Главная » Автоматика в быту
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 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 FivelВ блокнот
VT1 Биполярный транзистор
КТ3102В
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT2, VT3 Биполярный транзистор
КТ817Г
2 Поиск в FivelВ блокнот
VD1-VD5 Диод
КД209В
5 Поиск в FivelВ блокнот
VD6 Стабилитрон
Д814Д
1 Поиск в FivelВ блокнот
C1 Конденсатор22 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C2 Электролитический конденсатор100 мкФ 50 В1 Поиск в FivelВ блокнот
C3 Электролитический конденсатор470 мкФ 16 В1 Поиск в FivelВ блокнот
C4 Конденсатор0.1 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R5 Резистор
5.1 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
68 Ом
1 Подбирается для разности температурПоиск в FivelВ блокнот
R3 Терморезистор6.8 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Переменный резистор22 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R6 Резистор
10 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R7 Резистор
30 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
560 Ом
1 Подбирается при настройте блока питанияПоиск в FivelВ блокнот
T1 ТрансформаторВых 12-15В 5Вт1 Поиск в FivelВ блокнот
FU1 Предохранитель0.5 А1 Поиск в FivelВ блокнот
K1 РелеНе ниже 10 В1 Поиск в FivelВ блокнот
Выключатель1 Поиск в FivelВ блокнот
Терморегулятор схема №2
DA1 МикросхемаК157УД21 Поиск в FivelВ блокнот
DD1 МикросхемаК561ЛА71 К176ЛА7Поиск в FivelВ блокнот
VT1 Биполярный транзистор
КТ605БМ
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT2 Биполярный транзистор
КТ817Г
1 Поиск в FivelВ блокнот
VS1 ТиристорТ122-251 Поиск в FivelВ блокнот
VD1-VD4 Диод
КД203Д
4 Поиск в FivelВ блокнот
VD5-VD8 Диод
КД209В
4 Поиск в FivelВ блокнот
VD9 Стабилитрон
Д814Д
1 Поиск в FivelВ блокнот
C1, C2 Конденсатор22 пФ2 Поиск в FivelВ блокнот
C3 Электролитический конденсатор100 мкФ 50 В1 Поиск в FivelВ блокнот
C4 Электролитический конденсатор470 мкФ 16 В1 Поиск в FivelВ блокнот
C5 Конденсатор0.1 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R5 Резистор
5.1 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
68 Ом
1 Подбирается для разности температурПоиск в FivelВ блокнот
R3 Терморезистор6.8 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Переменный резистор10 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R6, R7 Резистор
22 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
10 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R9 Резистор
100 Ом
1 0.5 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R10 Резистор
560 Ом
1 0.5 Вт Подбирается при настройке БППоиск в FivelВ блокнот
SA1.1, SA1.2 Сдвоенный выключатель1 Поиск в FivelВ блокнот
T1 ТрансформаторВых 12-15 В 5 Вт1 Поиск в FivelВ блокнот
FU1 Предохранитель0.5 А1 Поиск в FivelВ 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 сила тока?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Радиореле 220В
Радиореле 220В
Модуль радиореле на 4 канала Raspberry Pi 2
вверх