Thermostat für Lüfter

Этот термостат пред­назначен для работы на понижение температу­ры, включая вентилятор при превышении темпе­ратуры некоторого заданного предела.

Схема, можно сказать, стандартная, – термо­датчик, схема для уста­новки опорного напря­жения, компаратор, выходной симисторный каскад.

Датчик используется промышленного изго­товления, – LM335A2.

Его можно охарактеризовать как стаби­литрон, напряжение стабилизации кото­рого прецизионно и линейно зависит от температуры. Этот датчик имеет точную линейную зависимость 10mV на один градус по шкале Кельвина. Например, при температуре 0^ºС (273К) напряжение на датчике будет 2,73V, а при температуре 70^ºС (343К) соответственно, 3,43V.

Датчик А1, подключается через две клеммы и может быть как внутри корпуса термостата, так и выносным, механически закрепленным на объекте температуру которого нужно контролировать. Совместно с резистором R4 он образует параметрический стабилизатор напряже­ния, зависящего от температуры. Это напряжение поступает на прямой вход операционного усилителя А2 через RС-цепь R1-С1-R2, подавляющую помехи и наводки которые могут иметь место при расположении датчика на некотором удалении от схемы.

Рис. 1

На инверсный вход А2 поступает опорное напряжение, изменяя величину которого устанавливают порог включения/ выключения нагревателя.

Температуру включения вентилятора устанавливают подстроечным резистором R6. Для того чтобы создать гистерезис, чтобы вентилятор не включался слишком часто и тем более его работа не переходила в какой-то импульсный режим, служит резистор R7. С его помощью устанавливают сдвиг напряжения на прямом входе А1 при включении и выключении вентилятора. При этом, при включении вентилятора напряжение на прямом входе А1 увеличивается, а при выключении уменьшается. Конденсатор С4 устраняет самовозбуждение на высоких частотах.

Когда температура ниже заданной, напряжение на прямом входе оказывается ниже напряжения на инверсном. Опера­ционный усилитель, работая как компа­ратор, устанавливает при этом на своем выходе низкое напряжение, близкое к нулю. Ключ на транзисторах VT1 и VT2 закрыт, и вентилятор VENT выключен.

Если температура выше заданной, напряжение на прямом входе ОУ А2 оказывается выше напряжения на инверсном входе. На выходе ОУ А2 устанавливается напряжение близкое к его напряжению питания. Транзисторный ключ на VT1 и VT2 открывается и включает вентилятор.

Напряжение питания схемы соот­ветствует номинальному рабочему напря­жению вентилятора (можно использовать вентилятор от источника питания персо­нального компьютера).

Напряжение, поступающее на цепи опор­ного напряжения и датчика стабилизиро­вано с помощью стабилизатора А3. По аналогичной схеме можно сделать термостат для управления холодильной установкой или старым холодильником с исправным агрегатом, но неисправным термостатом. Такая схема показана на рисунке 2. Отличие только в выходном каскаде, – здесь вместо вентилятора подключено электромагнитное реле.

Fig. 2

Разница есть и в источнике питания. Источник питания электронной схемы сде­лан на трансформаторе Т1. Здесь исполь­зуется маломощный китайский трансфор­матор с первичной обмоткой на 220V (с отводом от середины, который не исполь­зуется) и вторичной обмоткой 9V. Макси­мальный ток вторичной обмотки 100 mА.

Переменное напряжение выпрямляется мостовым выпрямителем VD1-VD4, и на конденсаторе С6 выделяется постоянное напряжение около 12V.

Источник питания можно сделать на другом трансформаторе, дающем на вторичной обмотке напряжение около 9- 10V, например, на ТВК от старого телеви­зора. Или можно использовать готовый сетевой адаптер с выходным постоянным напряжением 12V.

Операционный усилитель можно заменить другим аналогичным ОУ общего применения, например, К140УД6, К140УД7, КР140УД708, К140УД608, К140УД708 или импортным.

Выпрямительный мост можно собрать на других диодах, например, 1N4005, 1N4006, 1N4007, 1N5404, 1N5405, 1N5406, 1N5407, 1N5408. Или использо­вать диодный мост-сборку, например, КЦ407, КЦ402, W04M или другой.

Остальные диоды 1N004 можно заменить любыми аналогами, например, 1N4005, 1N4006, 1N4007, 1N5404, 1N5405, 1N5406, 1N5407, 1N5408.

Транзистор КТ315 можно заменить на КТ3102, 2SC945, 2SC3199, 2SC815, 2SC1815, 2SC1845, ВС547, SS9014, КТ503, КТ645, КТ6113 и др.

Транзистор КТ815 можно заменить на КТ817, BD135, BD165, BD167, BD169, BD813, BD815, BD817, ТІР29, ТІР61 и др.

Тип электромагнитного реле в схеме на рисунке 2 зависит от нагрузки, которой нужно управлять. Если это агрегат старого холодильника, то можно использовать автомобильное реле в пластмассовом корпусе, с обмоткой на 12V.

Подстроечные резисторы R6 и R7 желательно многооборотные, так как регулировка получается довольно острая, к тому же многооборотный резистор в силу своей конструкции более стабильно держит установленное состояние.

Налаживание сводится к установке напряжения на инверсном входе А1 подстроечным резистором R6 и установке гистерезиса с помощью R7

Autor: Адымов И.