Терморегулятор

Климов С.И.
Терморегулятор предназначен для управления электрическим нагревательным прибором мощностью не более 1100W. Это может быть ТЭН или инфракрасная лампа накаливания, инфракрасная нагревательная пленка. Терморегулятор подходит для регулировки и поддержания температуры в овощехранилище, террариуме или небольшом помещении.
Схема показана на рисунке в тексте.


Датчиком температуры служит терморезистор R9, сопротивление которого уменьшается с увеличением температуры, и увеличивается с уменьшением температуры. Здесь используется терморезистор NTCLE203E3 номинальным сопротивлением 100 кОм. В таблице 1 (Л.1) приводятся значения его сопротивления при разных температурах.
Таблица 1.

котором сделан компаратор. На инверсный вход этого ОУ поступает напряжение от другого делителя, - R2-R3. Причем, переменный резистор R3 служит для установки температуры, которую нужно поддерживать. Кроме того, есть цепь из резисторов R7 и R8. Эта цепь создает гистерезис (разницу между температурой включения и температурой выключения нагревателя). Гистерезис нужен для того, чтобы нагреватель включался / выключался не слишком часто. Это особенно имеет значения, учитывая, что для управления нагревателем здесь используется электромагнитное реле. Гистерезис регулируется переменным резистором R7, им регулируют разницу между температурой включения и выключения.
На выходе ОУ А1 включен транзисторный ключ - эмиттерный повторитель, в цепи эмиттера которого включена обмотка реле К1.
Когда температура снижается сопротивление R9 увеличивается и напряжение на прямом входе А1 тоже увеличивается.
Когда температура становится ниже некоторого порога, напряжение на прямом входе А1 оказывается больше напряжения на инверсном входе. На выходе А1 напряжение увеличивается почти до напряжения питания А1. Транзистор VT1 его усиливает и подает на обмотку реле К1 напряжение достаточное для его переключения. Контакты К1 замыкаются и включают нагреватель НТ1.
Электронная схема питается напряжением 12V от бестрансформаторного источника на гасящем конденсаторе. Сетевое напряжение через конденсатор С4 поступает на выпрямительный мост VD3-VD6. Схема C4-VD3-VD6 вместо со
стабилитроном VD2 образует параметрический стабилизатор, объединенный с выпрямителем, в котором реактивное сопротивление С4 служит сопротивлением на котором падает избыток напряжения, а стабилитрон VD2 - стабилизирующим элементом. Конденсатор СЗ сглаживает пульсации полученного постоянного напряжения величиной 15V. Далее идет интегральный стабилизатор А2, который стабилизирует напряжение на уровне 12V. Этим напряжением и питается схема.
Почти все собрано (кроме переменных резисторов и терморезистора) на небольшой печатной плате с односторонней разводкой.

На плате есть одна перемычка. Плата рассчитана под следующие детали: Резисторы R1-R4 мощностью 0.125W, операционный усилитель в 8-выводном DIP-корпусе, реле типа WJ118 с обмоткой на 12V сопротивлением 250 Ом,
транзистор КТ503, конденсаторы С2, СЗ - миниатюрные аналоги К50-35, С4 - типа К73-17, стабилитрон в пластмассовом корпусе с торцевыми выводами, выпрямительные диоды типа 1N4007. Можно заменить (в некоторых случаях с изменениями в плате) следующими деталями: ОУ практически любой общего применения, например, К140УД6, К140УД608, КР140УД608 К140УД7, К140УД708, КР140УД708, или другими аналогичными.
Транзистор VT1 - ВС547 или с несколько уменьшением надежности, - КТ315, КТ3102. Стабилизатор 7812 можно заменить на КР142ЕН8Б. Стабилитрон КС515А можно заменить любым одноваттным стабилитроном на напряжение 15-18V. Диоды 1N4007 можно заменить на КД209. Диод 1N4148 - на КД522, КД521, КД102, КД103, КД209. Реле можно заменить другим реле с обмоткой на 12V сопротивлением не менее 200 Ом, например, на устаревшее реле КУЦ-1 от отечественных цветных телевизоров 80-90х годов выпуска.
Терморезистор можно заменить другим терморезистором, уменьшающим свое сопротивление при повышении температуры. Если его номинальное сопротивление (номинальным у них считается сопротивлением при 25°С) будет сильно отличаться от 100кОм может потребоваться изменение сопротивления R1, а так же, R7 и R8.
Если используется именно тот терморезистор, что указан на схеме, градуировку шкалы вокруг рукоятки переменного резистора R3 можно упростить, если воспользоваться таблицей 1 и омметром.
Диапазон регулировки гистерезиса можно изменить подбором сопротивления резистора R8.
Литература:
1. Груничев Б.С. «Таймер подогрева автомобильного сидения». ж. Радиоконструктор, №4, 2016, с. 42-43

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Счетчик тИЦ и PR