|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Терморегулятор для бака с водой
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизатор Автор применяет это устройство для управления подогревом воды в баке летнего
душа. Предусмотрено автоматическое отключение нагревателя при недостаточном
количестве воды в баке. Этот регулятор может быть использован в быту и в других
случаях, когда требуется поддерживать заданную температуру воды.
Устройство, схема которого изображена на рис. 1, поддерживает заданную
температуру воды в баке или другом резервуаре. Вода подогревается с помощью
нагревательного элемента, узел защиты которого от ее недостаточного уровня
реализован на транзисторах VT1 и VT2. Электроды Е1, Е2 образуют датчик уровня.
Когда он достаточен, электрическое сопротивление промежутка между электродами
мало из-за наличия в нем воды. Транзистор VT1 в этом случае закрыт, а транзистор
VT2 открыт, через обмотку реле К1, включенную в цепь его коллектора, течет ток.
Цепь питания узла контроля температуры и управления нагревателем, построенного
на параллельном интегральном стабилизаторе напряжения DA2, замкнута контактами
К1.1.
К управляющему электроду (выводу 1) стабилизатора подключен делитель напряжения
из резисторов R7, R8 и терморезистора RK1, а в цепь катода (вывода 3) - обмотка
реле К2. При понижении температуры воды сопротивление терморезистора RK1 растет,
напряжение между управляющим электродом и анодом (выводом 2) стабилизатора
увеличивается. Как только оно превышает 2,5 В, ток катода стабилизатора резко
возрастает и становится достаточным для срабатывания реле К2. Его контакты К2.1
включают нагреватель. Температуру, при которой это происходит, регулируют
переменным резистором R7.
По мере прогрева воды в баке сопротивление терморезистора RK1 снижается,
напряжение между управляющим электродом и анодом стабилизатора опускается ниже
2,5 В и ток его катода уменьшается до 0,3...0,4мА, чего для удержания реле К2 в
сработавшем состоянии недостаточно. Разомкнувшиеся контакты К2.1 разрывают цепь
питания нагревателя.
Резистор R6 обеспечивает положительную обратную связь, обеспечивающую
лавинообразное переключение транзисторов VT1 и VT2, что уменьшает дребезг
контактов реле К1. Диоды VD2 и VD3 защищают транзистор VT2 и стабилизатор DA2 от
бросков напряжения самоиндукции на обмотках реле К1 и К2.
Узел питания терморегулятора от сети переменного тока 220 В построен по
обычной схеме на понижающем трансформаторе Т1 габаритной мощностью несколько
ватт. Светодиод HL1 сигнализирует о включении прибора в сеть 220 В. Включенный
светодиод HL2 свидетельствует о достаточном количестве воды в баке, a HL3 - о
работе нагревателя.
В качестве электрода Е1 использована пластина размерами 30x50 мм из листовой
нержавеющей стали толщиной 3 мм, а Е2 - металлический корпус бака. Пластину
устанавливают на 3...4 см
выше нагревателя на уровне, соответствующем минимальному допустимому уровню
воды, гарантирующем пожаробезопасную работу. Изоляция пластины от корпуса должна
быть водостойкой. Терморезистор RK1 закреплен в баке рядом с пластиной Е1. Он
помещен в стеклянную пробирку для защиты от непосредственного соприкосновения с
водой.
![]() Рис. 2 Терморегулятор собран на двух односторонних печатных платах. Первая из них,
основная, изображена на рис. 2, а вторая, на которой размещены три светодиода с
ограничивающими ток резисторами, - на рис. 3.
![]() Рис.3 Платы рассчитаны на установку постоянных резисторов МЛТ и им подобных.
Подстроечный резистор R3 - PV-36W (POT3106W), переменный R7 - R-24N1.
Терморезистор RK1 - ММТ-1, его можно заменить на ММТ-4, КМ7-1, КМТ-4 и другие с
отрицательным ТКС и сопротивлением Ю...22кОм при температуре 25 СС. Оксидные
конденсаторы - К50-35 или их импортные аналоги. Остальные конденсаторы -
керамические или пленочные.
Вместо транзисторов КТ315А можно применить КТ315В, КТ315Г или другие маломощные
кремниевые структуры n-p-n. Аналоги интегрального стабилизатора напряжения 7812
- КР142ЕН8Б, КР142ЕН8Д, а параллельного стабилизатора TL431A - КР142ЕН19.
Диодный мост VD1 может быть любым с прямым током 0,5... 1 А. Светодиоды могут
быть отечественного или зарубежного производства с допустимым прямым током около
20 мА, HL1 - зеленого, HL2 - желтого, HL3 - красного цветов свечения. Реле К1,
К2 - JZC-412 с номинальным напряжением 12 В. Если нагрева тельный элемент имеет
мощность более 500 Вт, его необходимо подключать к терморегулятору через
промежуточное реле соответствующей мощности. В качестве Т1 подойдет любой
маломощный сетевой трансформатор с напряжением вторичной обмотки 12 В.
![]() Рис. 4 Платы терморегулятора помещены в пластмассовый корпус (рис. 4). Светодиоды HL1 -
HL3 выведены на его переднюю панель. На ней же установлены переменный резистор
R7 (регулятор температуры), контактная колодка для подключения датчика уровня
воды и терморезистора, розетка для нагревателя. Со стороны задней панели выведен
шнур питания с сетевой вилкой.
Налаживание регулятора сводится к установке подстроечным резистором R3 уровня
срабатывания триггера Шмитта на транзисторах VT1 и VT2. обеспечивающего надежное
срабатывание реле К1 при наличии воды между электродами Е1 и Е2. Желаемую
температуру воды в баке устанавливают с помощью переменного резистора R7 опытным
путем.
Автор: А. Титаренко
раздел сайта Электрические счетчики журналы ЭКиС, Электронные компоненты и системы (годовые архивы) книга Регулировка и ремонт цветных телевизоров УЛПЦТ (И)-59,61-11. Сотников С.К., 1991 справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №13
|