30.03.21

[Домашняя]

Автор применяет это устройство для управления подогревом воды в баке летнего душа. Предусмотрено автоматическое отключение нагревателя при недостаточном количестве воды в баке. Этот регулятор может быть использован в быту и в других случаях, когда требуется поддерживать заданную температуру воды. Устройство, схема которого изображена на рис. 1, поддерживает заданную температуру воды в баке или другом резервуаре.

Вода подогревается с помощью нагревательного элемента, узел защиты которого от её недостаточного уровня реализован на транзисторах VT1 VT2. Электроды Е1, Е2 образуют датчик уровня. Когда он достаточен, электрическое сопротивление промежутка между электродами мало из-за наличия в нем воды. Транзистор VT1 в этом случае закрыт, а транзистор VT2 открыт, через обмотку реле К1, включённую в цепь его коллектора, течёт ток. Цепь питания узла контроля температуры и управления нагревателем, построенного на параллельном интегральном стабилизаторе напряжения DA2, замкнута контактами К1.1. К управляющему электроду (выводу 1) стабилизатора подключен делитель напряжения из резисторов R7, R8 и терморезистора RK1, а в цепь катода (вывода 3) — обмотка реле К2. При понижении температуры вода сопротивление тер­морезистора RK1 растёт, напряжение между управляющим электродом и анодом (выводом 2) стабилизатора увеличивается. Как только оно превышает 2,5 В, ток катода стабилизатора резко возрастает и становится достаточным для срабатывания реле К2. Его контакты К2.1 включают нагреватель. Температуру, при которой это происходит, регулируют переменным резистором R7. По мере прогрева воды в баке сопротивление терморезистора RK1 снижается, напряжение между управляющим электродом и анодом стабилизатора опускается ниже 2,5 В и ток его катода уменьшается до 0,3...0,4мА, чего для удержания реле К2 в сработавшем состоянии недостаточно. Разомкнувшиеся контакты К2.1 разрывают цепь питания нагревателя. Резистор R6 обеспечивает положительную обратную связь, обеспечивающую лавинообразное переключение транзисторов VT1 и VT2, что уменьшает дребезг контактов реле К1. Диоды VD2 и VD3 защищают транзистор VT2 и стабилизатор DA2 от бросков напряжения самоиндукции на обмотках реле К1 и К2. Узел питания терморегулятора от сети переменного тока 220 В построен по обычной схеме на понижающем трансформаторе Т1 габаритной мощностью несколько ватт. Светодиод HL1 сигнализирует о включении прибора в сеть 220 В. Включённый светодиод HL2 свидетельствует о достаточном количестве воды в баке, а HL3 — о работе нагревателя. В качестве электрода Е1 использована пластина размерами 30x50 мм из листовой. нержавеющей стали толщиной 3 мм, а Е2 — металлический корпус бака. Плас­тину устанавливают на 3...4 см выше нагревателя на уровне, соответствующем минимальному допустимому уровню воды, гарантирующем пожаробезопасную работу. Изоляция пластины от корпуса должна быть водостойкой. Терморезистор RK1 закреплён в баке рядом с пластиной Е1. Он помещён в стеклянную пробирку для защиты от непосредственного соприкосновения с водой. Терморегулятор собран на двух односторонних печатных платах. Первая из них, основная, изображена на рис. 2, а вторая, на которой размещены три светодиода с ограничивающими ток резисторами. — на рис. 3.

Платы рассчитаны на установку постоянных резисторов МЛТ и им подобных. Подстроечный резистор R3 — PV-36W(POT310ew), переменный R7 — R-24N1. Терморезистор RK1 — ММТ-1, его можно заменить на ММТ-4, КМТ-1, КМТ-4 и другие с отрицательным ТКС и сопротивлением 10...22 кОм при температуре 25 °С. Оксидные конденсаторы — К50-35 или их импортные аналоги. Остальные конденсаторы — керамические или плёночные. Вместо транзисторов КТ315А можно применить КТ315В, КТ315Г или другие маломощные кремниевые структуры п-р-п. Аналоги интегрального стабилизатора напряжения 7812 — КР142ЕН8Б, КР142ЕН8Д, а параллелы10Г0 стабилизатора TL431A — КР142ЕН19. Диодный мост VD1 может быть любым с прямым током 0,5...1 А. Светодиоды могут быть отечественного или зарубежного производства с допустимым прямым током около 20 мА, HL1 — зелёного, HL2 — жёлтого, HL3 — красного цветов свечения. Реле К1, К2 — JZC-412 с номинальным напряжением 12 В. Если нагревательный элемент имеет мощность более 500 Вт. его необходимо подключать к терморегулятору через промежуточное реле соответствующей мощности. В качестве Т1 подойдёт любой маломощный сетевой трансформатор с напряжением вторичной обмотки 12 В. Платы терморегулятора помещены в пластмассовый корпус (рис. 4).

Светодиоды HL1— HL3 выведены на его переднюю панель. На ней же установлены переменный резистор R7 (регулятор температуры), контактная колодка для подключения датчика уровня воды и терморезистора, розетка для нагревателя. Со стороны задней панели выведен шнур питания с сетевой вилкой. Налаживание регулятора сводится к установке подстроечным резистором R3 уровня срабатывания триггера Шмитта на транзисторах VT1 и VT2, обеспечивающего надёжное срабатывание реле К1 при наличии воды между электродами Е1 и Е2. Желаемую температуру воды в баке устанавливают с помощью переменного резистора R7 опытным путём.

Радио №1 2013г стр. 38