30.03.21

[Домашняя]

В предлагаемом варианте термостабилизатора цепь управления симистором гальванически не связана с сетью, что исключает возможность поражения электрическим током при случайном прикосновении человека к элементам устройства. Минимизация уровня помех обеспечивается включением симистора в моменты перехода сетевого напряжения через нуль. Схема устройства приведена на рисунке.

Стабилизируемая температура может быть установлена пользователем в интервале 30... 100 °С. Мощность подключаемого нагревателя — до 2500 Вт. Напряжения, соответствующие заданной и реальной температурам (движок R14 и терморезистор RK1), поступают на компаратор DA3, выходной, сигнал которого управляет симистором VS1 через оптрон U1. Введение положительной обратной связи через резистор R11 обеспечивает гистерезисную характеристику переключения компаратора, исключающую «дребезг», однако одновременно снижается и точность стабилизации температуры. Терморезистор и цепь задания температуры питаются от стабилизатора напряжения, выполненного на микросхеме DA2. Светодиод HL2 сигнализирует о том, что устройство включено в сеть, a HL3 — о наличии сигнала управления симистором (нагревательный элемент включен). Как уже говорилось выше, симистор включается в моменты перехода сетевого напряжения через нуль. Эта функция осуществляется  внутренними   цепями самой оптопары U1. Если в этом нет необходимости, то можно применить другой оптосимистор, например МОС3021. Диапазон стабилизируемых температур, может быть, сдвинут в ту или иную сторону изменением номиналов резисторов R8, R12, R14, R15, R10, RK1. Компромисс между четкостью срабатывания компаратора и точностью поддержания температуры, может быть, достигнут подбором резистора R11.  Работа термостабилизатора сопровождается включением  светодиода  HL3  с  периодом  от нескольких секунд, до нескольких десятков секунд в зависимости от особенностей объекта, температуру которого не­обходимо стабилизировать. В термостабилизатор введены компаратор DA1, транзистор VT1 и светодиод HL1, которые выполняют функции защиты и сигнализации при обрыве датчика температуры. В штатном режиме выходное напряжение компаратора имеет высокий уровень и не влияет на работу устройства. При обрыве RK1 компаратор переключается и низким уровнем напряжения блокирует возможность включения нагревательного элемента, при этом загорается светодиод HL1, сигнализирующий об аварийной ситуации. Несколько слов о деталях. Трансформатор Т1 — ТПК2 24 или любой другой, имеющий две обмотки по 12 В при токе нагрузки 60...80 мА. Микросхему TL431 можно заменить на отечественную КР142ЕН19А, LM311 — на КР554СА301А. Постоянные резисторы — С2-23, переменный резистор R1 — СПЗ-4аМ. Кон­денсатор С2 — К73-17 на напряжение не менее 400 В, оксидные конденсаторы — любого типа. Светодиоды — фирмы Ktngbright диаметром 3 мм, HL1 — красный, HL2 — зеленый, HL3 — желтый. Подойдут и любые другие светодиоды, в том числе и отечественные. Терморезистор RK1 — типа ММТ-46. Симистор должен быть размещен на радиаторе площадью не менее 300 см2. Для подключения к термостабилизатору датчика температуры желательно использовать экранированный кабель, при этом его оплетка соединяется с общим проводом прибора.

Схемотехника