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 Замкнутая экосистема для выращивания растений 22.08.2025 Современное сельское хозяйство сталкивается с серьезными вызовами: рост населения, изменение климата и необходимость сокращать воздействие на природу требуют новых решений. Одной из самых перспективных технологий стала концепция полностью герметичной теплицы с повышенным давлением, где условия для растений регулируются без контакта с внешней средой. В августе 2025 года канадская компания Rimaco Greens представила первую в мире демонстрационную платформу такого типа. По словам Анджелы Солано, CEO и соучредителя компании, ключевая цель проекта заключается не только в увеличении урожайности и улучшении качества продукции, но и в снижении энергозатрат при минимальном воздействии на окружающую среду. Она подчеркивает, что замкнутый цикл позволяет контролировать все параметры климата, исключая неконтролируемое проникновение внешнего воздуха. Главным техническим решением стало использование теплообменника на основе 246 кубических метров воды. Этот огромный объем жидкости служит аккумулятором тепловой энергии, что позволяет стабильно регулировать температуру и влажность, а также возвращать конденсат обратно в систему. Таким образом, вода не теряется, а непрерывно циркулирует, создавая полностью автономную среду. Интересно, что в проекте нашли применение технологии, заимствованные из нефтегазовой отрасли. Рикардо Солано, технический директор Rimaco Greens, отметил, что здесь не используются традиционные системы кондиционирования или вентиляции. Управление климатом осуществляется благодаря интеграции потоков воздуха и воды и аккумулированной тепловой энергии, что делает теплицу принципиально отличной от существующих аналогов. Помимо высокой технологичности, система демонстрирует и значительный экологический потенциал. Отсутствие прямого обмена воздухом с внешней средой исключает необходимость фильтрации и позволяет поддерживать в теплице стерильные условия, что минимизирует риск заражений и сокращает потребность в химической обработке растений. Проект уже привлек внимание как в Канаде, так и за ее пределами. Он получил государственный грант, а также признание международной платформы SVG Ventures THRIVE, базирующейся в Кремниевой долине. Это подчеркивает значимость разработки не только для местного сельского хозяйства, но и для глобальной аграрной индустрии. В настоящее время в Альберте завершается строительство пилотного объекта в Центре энергетических инноваций Rimaco Greens. После его запуска компания планирует перейти к серийному производству и сбору сертифицированных данных, которые подтвердят экономическую и технологическую эффективность решения. Герметичная теплица Rimaco Greens может стать важнейшим шагом к формированию нового стандарта в растениеводстве. Если технология подтвердит свою результативность, она способна изменить сам подход к выращиванию культур, сделав его более устойчивым, экономичным и независимым от внешних условий.

Другие интересные новости:

▪ Телескоп SPHEREx

▪ Преобразование воздуха в пищу

▪ Эхолот для дрона

▪ Экологичные переносные солнечные станции Acer

▪ Микросхема MAX9701 - усилитель мощности звукового сигнала класса D

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по химии. Подборка статей

▪ статья Микроэкономика. Конспект лекций

▪ статья Когда и за что банковский компьютер оштрафовали, изъяв постоянную и оперативную память? Подробный ответ

▪ статья Шок. Медицинская помощь

▪ статья Цирклотрон на двух транзисторах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Необыкновенные спички. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026