Термостабилизатор с изолированным датчиком. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

При разработке термостабилизаторов с симистором в качестве коммутирующего нагреватель элемента приходится уделять большое внимание изоляции измерительной цепи от электрической сети. Чаще всего для этого в цепи управления симистором устанавливают оптрон, а узел измерения температуры питают через понижающий трансформатор, работающий на частоте сети 50 Гц. Автор предлагает оригинальное решение проблемы, позволяющее обойтись без оптрона и сетевого трансформатора и при этом значительно снизить вес и габариты устройства.

Термостабилизатор, собранный по схеме, показанной на рисунке, можно условно разделить на две части: гальванически связанный с сетью узел управления симистором VS1 (микросхема DD1, транзисторы VT1, VT2, VT4), коммутирующим нагреватель, и узел датчика (терморезистор RK1, микросхема DA1, транзистор VT3), изолированный от сети высокочастотным трансформатором Т1.

Узел управления симистором получает напряжение питания от однополупериодного выпрямителя с "гасящим" конденсатором С1. Выпрямленное напряжение стабилизировано стабилитроном VD1. На элементах DD1.1, DD1.2 собран генератор импульсов частотой приблизительно 10 кГц. Каскад на транзисторе VT1 - усилитель импульсов с трансформаторной нагрузкой. Его особенность-зависимость падения напряжения на резисторе R8 от сопротивления, которым нагружена вторичная обмотка трансформатора Т1. Поэтому закрытый в отсутствие нагрузки транзистор VT2 открывается с ростом потребляемого от обмотки II тока.

Стабилитрон VD3 с гасящим резистором R10 и элемент DD1.3 формируют прямоугольные импульсы, фронты и спады которых совпадают с моментами перехода сетевого напряжения через ноль. При закрытом транзисторе VT2 цепь конденсатора С6 разомкнута, на оба входа элемента DD1.4 поступают одинаковые сигналы и уровень на выходе элемента - низкий. Транзистор VT4, а с ним и симистор VS1 закрыты. На подключенный к розетке XS1 нагреватель сетевое напряжение не поступает.

Когда транзистор VT2 открыт, интегрирующая цепь R14C6 немного задерживает импульсы, поступающие на вход 6 DD1.4, в результате чего на выходе этого элемента появляются импульсы длительностью приблизительно 0,3 мс, совпадающие с переходами сетевого напряжения через ноль. Пройдя усилитель на транзисторе VT4, импульсы в начале каждого полупериода открывают симистор VS1. Нагреватель подключен к сети.

Таким образом удается управлять нагревателем, изменяя нагрузку, подключенную к изолированной от сети обмотке II трансформатора Т1. Выпрямленным с помощью диода VD4 напряжением этой обмотки питают ОУ DA1 и резистивный мост, одним из плеч которого служит терморезистор RK1. Зависящее от температуры напряжение разбаланса моста поступает на входы ОУ. В результате при температуре ниже заданной уровень напряжения на выходе DA1 высокий, а выше заданной - низкий. Температурный порог устанавливают переменным резистором R2.

Само по себе изменение уровня напряжения на выходе DA1 не может привести к открыванию симистора VS1, так как ток, потребляемый ОУ (приблизительно 1,4 мА), почти не изменяется. Роль переменной нагрузки выполняет каскад на транзисторе VT3 со светодиодом HL1 в коллекторной цепи. Если температура ниже пороговой, транзистор VT3 открыт, светодиод светится, а потребляемый ток возрастает до 7 мА. Пропорционально увеличивается падение напряжения на резисторе R8 в эмиттерной цепи транзистора VT1, что и приводит к включению нагревателя.

Магнитопровод трансформатора Т1 - стальной ШЗх6, обмотка I - 600, II - 1000 витков провода ПЭВ-2 0,08. Особое внимание следует уделить изоляции, проложив между обмотками два-три слоя лакоткани и пропитав готовую катушку парафином или влагостойким лаком. Терморезистор RK1 - ММТ-4. Стабилитрон VD1 можно заменить на КС512А, а в качестве VD3 использовать любой маломощный с напряжением стабилизации 7...9 В. Конденсатор С1 - К73-17 или подобный на рабочее напряжение не ниже указанного на схеме. Остальные детали - общего применения.

Конструктивно термостабилизатор можно выполнить в виде единого блока, либо двух отдельных - управления и термодатчика, соединенных между собой двухпроводным кабелем длиной до нескольких метров. Последний вариант наиболее удобен для больших помещений (овощехранилищ, теплиц), где датчик температуры приходится выносить на значительное расстояние.

На время регулировки к розетке XS1 вместо нагревателя лучше подключить обычную лампу накаливания, что позволит визуально контролировать работу устройства. Регулировка узла управления симистором заключается в установке движка подстроечного резистора потенциометра R8 в такое положение, чтобы напряжение на нем составляло не менее 0,8 В, когда светодиод HL1 светится, и не более 0,3 В в противном случае.

Для градуировки шкалы переменного резистора R2 можно и не подключать термостабилизатор к сети. Узел датчика отсоединяют от обмотки II трансформатора Т1 и питают от источника постоянного напряжения 9...12 В (плюсом - к анодам диода VD4 и светодиода HL1, минусом - к выводу 4 микросхемы DA1). Терморезистор RK1 помещают в среду с известной температурой (ее контролируют обычным лабораторным термометром). Медленно вращая ось переменного резистора, фиксируют момент зажигания или погасания светодиода HL1 и делают на шкале соответствующую отметку. Процедуру повторяют при нескольких различных температурах. Указанные на схеме номиналы резисторов R1 и R2 соответствуют интервалу температур приблизительно от 0 до 40 °С. Изменением номиналов резисторов можно переместить эти границы в желаемые стороны. Закончив градуировку, датчик подключают вновь к трансформатору Т1.

Автор: С.Безюлев, г.Шебекино Белгородской обл.

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025 Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130×130×34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM DDR5-5600 и два твердотельных накопителя формата M.2 2280. Такое решение обеспечивает баланс между скоростью и объемом хранения данных, а также гибкость при модернизации. Обработка графики возложена на встроенные видеоядра Radeon 740M или Radeon 780M, что делает устройство подходящим не только для офисных задач, но и для работы с графикой, мультимедиа и легкими игровыми приложениями. Это особенно важно для профессионалов, которым требуется производительная система в ограниченном пространстве, например, в офисах, лабораториях или торговых точках. Особое внимание инженеры ASUS уделили функциональности и комфорту пользователя. Мини-ПК получил встроенные динамик и микрофон, сканер отпечатков пальцев для безопасного входа, а также современные интерфейсы подключения. Среди них - порт USB4, поддерживающий быструю передачу данных и подключение внешних дисплеев, а также беспроводные модули Wi-Fi 6E или Wi-Fi 7, обеспечивающие стабильное соединение даже в насыщенных сетях. Для тех, кто работает с большими объемами данных, предусмотрен опциональный второй 2,5-гигабитный Ethernet-порт, что открывает возможности для использования устройства в качестве компактного сетевого узла. В комплект входит внешний блок питания мощностью 120 Вт и крепление VESA, позволяющее установить компьютер за монитором и тем самым сэкономить рабочее пространство.

Другие интересные новости:

▪ 96-слойная память 3D TLC NAND

▪ Скоростная зарядка для литий-ионных батарей электромобилей

▪ Электронная записная книжка Sharp WG-PN1

▪ Летательный аппарат AIR ONE

▪ Сверхнизкие звуки заставляют людей танцевать

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электротехнические материалы. Подборка статей

▪ статья Наследственное право. Конспект лекций

▪ статья Что способен проглотить голубой кит? Подробный ответ

▪ статья Переправа вплавь. Советы туристу

▪ статья Как определить цоколевку биполярного транзистора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный лабораторный блок питания на микросхеме LM2575T-Adj, 15-18/1,2-15 вольт 1 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025