30.03.21

[Домашняя]

Схема предназначена для автоматического поддержания нужной температуры с высокой точностью и может найти применение в различных промышленных и бытовых устройствах для управления нагревом термокамеры или паяльника.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРА

1.         Диапазон рабочих температур +150..,1000 "С.

2.         Точность поддержания установленной температуры в рабочем диапазоне не хуже 2 °С.

3.         Рабочее напряжение нагревателя может быть от 100 до 400 В.

4.         Мощность нагревателя допустима до 4 кВт (или 8 кВт при использовании радиатора для симистора большей площади).

5.         Датчиком температуры является термопара из спая Хромель - Алюмель.

6.         Схема управления термостабилизатора имеет электрическую развязку по постоянному току от сети питания нагревателя.

7.         Включение цепи нагревателя производится электронным бесконтактным способом.

8.         Питание схемы управления осуществляется от двухполярного источника питания с напряжением 12 В (ток потребления схемы управления не превышает 15 мА). К одному блоку питания допустимо подключать до 10 схем термостабилизаторов. Термостабилизатор содержит минимальное число элементов, что обеспечивает высокую надежность, а малые габариты позволяют легко разместить его внутри любого корпуса. Устройство состоит из двух узлов: схемы управления и блока питания. Схема управления (рис. 1.17) выполнена на одной сдвоенной микросхеме DA1 (140УД20А) и симметричном тиристоре (симисторе) VS1.

На элементе DA1.1 собран дифференциальный усилитель сигнала с термопары, а на DA1.2 — интегратор, который управляет работой генератора импульсов на однопереходном транзисторе VT1. Импульсы через разделительный трансформатор Т1 поступают на управление коммутатором VS1. Использование в схеме интегратора вместо обычно применяемого компаратора позволяет обеспечить мягкую характеристику изменения мощности в нагревателе при выходе на режим термостабилизации. Это осуществляется за счет изменения времени заряда конденсатора С8, от которого зависит частота генератора, а значит, и начальный угол открывания симистора. Пока напряжение с выхода DA1/12 не превысит пороговое значение, установленное резисторами R1 и R2 (на DA1/6), на выходе микросхемы DA1/10 будет напряжение +12 В, что обеспечит работу генератора (VT1) на максимальной частоте. При этом форма импульсов на управляющем электроде симистора должна иметь вид, приведенный на рис. 1.18.

Если форма импульсов другая, следует поменять местами выводы на одной из обмоток трансформатора Т1. Электрическая схема блока питания термостабилизатора может быть собрана по одному из приведенных на рис. 1.19 вариантов.

Обе схемы имеют внутреннюю электронную защиту от перегрузки и в особых пояснениях не нуждаются, так как являются типовыми. При использовании одного источника питания для нескольких термостабилизаторов включение каждой схемы управления производится отдельным тумблером. Топологии печатных плат и расположение деталей приведены на рис. 1.20...1.22.

Симистор устанавливается на радиатор, состоящий из двух медных пластин, одна из которых показана на рис. 1.23. Для удобства подключения внешних цепей схемы на плате (рис. 1.21) закреплены винты МЗ и М4 с гайками.