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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Цунами усмиряется математикой 08.02.2017 Математик Усама Карди (Usama Kardi) из Кардиффского университета опубликовал расчет искусственных акустических гравитационных волн, с помощью которых теоретически можно значительно ослабить цунами. Расчет математика показывает, что, создав две акустических гравитационных волны (АГВ), можно значительно уменьшить частоту волны гораздо большей амплитуды. Правда, на практике создание таких волн - крайне сложная задача: для этого нужно потратить очень много энергии, а строительство генератора обойдется недешево. С другой стороны, других способов (хотя бы теоретических) ослабить цунами в распоряжении у человечества пока нет. Акустические гравитационные волны не стоит путать с гравитационными волнами - возмущениями гравитационного поля, которые рождаются при слияниях черных дыр, взрывах сверхновых и слияних нейтронных звезд. АГВ - это частный случай внутренних, или инерционно-гравитационных волн, распространяющихся в упругих средах. Один из факторов, определяющих их существование - сила тяжести, отсюда слово "гравитационный" в названии. В природе АГВ возникают, например, в атмосфере и в воде в результате масштабных геологических и атмосферных явлений - землетрясений, падений метеоритов и других катастроф. Недавно атмосферную гравитационную волну обнаружили в атмосфере Венеры. Подводные АГВ сопутствуют цунами; возможно, такие сопутствующие колебания можно регистрировать для предсказания самих гигантских волн. Как показывает расчет Карди, две АГВ, направленные навстречу цунами, способны, взаимодействуя с ней, существенно уменьшить ее амплитуду - а это может означать тысячи спасенных жизней. Однако для этого потребуется сгенерировать колебания с такой большой длиной волны, какая почти недостижима при современном уровне развития технологий. Возможно, проще было бы отразить и отрегулировать АВГ, рожденные самой цунами, считает математик. Но до тех пор, пока не разработаны модуляторы и передатчики, способные это сделать, концепция ослабления цунами звуковыми волнами остается чисто теоретической.

Другие интересные новости:

▪ Происхождение золота

▪ Летающая 4G-вышка - дрон Flying COW

▪ Разорительное топливо из зелени

▪ Рассчитайся за проезд с помощью мобильного

▪ Газовая плита вреднее пассивного курения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы первой медицинской помощи (ОПМП). Подборка статей

▪ статья Еще не вечер. Крылатое выражение

▪ статья Какие насекомые способны формировать своими телами плот на воде? Подробный ответ

▪ статья Ива. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Луноход с микроконтроллерным управлением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Малогабаритный импульсный источник питания, 12 вольт 2 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026