30.03.21

[Домашняя]

Для зимнего хранения овощей многие хозяева пользуются специальными деревянными  контейнерами   с  двойными  стенками, установленными в подвалах  жилых домов. Для того чтобы овощи не поморозились при отрицательных температурах в контейнер можно установить подогреватели из обычных ламп накаливания на 220V. Лампы устанавливают между двойными стенками контейнера так, чтобы свет от них не попадал на овощи (чтобы картошка не позеленела), а шло только тепло. В данном случае, лампа накаливания оказывается наиболее доступным и безопасным нагревательным прибором. Для поддержания в контейнере температуры не ниже некоторого установленного значения необходим  термостабилизатор. Одна из возможных схем термостабилизатора такого назначения показана на рисунке.

Принцип действия классичес­кий. Он основан на разбалансировке моста постоянного тока состоящего из резисторов R1-R4, в диагональ которого включен компаратор на операционном усилителе А1. Терморезистор R2 следит за температурой. Он установлен прямо на плате устройства. Переменным резистором R4 устанавливают момент балансировки моста в зависимости от температуры (то есть, в зависимости от сопротивления терморезистора R2). При нарушении данного баланса в сторону уменьшения температуры окружающей среды, компаратор срабатывает и на его выходе устанавливается повышенное напряжение, которое  поступает на затвор мощного полевого транзистора VT1 и открывает его. На лампы Н1-Н4, служащие нагревателем, через диод VD5 поступает напряжение электросети, но только одной из полуволн. В результате эффективное напряжение на лампах составляет около 180V. Это ниже номинального значения, поэтому надежность ламп повышается, и горят они в более красном секторе излучения, отдавая меньше света и больше тепла. Измерительный мост и операционный усилитель питаются напряжением 18V от стабилитрона VD2. При этом режим работы ОУ оптимален, и обеспечивается достаточно высокая точность измерения, но напряжение 78V недопустимо высоко для затвора полевого транзистора VT1. Поэтому, напряжение на его затворе ограничено стабилитроном VD1 и резистором R6. Сопротивление открытого канала транзистора IRF840 менее одного Ома, поэтому, при мощности нагрузки 240W (четыре лампы по 60W каждая) на транзисторе рассеивается минимальная мощность, и он практически не нагревается. Нет нагрева и от источника питания, так как в нем нет привычного мощного гасящего сопротивления. Вместо него здесь реактивное сопротивление конденсатора С2, мощность (а значит и теплота) на нем не вы­деляется. Все это в комплексе обеспечивает хорошую надежность схемы. Теперь о деталях. Датчиком температуры (R2)   является терморезистор ММТ-4 номинальным сопротивлением 22кОм. Можно использовать аналогичный терморезистор с другим номинальным сопротивлением, от 10 до 100 кОм, при этом, сопротивление резистора R1 должно быть равно номинальному сопротивлению R2. Стабилитрон КС518А можно заменить другим стабилитроном на напряжение 15-20V. Диоды КД209 - любые маломощные выпря­мительные, например, КД105. Диод VD5 должен быть на обратное напряжение не ниже 400V и ток не ниже 2А. Его можно заменить отечественным КД226Г...Е, КД257Б...Д, КД280Г...Ж. или другим аналогичным. Конденсатор С1 должен быть рассчитан на напряжение не ниже 20V, конденсатор С2 -на напряжение не ниже 360V. Терморегулятор собран на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Печатные дорожки располагаются только с одной стороны платы. Плата помещена в пластмассовый корпус, - школьный пенал. В корпусе, в торце возле терморезистора сделано отверстие. Разъемы и регулятор расположены в незанятой платой части корпуса. Готовое устройство прикреплено с помощью шурупов и двух металлических хомутов к внутренней стороне крышки контейнера. Когда контейнер закрыт, терморегулятор находится внутри его.

Радиоконструктор №6 2008г стр. 34