Jednoduchý DIY elektronický termostat. Navrhuji způsob výroby domácího termostatu pro udržení příjemné pokojové teploty v chladném počasí. Termostat umožňuje spínat výkon až 3,6 kW. Nejdůležitější součástí každého radioamatérského designu je pouzdro. Krásné a spolehlivé pouzdro zajistí dlouhou životnost jakémukoli podomácku vyrobenému zařízení. Níže zobrazená verze termostatu využívá praktické pouzdro malých rozměrů a veškerou výkonovou elektroniku z elektronického časovače prodávaného v obchodech. Domácí výroba elektronická část postavený na komparačním čipu LM311.

Popis činnosti obvodu

Snímač teploty je termistor R1 o jmenovité hodnotě 150k, typ MMT-1. Snímač R1 spolu s odpory R2, R3, R4 a R5 tvoří měřicí můstek. Pro potlačení rušení jsou instalovány kondenzátory C1-C3. Variabilní odpor R3 vyrovnává můstek, to znamená, že nastavuje teplotu.

Klesne-li teplota teplotního čidla R1 pod nastavenou hodnotu, zvýší se jeho odpor. Napětí na vstupu 2 mikroobvodu LM311 bude větší než na vstupu 3. Komparátor bude fungovat a jeho výstup 4 bude nastaven na vysokou úroveň, napětí přivedené do obvodu elektronického časovače přes LED HL1 způsobí, že relé bude fungovat a zapněte topné zařízení. Současně se rozsvítí LED HL1, což znamená, že je topení zapnuté. Odpor R6 vytváří negativní zpětnou vazbu mezi výstupem 7 a vstupem 2. To umožňuje nastavit hysterezi, to znamená, že se topení zapne při teplotě nižší, než se vypne.Napájení je na desku přiváděno z obvodu elektronického časovače. Rezistor R1 umístěný venku vyžaduje pečlivou izolaci, protože termostat je napájen bez transformátoru a nemá galvanické oddělení od sítě, tzn. nebezpečný síťové napětí přítomné na prvcích zařízení. Níže je uveden postup výroby termostatu a způsob izolace termistoru.

Jak vyrobit termostat vlastníma rukama

1. Donor krytu a napájecího obvodu je otevřen - elektronický časovač CDT-1G. Na šedém třívodičovém kabelu je nainstalován mikrokontrolér časovače. Odpájejte kabel z desky. Otvory pro vodiče kabelu jsou označeny (+) - napájení +5 V, (O) - napájení řídicího signálu, (-) - napájení mínus. Elektromagnetické relé spíná zátěž.

2. Vzhledem k tomu, že napájení obvodu z napájecí jednotky není galvanicky odděleno od sítě, všechny práce na kontrole a nastavení obvodu se provádějí z bezpečného zdroje 5 V. Nejprve na stánku zkontrolujeme funkčnost obvodových prvků.

3. Po kontrole prvků obvodu je návrh sestaven na desce. Deska pro zařízení nebyla vyvinuta a byla sestavena na kus prkénka. Po montáži se na stojanu také provádí kontrola výkonu.

4. Tepelné čidlo R1 je instalováno externě na boční ploše pouzdra zásuvky, vodiče jsou izolovány teplem smrštitelným bužírkem. Aby se zabránilo kontaktu se senzorem, ale také aby byl zachován přístup venkovního vzduchu k senzoru, je nahoře instalována ochranná trubice. Tuba je vyrobena ze střední části kuličkového pera. V trubici je vyříznut otvor pro instalaci na snímač. Trubka je přilepena k tělu.

5. Na horním krytu pouzdra je instalován variabilní rezistor R3 a je zde také vytvořen otvor pro LED. Těleso rezistoru je vhodné pro bezpečnost přelepit vrstvou elektropásky.

6. Nastavovací knoflík pro rezistor R3 je domácí a vyrobený vlastníma rukama ze starého zubního kartáčku vhodného tvaru :).

Rezistor R3

Termostat na farmě je někdy nenahraditelná věc, která pomáhá řídit tepelné podmínky v domácím inkubátoru nebo sušení zeleniny. Vestavěné mechanismy pro tento účel se často rychle zhoršují nebo nemají slušnou kvalitu, což vás nutí vymyslet jednoduchý termostat s vlastními rukama.

Pokud patříte mezi ty, kteří nutně potřebují domácí zařízení s funkcí regulace tepla, zůstaňte zde, protože všechna vhodná a vyzkoušená schémata jsou kombinována s teorií a Užitečné tipy jsou uvedeny níže.

Na co se vztahuje?

Regulátor teploty nebo termostat je zařízení, které může spouštět a zastavovat provoz topných nebo chladicích jednotek. Například vám umožňuje udržovat optimální podmínky v inkubátoru a je také schopen zapnout vytápění v suterénu a nastavit nízkou teplotu.

Jak to funguje?

Než si vyrobíte termostat vlastníma rukama, musíte pochopit doprovodnou teorii. Zásada tohoto zařízení je shodná s činností jednoduchých měřicích snímačů schopných měnit odpor v závislosti na okolních teplotních podmínkách. Za změnu indikátoru je zodpovědný speciální prvek a takzvaný referenční odpor zůstává nezměněn.

V zařízení termostatu na změny hodnoty odporu reaguje integrovaný zesilovač (komparátor), který při dosažení určité teploty spíná mikroobvody.

Jaké by mělo být schéma?

Na internetu a v regulační dokumentaci je snadné najít schémata termostatů pro různé účely, které si můžete sestavit vlastníma rukama. Ve většině případů jsou základem schematického výkresu následující prvky:

• Kontrolní zenerova dioda, označená TL431;
• Integrovaný zesilovač (K140UD7);
• Rezistory (R4, R5, R6);
• Zhášecí kondenzátor (C1);
• Tranzistor (KT814);
• Diodový můstek (D1).

Obvod je napájen beztransformátorovým zdrojem a jako akční člen je ideální autorelé určené pro napětí 12 Voltů za předpokladu, že proud dodávaný do cívky je alespoň 100 mA.

Jak to udělat?

Pokyny pro výrobu termostatu s vlastními rukama jsou založeny na přísném dodržování zvoleného schématu, podle kterého je nutné propojit všechny komponenty do jednoho celku. Například, elektronický obvod pro inkubátor je sestaven podle následujícího algoritmu:

• Prostudujte si obrázek (je lepší si jej vytisknout a položit před sebe).
• Najděte potřebné díly, včetně pouzdra a desky (staré z měřiče postačí).
• Začněte „srdcem“ - integrovaným zesilovačem K140UD7/8, který jej spojíte s kladně nabitým zpětným chodem, který mu poskytne funkce komparátoru.
• Místo „R5“ připojte záporný odpor MMT-4.
• Připojte dálkový senzor pomocí stíněného vedení a délka kabelu nesmí být větší než metr.
• Pro řízení zátěže zařaďte do obvodu tyristor VS1 a nainstalujte jej na malý radiátor, aby byl zajištěn dostatečný přenos tepla.
• Nastavte zbývající prvky obvodu.
• Připojte ke zdroji napájení.
• Zkontrolujte funkčnost.

Mimochodem, přidáním teplotního senzoru lze sestavené zařízení bezpečně používat nejen pro inkubátory, sušení, ale také pro udržování tepelného režimu v akváriu nebo teráriu.

Jak správně nainstalovat?

Kromě kvalitní montáže je nutné dbát na provozní podmínky, které by měly zahrnovat:

• Místo – Spodní část pokoje;
• suchá místnost;
• Absence blízkých „klepacích“ jednotek: vydávají teplo nebo chlad (elektrická zařízení, klimatizace, otevřené dveře s průvanem).

Poté, co jste přišli na to, jak připojit termostat vlastníma rukama, můžete jej začít instalovat pravidelné používání. Hlavní věc je, že výkon vyrobeného zařízení je určen pro kontakty relé. Například kdy maximální zatížení při 30 A, výkon by neměl překročit 6,6 kW.

Jak opravit?

Tovární nebo domácí termostat lze opravit, abyste nekupovali nový a neztráceli čas hledáním a montáží potřebných dílů. Nejprve musíte zařízení najít (pokud jste to nebyli vy, kdo jej instaloval), protože z fotografie termostatu je vidět, že jeho rozměry jsou malé, což poněkud ztěžuje hledání.

Pomůže tip: termostat je umístěn vedle tlačítka teplotního režimu.

Příznaky selhání zařízení mohou zahrnovat následující:

• Zařízení přestalo plnit svou hlavní funkci: teplota se výrazně snížila nebo zvýšila, aniž by mechanismus reagoval;
• Připojené zařízení funguje bez přechodu do pohotovostního nebo úsporného režimu;
• Jednotka se samovolně vypnula.

V závislosti na příčině poruchy musíte provést následující kroky k opravě termostatu sami:

• Odpojte opravované zařízení od sítě.
• Odstraňte ochranný kryt ze zařízení.
• Zkontrolujte kvalitu kontaktů a připojení.
• Odpojte a vytáhněte kapiláru.
• Získejte relé.
• Vyměňte vlnovcovou trubku a zajistěte ji.
• V případě potřeby vyměňte jiné díly.
• Znovu připojte kabeláž.
• Umístěte relé na místo.

Mnoho domácích a domácích spotřebičů je vybaveno termostaty a vědět, jak je opravit, znovu sestavit vlastníma rukama a nainstalovat, výrazně ušetří vaše peníze, čas a úsilí.

DIY termostat fotografie

Při používání vzniká potřeba upravit teplotní režim různé systémy topné nebo chladicí zařízení. Možností je mnoho a všechny vyžadují ovládací zařízení, bez kterého mohou systémy fungovat buď v režimu maximálního výkonu, nebo s úplným minimem schopností. Ovládání a nastavování se provádí pomocí termostatu - zařízení, které dokáže ovlivňovat systém prostřednictvím teplotního čidla a podle potřeby jej zapínat nebo vypínat. Při použití hotových sad zařízení jsou řídicí jednotky součástí dodávky, ale u domácích systémů si musíte termostat sestavit sami. Úloha není nejjednodušší, ale docela řešitelná. Pojďme se na to podívat blíže.

Princip činnosti termostatu

Termostat je zařízení, které dokáže reagovat na změny teploty. Podle typu akce se rozlišuje mezi termostaty spouštěcího typu, které vypnou nebo zapnou topení při dosažení stanoveného limitu, nebo zařízeními s plynulým chodem se schopností jemného ladění a přesného nastavení, schopnými ovládat teplotní změny v rozsahu zlomků stupně.

Existují dva typy termostatů:

1. Mechanické. Jde o zařízení, které využívá principu expanze plynů při změně teploty, nebo bimetalických desek, které při zahřátí nebo ochlazení mění svůj tvar.
2. Elektronický. Skládá se z hlavní jednotky a teplotního čidla, které vysílá signály o zvýšení nebo snížení nastavené teploty v systému. Používá se v systémech vyžadujících vysokou citlivost a jemné nastavení.

Mechanická zařízení neumožňují vysokou přesnost nastavení. Jedná se jak o teplotní čidlo, tak o akční člen, spojené do jedné jednotky. Bimetalový pás používaný v topných zařízeních je termočlánek vyrobený ze dvou kovů s různými koeficienty tepelné roztažnosti.

Hlavním účelem termostatu je automaticky udržovat požadovanou teplotu

Při zahřátí se jeden z nich zvětší než druhý, což způsobí ohnutí desky. Kontakty nainstalované na něm se otevřou a přestanou hřát. Po ochlazení se deska vrátí do původního tvaru, kontakty se opět sepnou a ohřev se obnoví.

Komora se směsí plynů je citlivým prvkem termostatu chladničky nebo termostatu topení. Při změně teploty se mění objem plynu, což způsobuje pohyb povrchu membrány připojené k páce kontaktní skupiny.

Termostat pro vytápění využívá komoru se směsí plynů, která funguje podle Gay-Lussacova zákona - při změně teploty se mění objem plynu

Mechanické termostaty jsou spolehlivé a poskytují stabilní provoz, ale provozní režim se nastavuje s velkou chybou, téměř „od oka“. Pokud je potřeba doladění, poskytující nastavení v rozmezí několika stupňů (nebo dokonce jemnější), jsou použity elektronické obvody. Teplotní senzor pro ně je termistor, který je schopen rozlišit nejmenší změny v režimu vytápění v systému. U elektronických obvodů je situace opačná – citlivost snímače je příliš vysoká a je uměle zdrsněna, čímž se dostává na hranice rozumu. Principem činnosti je změna odporu snímače způsobená kolísáním teploty řízeného prostředí. Obvod reaguje na změny parametrů signálu a zvyšuje/snižuje ohřev v systému, dokud není přijat další signál. Možnosti elektronických řídicích jednotek jsou mnohem vyšší a umožňují získat nastavení teploty jakékoli přesnosti. Citlivost takových termostatů je dokonce nadměrná, protože ohřev a chlazení jsou procesy s velkou setrvačností, které zpomalují reakční dobu na změnu povelů.

Rozsah domácího zařízení

Vytvoření mechanického termostatu doma je poměrně obtížné a iracionální, protože výsledek bude fungovat v příliš širokém rozsahu a nebude schopen poskytnout požadovanou přesnost nastavení. Nejčastěji se montují domácí elektronické termostaty, které vám umožňují udržovat optimální teplotu vyhřívané podlahy, inkubátoru, poskytovat požadovanou teplotu vody v bazénu, ohřívat parní lázeň v sauně atd. Možností použití domácího termostatu může být tolik, kolik je systémů v domě, které je třeba nakonfigurovat a upravit. Pro hrubé úpravy pomocí mechanická zařízení Je snazší koupit hotové prvky; jsou levné a docela dostupné.

Výhody a nevýhody

Domácí termostat má určité výhody a nevýhody. Výhody zařízení jsou:

• Vysoká udržovatelnost. Termostat vyrobený sami se snadno opravuje, protože jeho konstrukce a princip fungování jsou známy do nejmenších detailů.
• Náklady na vytvoření regulátoru jsou mnohem nižší než při nákupu hotové jednotky.
• Je možné změnit provozní parametry pro získání vhodnějšího výsledku.

Mezi nevýhody patří:

• Montáž takového zařízení je dostupná pouze lidem, kteří mají dostatečné školení a určité dovednosti v práci s elektronickými obvody a páječkou.
• Kvalita provozu zařízení do značné míry závisí na stavu použitých dílů.
• Sestavený obvod vyžaduje seřízení a vyrovnání na kontrolním stojanu nebo pomocí referenčního vzorku. Není možné okamžitě získat hotovou verzi zařízení.

Hlavním problémem je potřeba školení nebo minimálně účasti specialisty na procesu vytváření zařízení.

Jak vyrobit jednoduchý termostat

Výroba termostatu probíhá ve fázích:

• Výběr typu a obvodu zařízení.
• Získávání potřebné materiály, nářadí a díly.
• Montáž zařízení, konfigurace, uvedení do provozu.

Výrobní fáze zařízení mají své vlastní vlastnosti, takže by měly být zvažovány podrobněji.

Potřebné materiály

Materiály potřebné pro montáž zahrnují:

• Fólie getinax nebo obvodová deska;
• Páječka s pájkou a kalafunou, ideálně pájecí stanice;
• Pinzeta;
• Kleště;
• Lupa;
• Řezačky drátu;
• Izolační páska;
• Měděný spojovací drát;
• Potřebné díly dle elektrického schématu.

Během pracovního procesu můžete potřebovat další nástroje nebo materiály, takže tento seznam by neměly být považovány za vyčerpávající nebo definitivní.

Schémata zařízení

Výběr schématu je určen schopnostmi a úrovní výcviku mistra. Jak složitější schéma, tím více nuancí se objeví při sestavování a konfiguraci zařízení. Zároveň nejvíc jednoduché obvody umožňují získat pouze ty nejprimitivnější přístroje pracující s vysokou chybou.

Podívejme se na jedno z jednoduchých schémat.

V tomto obvodu je jako komparátor použita zenerova dioda

Obrázek vlevo ukazuje obvod regulátoru a vpravo je blok relé, který zapíná zátěž. Teplotní senzor je rezistor R4 a R1 je proměnný rezistor používaný k nastavení režimu vytápění. Řídicím prvkem je zenerova dioda TL431, která je otevřená, dokud je na její řídicí elektrodě zátěž nad 2,5 V. Zahřívání termistoru způsobuje pokles odporu, což způsobuje pokles napětí na řídicí elektrodě, zenerova dioda zavře a odřízne náklad.

Další schéma je poněkud složitější. Využívá komparátor – prvek, který porovnává naměřené hodnoty teplotního čidla a referenčního zdroje napětí.

Obdobný obvod s komparátorem je použitelný pro nastavení teploty vytápěné podlahy.

Jakákoli změna napětí způsobená zvýšením nebo snížením odporu termistoru vytváří rozdíl mezi standardním a pracovním vedením obvodu, v důsledku čehož je na výstupu zařízení generován signál, který způsobí zahřívání zapnout nebo vypnout. Taková schémata se používají zejména k regulaci provozního režimu vyhřívaných podlah.

Návod krok za krokem

Postup montáže pro každé zařízení má své vlastní charakteristiky, lze však identifikovat některé obecné kroky. Podívejme se na průběh stavby:

1. Připravíme tělo zařízení. To je důležité, protože desku nelze nechat nechráněnou.
2. Platbu připravujeme. Pokud použijete fólii getinax, budete muset stopy vyleptat pomocí elektrolytických metod a nejprve je natřete barvou nerozpustnou v elektrolytu. Obvodová deska s připravenými kontakty značně zjednodušuje a urychluje proces montáže.
3. Pomocí multimetru zkontrolujeme výkon dílů a v případě potřeby je vyměníme za provozuschopné vzorky.
4. Podle schématu sestavujeme a spojujeme všechny potřebné díly. Je nutné zajistit přesnost zapojení, správnou polaritu a směr instalace diod nebo mikroobvodů. Jakákoli chyba může vést k selhání důležitých dílů, které budou muset být zakoupeny znovu.
5. Po dokončení montáže se doporučuje desku znovu pečlivě prohlédnout, zkontrolovat správnost spojů, kvalitu pájení a další důležité body.
6. Deska se umístí do pouzdra, provede se zkušební provoz a zařízení se nakonfiguruje.

Jak nastavit

Pro konfiguraci zařízení musíte mít buď referenční zařízení, nebo znát jmenovité napětí odpovídající konkrétní teplotě kontrolovaného prostředí. Pro jednotlivá zařízení existují vlastní vzorce, ukazující závislost napětí na komparátoru na teplotě. Například pro senzor LM335 tento vzorec vypadá takto:

V = (273 + T) 0,01,

kde T je požadovaná teplota ve stupních Celsia.

V jiných schématech se nastavení provádí výběrem hodnot nastavovacích odporů při vytváření určité známé teploty. V každém konkrétním případě lze použít naše vlastní metody, optimálně přizpůsobené stávajícím podmínkám nebo použitému zařízení. Liší se také požadavky na přesnost zařízení, takže v zásadě neexistuje jediná technologie seřízení.

Základní závady

Nejčastější poruchou podomácku vyrobených termostatů je nestabilita odečtů termistoru způsobená nekvalitními díly. Kromě toho jsou často potíže s nastavením režimů způsobené nesouladem v hodnocení nebo změnami ve složení požadovaných dílů řádný provoz zařízení. Většina možné problémy přímo závisí na úrovni školení technika, který sestavuje a konfiguruje zařízení, protože dovednosti a zkušenosti v této věci znamenají hodně. Odborníci však říkají, že výroba termostatu vlastníma rukama je užitečný praktický úkol, který poskytuje dobré zkušenosti s vytvářením elektronických zařízení.

Pokud nedůvěřujete svým schopnostem, je lepší použít hotové zařízení, kterých je v prodeji spousta. Je třeba vzít v úvahu, že selhání regulátoru v nejméně vhodnou chvíli může způsobit vážné potíže, jejichž odstranění bude vyžadovat úsilí, čas a peníze. Při rozhodování o vlastní montáži byste proto měli k problému přistupovat co nejzodpovědněji a pečlivě zvážit své možnosti.

Důvodem sestavení tohoto okruhu byla porucha termostatu v elektrické troubě v kuchyni. Při hledání na internetu jsem nenašel zvláštní množství možností na mikrokontrolérech, samozřejmě nějaké jsou, ale všechny jsou navrženy hlavně pro práci s teplotním senzorem, jako je DS18B20, a ten je velmi omezený v teplotním rozsahu horních hodnot a není vhodný do trouby. Úkolem bylo měřit teploty do 300°C, takže volba padla na termočlánky typu K. Analýza obvodových řešení vedla k několika možnostem.

Okruh termostatu - první možnost

Termostat sestavený podle tohoto schématu má deklarovanou horní hranici 999°C. Po sestavení se stalo toto:

Testy ukázaly, že samotný termostat funguje celkem spolehlivě, ale v této verzi se mi nelíbil nedostatek flexibilní paměti. Šití mikrokontroléru pro obě možnosti je v archivu.

Okruh termostatu - druhá možnost

Po přemýšlení jsem došel k závěru, že je zde možné připojit stejný ovladač jako na pájecí stanici, ale s malou úpravou. Během provozu pájecí stanice byly identifikovány drobné nepříjemnosti: nutnost nastavení časovačů na 0 a někdy dochází k rušení, které přepne stanici do SPÁT . Vzhledem k tomu, že si ženy nemusí pamatovat algoritmus pro přepnutí časovače do režimu 0 nebo 1, opakoval se okruh stejné stanice, ale pouze kanál vysoušeče vlasů. A drobná vylepšení vedla ke stabilnímu a „bezporuchovému“ provozu termostatu z hlediska ovládání. Při flashování firmwaru AtMega8 byste měli věnovat pozornost novým pojistkám. Následující fotografie ukazuje termočlánek typu K, který je vhodné namontovat do trouby.

Líbila se mi práce regulátoru teploty na prkénku - konečnou montáž jsem začal dál tištěný spoj.

Montáž jsem dokončil, provoz je také stabilní, údaje se oproti laboratornímu teploměru liší cca o 1,5°C, což je v podstatě výborné. Při nastavování je na plošném spoji výstupní rezistor, SMD této hodnoty jsem zatím na skladě nenašel.

LED modeluje topná tělesa trouby. Jediná poznámka: potřeba vytvořit spolehlivou společnou půdu, která následně ovlivňuje konečný výsledek měření. Obvod vyžaduje víceotáčkový ladicí odpor a za druhé, věnujte pozornost R16, může být také potřeba vybrat, v mém případě je to 18 kOhm. Takže tady je to, co máme:

V procesu experimentování s nejnovějším termostatem se objevilo více drobných vylepšení, která kvalitativně ovlivnila konečný výsledek, podívejte se na fotografii s nápisem 543 - to znamená, že snímač je odpojený nebo poškozený.

A nakonec se od experimentů přesuneme k hotovému návrhu termostatu. Okruh jsem implementoval do elektrického sporáku a pozval k přijetí díla směrodatnou komisi :) Jediné, co manželka odmítla, byla malá tlačítka na ovládání konvekce, celkového napájení a proudění vzduchu, ale to se dá časem vyřešit, ale zatím to vypadá takto.

Regulátor udržuje nastavenou teplotu s přesností na 2 stupně. K tomu dochází v okamžiku ohřevu, kvůli setrvačnosti celé konstrukce (topná tělesa se ochlazují, vnitřní rám je teplotně vyrovnán), obecně se mi schéma v práci opravdu líbilo, a proto se doporučuje pro nezávislé opakování. Autor - GUVERNÉR.

Diskutujte o článku DIAGRAM TERMOREGULÁTORU

V tomto článku se budeme zabývat zařízeními, která podporují určitý tepelný režim nebo signalizují dosažení požadované hodnoty teploty. Taková zařízení mají velmi široký rozsah použití: mohou udržovat danou teplotu v inkubátorech a akváriích, vyhřívaných podlahách a dokonce být součástí chytrý domov. Pro vás jsme poskytli návod, jak si vyrobit termostat vlastníma rukama a za minimální náklady.

Trochu teorie

Nejjednodušší měřicí snímače, včetně těch, které reagují na teplotu, se skládají z měřicího poloramena se dvěma odpory, referenčního a prvku, který mění svůj odpor v závislosti na teplotě, která je k němu přizpůsobena. To je jasněji znázorněno na obrázku níže.

Jak je vidět z diagramu, rezistor R2 je měřicím prvkem domácího termostatu a R1, R3 a R4 jsou referenčním ramenem zařízení. Toto je termistor. Je to vodičové zařízení, které mění svůj odpor se změnami teploty.

Termostatickým prvkem, který reaguje na změny stavu měřicího ramene, je integrovaný zesilovač v režimu komparátoru. Tento režim náhle přepne výstup mikroobvodu z vypnutého stavu do provozní polohy. Na výstupu komparátoru tedy máme pouze dvě hodnoty „on“ a „off“. Zátěž čipu je ventilátor PC. Když teplota dosáhne určité hodnoty, dojde k posunu napětí v ramenech R1 a R2, vstup mikroobvodu porovná hodnotu na pinech 2 a 3 a komparátor sepne. Ventilátor ochladí požadovaný předmět, jeho teplota klesne, odpor rezistoru se změní a komparátor vypne ventilátor. Tímto způsobem je udržována teplota na dané úrovni a je řízen chod ventilátoru.

Přehled obvodů

Rozdílové napětí z měřicího ramene je přiváděno do párového tranzistoru s vysokým zesílením a jako komparátor funguje elektromagnetické relé. Když cívka dosáhne napětí dostatečného k zatažení jádra, je spuštěno a připojeno přes kontakty ovladačů. Po dosažení nastavené teploty se signál na tranzistorech sníží, napětí na cívce relé synchronně klesne a v určitém okamžiku se rozpojí kontakty a vypne se užitečná zátěž.

Charakteristickým rysem tohoto typu relé je přítomnost - to je rozdíl několika stupňů mezi zapnutím a vypnutím domácího termostatu v důsledku přítomnosti elektromechanického relé v obvodu. Teplota tak bude vždy o několik stupňů kolísat kolem požadované hodnoty. Níže uvedená možnost montáže je prakticky bez hystereze.

Schematický elektronický obvod analogového termostatu pro inkubátor:

Toto schéma bylo velmi oblíbené pro opakování v roce 2000, ale ani nyní neztratilo na aktuálnosti a vyrovnává se s funkcí, která mu byla přidělena. Pokud máte přístup ke starým dílům, můžete si termostat sestavit vlastníma rukama téměř zdarma.

Srdcem domácího produktu je integrovaný zesilovač K140UD7 nebo K140UD8. V tomto případě je spojen s pozitivním zpětná vazba a je to srovnávač. Teplotně citlivý prvek R5 je rezistor typu MMT-4 s negativní TKE, což znamená, že při zahřátí jeho odpor klesá.

Dálkové čidlo je připojeno pomocí stíněného vodiče. Pro snížení a falešné spuštění zařízení by délka vodiče neměla přesáhnout 1 metr. Zátěž je řízena přes tyristor VS1 a maximální přípustný výkon připojeného ohřívače závisí na jeho jmenovitém výkonu. V tomto případě musí být na malý radiátor instalován 150W elektronický spínač - tyristor, který odvádí teplo. Níže uvedená tabulka ukazuje hodnocení rádiových prvků pro montáž termostatu doma.

Zařízení nemá galvanické oddělení od sítě 220V, při nastavování buďte opatrní, na prvcích regulátoru je síťové napětí, které je životu nebezpečné. Po sestavení nezapomeňte izolovat všechny kontakty a umístit zařízení do nevodivého pouzdra. Níže uvedené video ukazuje, jak sestavit termostat pomocí tranzistorů:

Domácí termostat pomocí tranzistorů

Nyní vám řekneme, jak vyrobit regulátor teploty pro vytápěnou podlahu. Pracovní diagram je zkopírován ze sériového vzorku. Bude užitečné pro ty, kteří se chtějí seznámit a zopakovat, nebo jako ukázka pro řešení problémů se zařízením.

Středem obvodu je zapojený stabilizační čip neobvyklým způsobem, LM431 začne procházet proud, když je napětí vyšší než 2,5 V. To je přesně velikost vnitřního zdroje referenčního napětí pro tento mikroobvod. Při nižší hodnotě proudu nic nepropouští. Tato funkce se začala používat ve všech druzích termostatických obvodů.

Jak vidíte, zůstává klasické zapojení s měřicím ramenem: R5, R4 jsou přídavné odpory a R9 je termistor. Při změně teploty se napětí posune na vstupu 1 mikroobvodu a pokud dosáhne provozního prahu, napětí se posune dále po obvodu. V tomto provedení je zátěží pro mikroobvod TL431 LED indikace provozu LED HL2 a optočlen U1, pro optické oddělení silového obvodu od řídicích obvodů.

Stejně jako v předchozí verzi zařízení nemá transformátor, ale přijímá energii z obvodu zhášecího kondenzátoru C1, R1 a R2, takže je také pod životu nebezpečným napětím a při práci s obvodem je třeba být velmi opatrní . Pro stabilizaci napětí a vyhlazení vlnění síťových přepětí je v obvodu instalována zenerova dioda VD2 a kondenzátor C3. Pro vizuální indikaci přítomnosti napětí je na zařízení instalována LED HL1. Ovládací prvek výkonu je triak VT136 s malým svazkem pro ovládání přes optočlen U1.

Při těchto hodnotách je regulační rozsah v rozmezí 30-50 °C. I přes zdánlivou složitost na první pohled je design jednoduchý na nastavení a snadné opakování. Vizuální schéma termostatu na čipu TL431, s externí napájení 12 voltů pro použití v systémech domácí automatizace jsou uvedeny níže:

Tento termostat je schopen ovládat ventilátor počítače, napájecí relé, kontrolky a zvukové alarmy. Pro řízení teploty páječky je zajímavý obvod využívající stejný integrovaný obvod TL431.

K měření teploty topného tělesa se používá bimetalový termočlánek, který lze zapůjčit ze vzdáleného měřiče v multimetru nebo zakoupit ve specializovaném obchodě s rádiovými díly. Pro zvýšení napětí z termočlánku na spouštěcí úroveň TL431 je na LM351 nainstalován další zesilovač. Řízení se provádí přes optočlen MOC3021 a triak T1.

Při připojení termostatu k síti je nutné dodržet polaritu, mínus regulátoru musí být na nulovém vodiči, jinak fázové napětí se objeví na těle páječky přes dráty termočlánku. To je hlavní nevýhoda tohoto schématu, protože ne každý chce neustále kontrolovat, zda je zástrčka správně připojena k zásuvce, a pokud to zanedbáte, můžete během pájení dostat elektrický šok nebo poškodit elektronické součástky. Rozsah se nastavuje odporem R3. Toto schéma zajistí dlouhodobý provoz páječky, eliminuje její přehřívání a zvýší kvalitu pájení díky stabilitě teplotního režimu.

Další nápad na sestavení jednoduchého termostatu je diskutován ve videu:

Regulátor teploty na čipu TL431

Jednoduchý regulátor pro páječku

Demontované příklady regulátorů teploty jsou dostačující k uspokojení potřeb domácího řemeslníka. Schémata neobsahují vzácné a drahé náhradní díly, snadno se opakují a prakticky nevyžadují úpravu. Tyto domácí produkty lze snadno upravit pro regulaci teploty vody v nádrži ohřívače vody, sledování tepla v inkubátoru nebo skleníku a modernizaci žehličky nebo páječky. Kromě toho můžete obnovit starou chladničku předěláním regulátoru tak, aby pracoval se zápornými hodnotami teploty, výměnou odporů v měřicím rameni. Doufáme, že náš článek byl zajímavý, považovali jste ho za užitečný a pochopili, jak si vyrobit termostat vlastníma rukama doma! Pokud máte ještě nějaké dotazy, klidně se jich zeptejte v komentářích.