Простой термостабилизатор 10-50 °С. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

В быту и на производстве довольно часто возникает необходимость поддерживать постоянную температуру в помещении, в сосуде с жидкостью и т. д. Известно много электронных устройств для автоматического поддержания температуры. Некоторые из них сложны в изготовлении и содержат дефицитные элементы, другие не имеют гальванической развязки с питающей сетью и поэтому небезопасна их эксплуатация.

Предлагаемый вариант терморегулятора обеспечивает поддержание с точностью ±0,5°С температуры, устанавливаемой в пределах от 10 до 50 °С. Мощность нагревателя, подключаемого к терморегулятору, не должна превышать 2 кВт. Основное достоинство устройства - простота в изготовлении и доступность элементной базы.

Принципиальная электрическая схема терморегулятора изображена на рис. 1. Устройство представляет собой совокупность четырех функциональных узлов: триггера Шмитта, мультивибратора, трансформатора и тринисторного ключа.

Триггер Шмитта следит за сопротивлением терморезистора RK1 - датчика температуры. Когда сопротивление терморезистора, уменьшаясь, переходит нижний порог, триггер Шмитта переключается и своим выходным сигналом затормаживает мультивибратор. В результате этого тринисторный ключ не пропускает тока через обогреватель. При увеличении сопротивления терморезистора сверх определенного верхнего порога триггер Шмитта снова переключается в прежнее положение и разрешает работу мультивибратора, импульсы которого открывают тринисторный ключ. В результате этого через нагреватель протекает электрический ток. Этот процесс повторяется с частотой, которая зависит от мощности обогревателя, разности между значениями установленной температуры объекта и температуры окружающей среды, тепловой инерции объекта и ширины петли гистерезиса триггера Шмитта.

Триггер Шмитта собран на транзисторах VT1, VT2. В эмиттерную цепь этих транзисторов включены два диода VD4, VD5. За счет их нелинейности удалось сузить петлю гистерезиса триггера и повысить точность поддержания температуры. Резистором R2 устанавливают пределы регулирования температуры, а резистором R1 - конкретное значение температуры в этих пределах. Связь между транзисторами VT2 и VT4 непосредственная, поэтому, если первый из них открыт, то второй закрыт, и наоборот.

Рис. 1

Частоту генерации (около 20 кГц) мультивибратора, собранного на транзисторах VT3, VT4, определяют номиналы резисторов R6, R10, конденсаторы С4, С6. Значение частоты выбрано, исходя из условия надежного открывания тринистора, для чего необходим импульс на управляющем электроде длительностью не менее 10 мкс.

Мультивибратор заторможен, когда открыт транзистор VT2.

Импульсный трансформатор Т1 обеспечивает гальваническую развязку коммутируемой цепи и устройства управления, что соответствует требованиям электробезопасности при эксплуатации термостата. Первичная обмотка трансформатора подключена к коллектору транзисторов VT3, VT4 через разделительный конденсатор С5, что исключает связь между ними и трансформатором по постоянному току. Такой способ питания первичной обмотки трансформатора обеспечивает прохождение тока в двух направлениях, что повышает КПД трансформации.

Обмотки 1-2, 3-4 трансформатора подключены к управляющим переходам тринисторов через диоды VD1, VD2. Это обеспечивает выравнивание нагрузки в каждой полуволне управляющего импульса и отсекает отрицательное напряжение на управляющих электродах тринисторов. Встречно-параллельное включение тринисторов позволяет пропускать и положительную, и отрицательную полуволны сетевого напряжения через нагреватель без применения выпрямительного моста, на котором бесполезно выделяется значительная мощность.

Светодиод HL1 индицирует включение нагревателя.

В устройстве использованы резисторы СП1 (R1, R2), ОМЛТ (R7, R8, R9, R12) и МЛТ (остальные). Конденсаторы КМ (С2-С6) и K52-1 (С1). Транзисторы VT1, VT2-KT315, а VT3, VT4 - КТ603, КТ608 с любой буквой. Вместо указанных на схеме диодов можно использовать КД104А (VD4, VD5) и КД510А (VD1, VD2).

Если мощность нагревателя превышает 200 Вт, то тринисторы необходимо устанавливать на теплоотводы. При мощности, не превышающей 300 Вт, вместо КУ202Н можно использовать тринисторы КУ201Н.

Трансформатор Т1 намотан на кольце размерами 18х12х4 мм, из феррита 2000НМ. Все три обмотки одинаковые и содержат по 50 витков провода ПЭЛШО 0,17. При изготовлении трансформатора нужно принять меры к тому, чтобы он выдерживал напряжение между обмотками не менее 600 В.

Ток, потребляемый терморегулятором, не превышает 250 мА при напряжении питания 8...12 В.

Перед включением терморегулятора в сеть необходимо установить резистор R2 в среднее положение. Если этот резистор будет решено вынести на переднюю панель, то последовательно с ним необходимо включить ограничительный резистор сопротивлением 300.. .510 Ом.

Правильно собранный терморегулятор начинает работать сразу. Лишь в отдельных случаях требуется подборка резистора R3.

Автор: Ю. Маяцкий, г.Харьков; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов 05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала. Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются на ...>>

Адаптивный полупроводник программируется светом 05.09.2026

Традиционный подход к развизвитю электроники имеет естественные ограничения: уменьшение размеров элементов становится сложнее, а их характеристики после изготовления практически невозможно изменить. Исследователи инженерного факультета Принстонского университета предложили иной путь. Вместо дальнейшего миниатюризирования существующих компонентов они разработали сверхтонкий полупроводниковый материал, способный менять свои свойства под воздействием света. Новый материал имеет толщину всего в несколько молекул, но при этом обладает необычной способностью многократно перестраивать свои электрофизические характеристики. Обычные полупроводники, применяемые в компьютерах и бытовой электронике, в основном получают заданные свойства еще на этапе производства и затем реагируют на поступающие электрические сигналы. Разработка специалистов из Принстона ведет себя иначе: ее параметры можно изменять уже после изготовления устройства. Секрет такой адаптивности заключается в сочетании сверхтонк ...>>

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Случайная новость из Архива Обнаружены космические кирпичики жизни 17.06.2017 Европейская Южная Обсерватория (ESO) сообщает о том, что астрономам в ходе наблюдений звезд типа Солнца на очень ранних стадиях их существования удалось зафиксировать следы метил-изоцианата - химического соединения, являющегося "строительным кирпичиком жизни". Наблюдения осуществлялись с использованием телескопа ALMA - Атакамская большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка. Присутствие сложных пребиотических органических молекул метил-изоцианата зарегистрировано в кратной звездной системе IRAS 16293-2422. Этот объект находится на расстоянии около 400 световых лет от нас в большой области звездообразования Ро Змееносца в созвездии Змееносца. Астрономы обнаружили уникальные линии химических соединений в теплых и плотных внутренних областях газо-пылевых коконов, окружающих звезды, находящиеся на самых ранних стадиях эволюции. Оказалось, что облака метил-изоцианата окружают каждую из молодых звезд системы. "Это семейство органических молекул участвует в синтезе пептидов и аминокислот, которые в форме белковых соединений, составляют биологическую основу известной нам формы жизни", - говорят ученые. Ожидается, что проведенные на ALMA наблюдения помогут пролить свет на процессы, которые привели к формированию Солнечной системы и зарождению жизни на Земле. "Полученный результат особенно интересен, так как эти протозвезды очень похожи на наше Солнце в самом начале его истории. Условия вокруг них благоприятны для образования планет размера Земли. Найдя там пребиотические молекулы, мы, возможно, получили еще один фрагмент мозаики, которую надо сложить, чтобы понять происхождение жизни на нашей планете", - отмечают специалисты.

Другие интересные новости:

▪ Выключатели Schneider Merten D-Life с дистанционным управлением смартфоном

▪ Навесной мотор к инвалидному креслу

▪ Объектив Fujifilm Fujinon XF16-80mmF4 R OIS WR

▪ Космический огнетушитель

▪ Новый рекорд беспроводной передачи данных

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Национальная экономика. Шпаргалка

▪ статья Какую пользу извлек фермер Сет Райт, заметив мутацию в своем стаде овец? Подробный ответ

▪ статья Зайцегуб опьяняющий. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автомат включения освещения в прихожей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Отпечатки пальцев - как сделать их видимыми. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026