Трехканальный сигнализатор повышенной температуры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

Не секрет, что причина значительной части неисправностей бытовой электронной аппаратуры - неоптимальный тепловой режим работы ее компонентов, приводящий к их ускоренной деградации и последующему выходу из строя. Предлагаемый прибор позволяет контролировать температуру одновременно в трех точках: в двух - по превышению установленных заранее фиксированных значений, а в третьей - по значению, установленному заранее или в процессе испытаний. Прибор может оказаться полезным при разработке или ремонте таких устройств, как импульсные источники питания, стабилизаторы напряжения, усилители мощности ЗЧ и т. п.

Устройство, о котором пойдет речь, предназначено для контроля рабочей температуры компонентов налаживаемых или отремонтированных устройств в период их испытаний, но может быть и встроено в какой-либо аппарат на постоянной основе. От конструкции [1] отличается наличием трех каналов контроля температуры вместо одного. Два из них включают сигнализацию при превышении температурой установленных заранее фиксированных значений, третий канал регулируемый, его можно оперативно настроить на любую температуру в интервале 5...100 ^оС.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Схема предлагаемого вниманию читателей трехканального светозвукового сигнализатора повышенной температуры представлена на рис. 1. Устройство выполнено на основе популярной микросхемы LM339N, представляющей собой четыре независимых компаратора с выходом открытый коллектор, способных работать при однополярном напряжении питания от 2 до 36 В. Как видно, на инвертирующие входы компараторов DA2.1-DA2.3 подано образцовое напряжение с делителя R5R2, а на неинвертирующие - напряжение с делителей, одно плечо которых образовано терморезистором (RK1-RK3), а другое - подстроечным (переменным) резистором (R4, R8, R11) и включенным последовательно с ним постоянным (R3, R7, R10). Пока температура терморезистора, например, RK1 меньше заданной максимальной, его сопротивление относительно велико, напряжение на неинвертирующем входе (вывод 7) компаратора DA2.1 больше, чем на инвертирующем (вывод 6), его выходной транзистор закрыт и напряжение на выходе (вывод 1) имеет высокий уровень, поэтому светодиод HL2 не светит. С повышением температуры сопротивление терморезистора уменьшается. В результате понижается напряжение на выводе 7 DA2.1, и как только оно становится меньше напряжения на выводе 6, компаратор переключается (высокий уровень напряжения на выводе 1 сменяется низким) и светодиод HL2 начинает светить. Аналогично работают каналы сигнализатора на компараторах DA2.2 и DA2.3. Конденсаторы С6-С9 уменьшают чувствительность устройства к наводкам и помехам.

На компараторе DA2.4 собран генератор сигнала звуковой частоты, который включается при срабатывании любого из компараторов DA2.1-DA2.3 (когда уровень напряжения на его выходе становится низким). Пока ни один из них не сработал, транзистор VT1 открыт и блокирует работу генератора, на его выходе в это время присутствует напряжение высокого уровня. При срабатывании любого из указанных компараторов транзистор VT1 закрывается и генератор на компараторе DA2.4 начинает работать. Частота его колебаний зависит главным образом от емкости конденсатора C11 и сопротивления резистора R19. Включенный последовательно со звукоизлучателем HA1 резистор R20 уменьшает громкость звучания. Резисторы R1, R6, R9, R12 ограничивают ток через светодиоды.

Микросхема DA2 питается стабилизированным напряжением 5 В от стабилизатора на микросхеме DA1. Диод Шотки VD1 защищает микросхему DA1 при ошибочной полярности напряжения питания, а также позволяет питать устройство от источника переменного напряжения 7...15 В. Светодиод HL1 светит при наличии напряжения на выходе стабилизатора. В ждущем режиме устройство потребляет от блока питания ток около 8 мА, при включении светозвуковой сигнализации - примерно 25 мА.

Рис. 2

Большинство деталей сигнализатора установлены на монтажной плате размерами 65x40 мм (рис. 2), монтаж навесной, соединения выполнены тонкими разноцветными проводами в ПВХ изоляции. Для предотвращения случайных замыканий и повышения механической прочности монтаж на стороне соединений покрыт цапонлаком.

Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-33, подстроечные R4, R8 и переменный R11 - импортные малогабаритные. Для облегчения точной установки порогов срабатывания сигнализатора можно применить так называемые многооборотные подстроечные резисторы, например, СП3-39, СП5-2, СП5-14.

Терморезисторы RK1-RK3 - малогабаритные с отрицательным ТКС и сопротивлением при комнатной температуре 10.100 кОм. Подходящие по параметрам и размерам терморезисторы часто встречаются в печатающих головках матричных принтеров и в малогабаритных шаговых электродвигателях. Для подключения терморезисторов к плате сигнализатора использованы тонкие экранированные провода длиной около 1000 мм, экранирующие оплетки соединены с общим проводом. Последние 50 мм со стороны терморезисторов выполнены тонким проводом МГТФ.

При использовании терморезисторов значительно большего, чем указано на схеме, сопротивления следует применить подстроечные и переменный резисторы пропорционально большего сопротивления. При отсутствии терморезисторов в качестве датчиков температуры можно применить маломощные малогабаритные германиевые диоды или германиевые транзисторы [2].

Конденсаторы C1, C3, C4, C7-C11 - керамические малогабаритные, например, К10-17, К10-50, остальные - оксидные К50-68, К53-19, К53-30 или аналоги. Диод Шоттки MBR0540T1 заменим любым из 1N5819, SB140, SB150, MBRS140T3, а диоды 1N4148 - любыми из КД510А, КД521А-КД521Д, КД522А, КД522Б, 1N914, 1SS244.

Вместо транзистора 2SC3199 можно применить любой из 2SC815, 2SC1815, 2SC1845, SS9014, а также серий КТ645, КТ3102. Возможная замена микросхемы LM339N - LM139, LM239, LM339, LM2901, MC3302, KIA339, BA10339 (для удобства монтажа предпочтительно использовать микросхему в корпусе DIP14). Интегральный стабилизатор напряжения KA78L05AZ можно заменить любым из серий 78L05 в корпусе TO-92. При напряжении питания более 15 В последовательно с диодом VD1 желательно включить добавочный резистор с рассеиваемой мощностью 0,5 Вт, сопротивление которого следует подобрать так, чтобы при работающей сигнализации напряжение на входе DA1 не выходило за пределы 10.13 В.

Светодиоды RL30N-YG414S (зеленого цвета свечения), RL30N-HY214S (желтого) и RL30N-DR314S (красного) можно заменить любыми аналогичными без встроенных резисторов. Возможно применение в качестве HL2-HL4 мигающих светодиодов, например, DFB3b-145, L-36BSRD/B, L-36BYD. Возможная замена электромагнитного звукоизлучателя DBX-12PN (сопротивление обмотки - около 133 Ом) - динамический SD-150 (120 Ом). Чтобы не перегрузить выходную ступень компаратора, суммарное сопротивление звукоизлучателя и резистора R20 должно быть не менее 150 Ом. Звукоизлучатель с обмоткой значительно меньшего сопротивления или малогабаритную динамическую головку подключают либо через выходной трансформатор от карманного радиоприемника, либо изменив схему устройства, как показано на рис. 3.

Рис. 3

Все детали сигнализатора размещены в пластмассовом корпусе размерами 92x48x17 мм от точилки карандашей (рис. 4). Для удобства пользования регулируемым каналом на валике переменного резистора R11 закреплена ручка управления с лимбом, на который нанесена шкала с отметками от 0 до 100 оС. Для настройки порогов срабатывания устройства удобно использовать цифровой мультиметр с выносной термопарой. Ее и термодатчики прибора связывают вместе тонкой медной проволокой, помещают в водонепроницаемый пластиковый пакет и опускают в какую-либо компактную закрытую емкость, наполненную водой. Нагрев ее до нужной (по показаниям мультиметра) температуры, с помощью подстроечных резисторов R4, R8 или переменного R11 (в зависимости от калибруемого канала) добиваются того, чтобы при этой температуре включался звуковой сигнал и начинал светить соответствующий светодиод.

Рис. 4

В авторском варианте устройства нерегулируемые каналы с помощью подстроечных резисторов настроены на порог включения 65 ^оС. Это значение температуры обычно считается оптимальным при контроле за нагревом трансформаторов питания, мощных транзисторов и микросхем, установленных на теплоотводы. Регулируемый канал может быть применен, например, для контроля температуры в корпусе устройства.

Литература

1. Бутов А. Индикатор повышенной температуры на KIA6966S. - Радио, 2010, № 6, с. 27, 28.
2. Бутов А. Индикатор перегрева теплоотвода. - Радио, 2002, № 5, с. 53.

Автор: А. Бутов

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Стерильного нейтрино не существует 15.01.2026

В физике элементарных частиц поиск новых, пока не обнаруженных объектов играет ключевую роль в понимании устройства Вселенной. Иногда такие поиски приводят к громким открытиям, а иногда - к не менее важным отрицательным результатам, которые позволяют отбросить неверные направления. Именно к таким случаям относится недавний вывод ученых о судьбе стерильного нейтрино - одной из самых интригующих гипотетических частиц последних десятилетий. Исследователи из американской лаборатории Fermilab официально сообщили, что им не удалось найти доказательства существования стерильного нейтрино. К такому выводу пришла команда эксперимента MicroBooNE после многолетнего анализа столкновений нейтрино, которые ранее рассматривались как возможный намек на существование четвертого типа этих частиц. Предполагалось, что стерильное нейтрино взаимодействует с материей исключительно через гравитацию, что делало его крайне трудным объектом для обнаружения. В рамках современной физики нейтрино известны в т ...>>

Беспроводные наушники и колонки Fender 15.01.2026

Музыкальная индустрия постепенно адаптируется к цифровым технологиям, и известный производитель музыкальных инструментов Fender расширяет свое присутствие за пределы гитар и усилителей, представляя современные решения для прослушивания музыки. Новые беспроводные наушники и Bluetooth-колонки Fender объединяют богатый звук, модульность и удобство использования как для дома, так и для профессиональной работы. Флагманской новинкой стали наушники Fender Mix, отличающиеся модульной конструкцией. Динамики подключаются к оголовью через порт USB Type-C и могут быть сняты вместе с амбушюрами, что облегчает уход и транспортировку. Один из динамиков оснащен встроенным адаптером USB Type-C для подключения к источнику звука без потерь, поддерживая кодеки LDHC и Fire, а также функцию Auracast. На другом динамике размещен съемный аккумулятор, который обеспечивает до 100 часов работы без активного шумоподавления; при включении ANC время работы сокращается до 52 часов. Наушники доступны по цене $299 ...>>

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Случайная новость из Архива Кирпичные стены поглощают углекислый газ и становятся прочнее 13.08.2025 Стартап из Великобритании по названием earth4Earth (e4E) представил инновационные кирпичи, которые эффективно захватывают CO2 из атмосферы и при этом становятся прочнее. Компания e4E использует уникальный метод непосредственного улавливания воздуха, благодаря которому их кирпичи не просто нейтральны по отношению к углероду, а превращают сами здания в настоящие поглотители парникового газа. Первая партия таких материалов уже прошла тестирование и используется в нескольких пилотных проектах на территории Великобритании, демонстрируя хорошие эксплуатационные характеристики. Особенность технологии заключается в использовании сырья, которое в обычных условиях оказалось бы выброшенным - изъятого грунта. При этом в процессе производства традиционных вяжущих веществ, таких как известь, выделяется большое количество CO2. В earth4Earth удалось разработать инновационный процесс, позволяющий производить известь при комнатной температуре, что существенно снижает выбросы. Более того, весь углерод, который образуется в ходе производства связующего, не попадает в атмосферу, а стабилизируется в твердом состоянии. Профессор Теодор Ханейн, один из основателей компании, поясняет, что традиционное получение извести требует нагревания известняка до примерно 1000 градусов Цельсия, что неизбежно сопровождается выбросами CO2 как из-за разложения сырья, так и сжигания топлива. В их новой технологии эти проблемы удалось минимизировать, сохранив экологичность при производстве. Связующее вещество, разработанное в e4E, работает по принципу реакции карбонизации, при которой атмосферный углекислый газ активно поглощается и прочно удерживается внутри материала. Это не только способствует экологической функции, но и улучшает механические свойства кирпича, делая его более крепким и долговечным. В настоящий момент компания предлагает линейку продуктов, различающихся содержанием связующего вещества E4E - модели N10, N20 и N30 содержат 10%, 20% и 30% связующего соответственно. Соответственно, чем выше процент вяжущего, тем больше углекислого газа может поглощать кирпич, что делает этот параметр ключевым для адаптации материала под разные задачи. Лей Чжан, директор и соучредитель earth4Earth, отмечает, что в дальнейшем планируется расширять ассортимент продукции, создавая не только кирпичи, но и другие строительные материалы с применением своего уникального связующего. Они видят в этом практическое решение для декарбонизации строительной отрасли и уверены, что сочетание высоких технических характеристик и экологической безопасности позволит реализовать эти амбиции.

Другие интересные новости:

▪ Топливные элементы Samsung для плееров

▪ Датчик из органического проводника

▪ Чип, определяющий количество алкоголя в крови

▪ Индикатор морской болезни

▪ Навигация на атомных часах заменит GPS

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Чудеса природы. Подборка статей

▪ статья Космические корабли. История изобретения и производства

▪ статья Обязательно ли выносить оптический телескоп за пределы атмосферы для существенного повышения его разрешающей способности? Подробный ответ

▪ статья Инженер-проектировщик в строительстве. Должностная инструкция

▪ статья Обозначение зарубежных радиоэлементов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Инерция яблока. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026