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:

Видеоигры, образ жизни и масса тела 24.01.2026

Видеоигры давно стали неотъемлемой частью повседневной жизни миллионов людей и перестали восприниматься исключительно как форма досуга. Однако по мере роста времени, проводимого за экраном, все чаще возникает вопрос о том, как подобные привычки отражаются на здоровье. Новое исследование позволило по-новому взглянуть на связь между увлечением видеоиграми, образом жизни и риском набора лишнего веса. Ученые обратили внимание на то, что избыточная масса тела чаще встречается среди людей, активно играющих в компьютерные игры, по сравнению с теми, кто либо вовсе не играет, либо делает это эпизодически. Особенно заметной эта тенденция оказалась у игроков, которые посвящают видеоиграм более 10 часов в неделю. Именно в этой группе чаще фиксировались неблагоприятные поведенческие факторы, включая нарушения питания, сна и недостаток физической активности. Ранее исследователи уже связывали активное пользование компьютером и распространение скоростного интернета с ростом риска избыточного вес ...>>

Игровой смартфон RedMagic 11 Air 24.01.2026

Игровые смартфоны давно перестали быть нишевыми устройствами и превратились в самостоятельный класс мобильной электроники, где на первый план выходят производительность, экран и система охлаждения. Бренд RedMagic, специализирующийся именно на таких решениях, продолжает развивать свою философию и представил новую модель RedMagic 11 Air, в которой сделан акцент на сочетание высокой мощности и сравнительно тонкого корпуса. Внешне RedMagic 11 Air сохраняет узнаваемый фирменный стиль с прозрачной задней панелью, сквозь которую просматриваются внутренние компоненты устройства. В компании отмечают, что дизайн вдохновлен эстетикой виниловых пластинок, гоночных трасс и геометрического искусства. Центральным визуальным и функциональным элементом остается активный охлаждающий вентилятор с RGB-подсветкой, подчеркивающий игровую направленность смартфона. Одной из ключевых особенностей модели стал 6,85-дюймовый AMOLED-дисплей с разрешением 1.5K и частотой обновления 144 Гц. Производитель назыв ...>>

Зеленый чай и метаболическое здоровье 23.01.2026

Зеленый чай на протяжении многих лет остается объектом пристального внимания ученых, поскольку его регулярно связывают с профилактикой различных хронических заболеваний. Этот напиток давно вышел за рамки повседневной традиции и стал предметом серьезных биомедицинских исследований. Недавняя научная работа показала, что полезные свойства зеленого чая могут быть гораздо шире, чем считалось ранее, особенно в контексте обмена веществ и здоровья кишечника. В рамках исследования ученые наблюдали за 40 добровольцами, среди которых 21 человек имел диагностированный метаболический синдром, а 19 участников были здоровыми взрослыми. В течение 28 дней одной группе испытуемых давали экстракт зеленого чая, тогда как другая группа получала плацебо. Такой подход позволил сравнить влияние активных компонентов напитка на разные показатели здоровья. Результаты показали, что у участников, принимавших экстракт зеленого чая, уровень глюкозы в крови оказался ниже, чем у тех, кто получал плацебо. Этот эф ...>>

Случайная новость из Архива Плазмоган - новое оружие НАТО 30.07.2012 Ученые из Picatinny Arsenal продолжают работу над необычным видом оружия, использующим лазерно-индуцированный плазменный канал (LIPC). Суть заключается в использовании лазерного луча, который "срывает" электроны с молекул воздуха и создает плазменный токопроводящий шнур, уничтожающий технику и живую силу. Ведущий ученый проекта LIPC Джордж Фишер поделился скупыми подробностями этого секретного проекта: "Мы можем создать очень короткий лазерный импульс, обладающий огромной энергией. В 2-3 триллионные доли секунды можно уместить энергию, превышающую потребности целого города". Этот наносекундный электрический импульс (nsEP) может быть очень мощным оружием. Пентагон хочет с его помощью направлять в цель до 50 млрд. ватт оптической/электрической мощности. Это намного больше, чем любой существующий боевой лазер мощностью около 100-1000 кВт. Мощнейший nsEP будет способен мгновенно убить любое живое существо. Его воздействие на бронетехнику и укрепления еще предстоит изучить - здесь все зависит от мощности и продолжительности импульса. В настоящее время на пути создания LIPC военные ученые столкнулись с рядом серьезных технологических барьеров. Плазменный канал, который необходимо научиться удерживать стабильным хотя бы короткое время и направлять его при этом на цель, саморазрушается. К тому же существует опасность, что во время формирования канала и фокусирования луча на воздухе, энергия уничтожит оптическую систему лазера и поразит самих стреляющих. Необходимо снизить нагрузку на оптические системы и поддерживать ее на низком уровне до тех пор, пока не образуется плазменный канал и энергия не потечет к цели. Также есть и другие проблемы, в частности синхронизация лазера с высоким напряжением, создание емких источников питания и надежного полевого устройства, то есть непосредственно оружия. Не исключено, что ряд этих проблем будет решен на мощнейшем импульсном лазере NIF, который недавно поставил рекорд мощности лазерного импульса. Судя по всему, будущая плазмолазерная пушка будет довольно большой и поместится только на кораблях или грузовиках. Однако преимущества, которые она сулит на поле боя, с лихвой окупят габариты и огромное энергопотребление. Не исключено, что ряд этих проблем будет решен на мощнейшем импульсном лазере NIF, который недавно поставил рекорд мощности лазерного импульса.

Другие интересные новости:

▪ Электроника припаркует автомобиль

▪ Римская лошадь в Германии

▪ Полупрозрачные солнечные панели на основе вольфрама

▪ Найдена планета, где идут дожди из драгоценных камней

▪ Ни одна бумажка не пропадет

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Истории из жизни радиолюбителей. Подборка статей

▪ статья Не могу поступиться принципами. Крылатое выражение

▪ статья Где находятся самые большие запасы воды в Солнечной системе? Подробный ответ

▪ статья Работы асфальтобетонные. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Таймер с 24 часовым циклом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Симисторный регулятор мощности с низким уровнем помех. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026