30.03.21

[Домашняя]

На сайте описано достаточно много схем терморегуляторов. Предлагается ещё устройство, разработано с использованием традиционных схемотехнических решений и пригодно для построения терморегуляторов мощностью от десятков Вт до десятков кВт при максимальной дешевизне и доступности используемой элементной базы. Терморегулятор, благодаря использованию симистора, обеспечивает двухполупериодную коммутацию нагрузки без применения силового диодного моста. Использование операционного усилителя (ОУ) обеспечивает высокую точность и собственную термостабильность устройства. Положительная обратная связь через резистор R9 в компараторе на ОУ А1 обеспечивает четкое включение и выключение нагрузки. Импульсное управление позволяет управлять даже мощным симистором при минимальной потребляемой мощности и позволяет отказаться от необходимости использования в схеме силового трансформатора. Высокое входное сопротивление ОУ позволяет использовать в качестве термодатчика доступные и дешевые германиевые точечные диоды. При понижении температуры регулируемого объекта сопротивление резистора R10 повышается, что вызывает уменьшение напряжения на инвертирующем входе компаратора. При снижение напряжения ниже уровня, определяемого на неинвертирующем входе компаратора делителем на резисторах R12, R13, R14, где R13 - регулятор температуры, на выходе компаратора устанавливается высокий (относительно вывода 4) уровень напряжения, релаксационный генератор на транзисторах VT1-VT3 начинает генерировать импульсы длительностью 1 мкс с частотой повторения 5...6 кГц, открывающие симистор. Дроссель L1 и диод VD1 «расширяют» импуль­сы примерно до 6 мкс. При использовании приведенных на схеме элементов, возможно управление нагрузкой мощностью до 2 кВт. Для управления более мощной нагрузкой применяют симисторы, рассчитанные на соответствующий ток, транзистор VT1 и диод VD1 заменяют на приборы другого типа. Выдерживающие импульсный ток, необходимый для отпирания симистора, уменьшают сопротивление резистора R4 до 150...300 Ом, резистора R5 до 10...60 Ом (до значения, обеспечивающего ток, необходимый для отпирания симистора, через управляющий электрод). Емкость конденсатора С1 увеличивают до 0,2... 1 мкФ для того, чтобы напряжение 12 В на конденсаторе С2 при работе релаксационного генератора практически не снижалось. Емкость конденсатора С2 также желательно увеличить до 200...500мкФ.

Наладка. Для установки диапазона температуры, в котором должен работать терморегулятор устанавливают движок резистора R13 в среднее положение, датчик температуры R10 помещают в среду с температурой, равной средней температуре необходимого диапазона регулирования. Резистор R11 заменяют временно на переменный, вращением его движка добиваются переключения компаратора, затем измеряют сопротивление и заменяют на постоянный такого же номинала. После чего измеряют значения температур, которые поддерживает терморегулятор при верхнем и нижнем положениях движка резистора R10. Если диапазон температуры отличается от требуемого, подбирают номинал резисторов R12 и R14. При номиналах, указанных на схеме, терморегулятор поддерживает температуру в диапазоне 20...45°С.

Детали. В качестве датчика температуры можно использовать терморезисторы с номиналом не ниже 2 кОм, а также германиевые диоды из серий Д9, Д20, Д311, ГД507 и др., увеличивая номинал резистора R11 до 0,5...2 МОм, в зависимости от значения Rобр диода. Для уменьшения наводок диод подключают к схеме проводами, свитыми попарно, длиной не более 30 см и защищают от воздействия света одним слоем тонкой непрозрачной изоленты. В случае "нечеткого" переключения терморегулятора необходимо при включении сетевую вилку развернуть на 180° (поменять местами *0' и "фазу"). В устройстве можно использовать другие ОУ серии К140, например, УД7, УД8, УД12, а также ОУ других серий, например, К157, К153, К553, К544, интегральные компараторы К554САЗ, К521САЗ и др., в соответствии со схемой их включения. При использовании в устройстве маломощных симисторов, например, из серий КУ208, КУ602, требующих небольшого отпирающего тока, можно исключить из схемы элементы L1, VD1, VD2, CI, VT1, R3, R4, R5, а управляющий электрод симистора VS1 включить в цепь коллектора VT2 через резистор сопротивлением 200...1000 Ом, резисторы R1 и R2 заменить одним резистором номиналом 22...33 кОм мощностью не менее 0,5 Вт. Дроссель L1 можно использовать готовый или изготовить самостоятельно, намотав 100 витков провода ПЭВ 00,2...0,3 мм на высокоомном резисторе типа МЛТ-1.

Радиоаматор №9 2002г стр. 23