Интегральный таймер в схеме регулирования температуры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

Хотя интегральный таймер типа 555 в основном предназначается для хронирующих схем, но эту ИС совместно с термистором, обладающим отрицательным т.к.с., можно использовать также для создания экономичной и достаточно универсальной схемы полупроводникового термостата.

Внутренний резистивный делитель таймера создает опорные напряжения (1/3Vcc и 2/3Vcc) для обоих, компараторов, входящих в состав таймера. Когда внешнее напряжение, подаваемое на пороговый вход таймера (вывод 6), превышает 2/3Vcc, на выходе соответствующего компаратора появляется импульс, перебрасывающий триггер. При этом включается разрядный транзистор, в результате чего на выходе усилительного каскада возникает сигнал низкого уровня.

(нажмите для увеличения)

В большинстве случаев (включая описываемую схему) отпирание разрядного транзистора таймера приводит к тому, что напряжение на пороговом входе становится меньше 2/3Vcc. Если после этого напряжение на входе запускающего импульса (вывод 2) падает ниже 1/3Vcc, то второй компаратор генерирует импульс, который возвращает триггер в первоначальное состояние, разрядный транзистор выключается и напряжение на выходе усилительного каскада приобретает прежний высокий уровень.

Такое действие схемы таймера делает ее удобной для целей регулирования температуры, в частности, в электронных термостатах, внутри которых температура должна оставаться фактически постоянной независимо от изменения внешней температуры в некоторых пределах. С ростом температуры будет увеличиваться (прямо пропорционально ей) напряжение на пороговом входе, пока оно не достигнет 2/3 Vcc. Тогда состояние выходного каскада таймера изменится, и это послужит сигналом для включения охлаждающего блока или же просто для отключения имеющегося в термостате подогревателя. После этого температура начнет падать, и когда напряжение на входе запускающего импульса достигнет 1/3Vcc, выходной каскад вернется в первоначальное состояние, что послужит сигналом для выключения охлаждающегося блока или включения подогревателя.

В схеме термостата, показанной на рисунке, делитель напряжения, состоящий из термистора и резисторов, вырабатывает напряжение, прямо пропорциональное температуре. Когда температура возрастает (высокий уровень напряжения на выходе таймера, разрядный транзистор отключен), напряжение на пороговом входе определяется коэффициентом деления R1/(Rт+ +R1+R2) и возрастает с уменьшением величины Rт.

Когда Rт равно сопротивлению термистора Rтн в верхней точке допустимого перепада температур, коэффициент деления, требующий, чтобы напряжение на пороговом входе было равно 2/3 Vcc, должен быть равен

После того как напряжение на пороговом входе (на входе первого компаратора) достигает указанного уровня, разрядный транзистор включается, что эквивалентно включению R3 параллельно с R1+R2.

Когда температура падает, величина Rт возрастает, а напряжение питания теперь делится между Rт и [R3II(R1+R2)]. Когда Rт равно сопротивлению термистора Rтc в нижней точке допустимого перепада температур, делитель должен давать на вход запускающего импульса напряжение 1/3 Vcc. При этом его коэффициент деления должен быть

Таким образом, уровни напряжений на выходах делителя, состоящего из термистора и резисторов, изменяются разными способами в зависимости от того, находится ли термостат в той части своего рабочего цикла, когда температура увеличивается, или в той части, когда она уменьшается. Это различие необходимо ввести по той причине, что сопротивление термистора изменяется в зависимости от температуры по квазиэкспоненциальному закону, и даже в узком интервале температур оно может измениться в два-три раза, т. е. сопротивление термистора Rтc в нижней точке интервала температур может быть в несколько раз больше его сопротивления Rтн верхней точке интервала температур.

Если в этой схеме используется стандартный термистор, для которого зависимость сопротивления от температуры известна, расчет схемы достаточно прост. Когда Rтс больше Rтн в два или более раз, можно положить R2=Rтс и К=Rтс/Rтн (К-постоянный коэффициент). Чтобы в делителе соблюдались правильные отношения между сопротивлениями, нужно

Но если Rтс/Rтн<2, тогда надо положить R1=0 и R2=2RТн, так что

Во всех этих формулах предполагается, что входы компараторов не нагружают делитель напряжения.

Чтобы пределы температуры, на которые установлен термостат, соблюдались достаточно точно, необходимо рассеивать в термисторе как можно меньшую электрическую мощность. Саморазогрев термистора можно свести к минимуму, заставив ИС таймера работать при самом низком допустимом напряжении питания -5 В. Однако при высокой верхней температуре регулирования, когда сопротивление термистора может быть совсем маленьким (несколько сотен Ом), этот способ может не дать требуемых результатов. С другой стороны, при очень низких температурах регулирования допустимые сопротивления делителя надо выбирать исходя из величин входных сопротивлений компараторов.

Чтобы предотвратить ложные срабатывания от помех и наводок, необходимо зашунтировать входы компаратора емкостями. Это особенно важно, когда велики сопротивления делителя, в системе действуют значительные помехи или же термистор подключается к схеме с помощью проводников большой длины.

Автор: Де Колд; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Учащенный пульс ускоряет время 06.09.2022 Когда повышается активность симпатической нервной системы, то есть ускоряется сердцебиение, людям кажется, что время летит быстрее. К таким выводам пришли ученые из Ливерпульского университета. Во время эксперимента добровольцы носили датчики сердцебиения и изменения электропроводности кожи - на нее влияет активность потовых желез. Люди занимались обычными делами и каждый час записывали, насколько быстро или медленно, на их взгляд, прошли последние 60 минут. Оказалось, когда симпатическая нервная система была активнее, добровольцам казалось, что время бежит на 10% быстрее. Это относительно немного. "Исследования в целом показывают, что скука, социальная изоляция и стресс связаны с замедлением течения времени, а социальное удовлетворение и низкий уровень стресса - с более быстрым", - заявили ученые.

Другие интересные новости:

▪ Формат MP3 официально стал свободным

▪ Премиальный электромобиль Mercedes-Benz EQS

▪ Чипы памяти GDDR6

▪ Следующий iPhone получит самые большие изменения

▪ SONY построит супер-телевизор на процессоре CELL

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Предварительные усилители. Подборка статей

▪ статья Саша с Уралмаша. Крылатое выражение

▪ статья Когда люди начали пользоваться банями? Подробный ответ

▪ статья Инструктор службы по организации охраны. Должностная инструкция

▪ статья Усилители для головных телефонов с питанием через разъем USB компьютера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Резак для резки тонких пластиков. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026