Стабилизатор на VT3 уберу
P.S. Вопрос по первой схеме
Ответить
0
Александр #
А можно вместо микросхемы к157уд2, использовать к157уд3?
Ответить
0
Владимир #
А почему в первой схеме не сделать гистерезис классическим способом, заведя с выхода ОУ (13) на точку измерения (2) резистор большого (0,5-1,5 МОм, смотреть по величине петли) сопротивления? Это, как-бы общепринятая практика…
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Радиореле 220В
Радиореле 220В
Модуль измерения тока на ACS712 (30А) Мультиметр Mastech MS8239C
вверх