Ένας απλός ηλεκτρονικός θερμοστάτης DIY. Προτείνω μια μέθοδο για την κατασκευή ενός σπιτικού θερμοστάτη για τη διατήρηση μιας άνετης θερμοκρασίας δωματίου σε κρύο καιρό. Ο θερμοστάτης σάς επιτρέπει να αλλάζετε ισχύ έως 3,6 kW. Το πιο σημαντικό μέρος κάθε σχεδίασης ραδιοερασιτεχνών είναι το περίβλημα. Μια όμορφη και αξιόπιστη θήκη θα εξασφαλίσει μεγάλη διάρκεια ζωής για κάθε σπιτική συσκευή. Η έκδοση του θερμοστάτη που φαίνεται παρακάτω χρησιμοποιεί μια βολική, μικρού μεγέθους θήκη και όλα τα ηλεκτρονικά στοιχεία ισχύος από ένα ηλεκτρονικό χρονόμετρο που πωλείται στα καταστήματα. Σπιτικό ηλεκτρονικό μέροςχτισμένο σε ένα τσιπ σύγκρισης LM311.

Περιγραφή της λειτουργίας του κυκλώματος

Ο αισθητήρας θερμοκρασίας είναι ένα θερμίστορ R1 με ονομαστική τιμή 150k, τύπου MMT-1. Ο αισθητήρας R1 μαζί με τις αντιστάσεις R2, R3, R4 και R5 σχηματίζουν μια γέφυρα μέτρησης. Οι πυκνωτές C1-C3 είναι εγκατεστημένοι για την καταστολή παρεμβολών. Η μεταβλητή αντίσταση R3 εξισορροπεί τη γέφυρα, δηλαδή ρυθμίζει τη θερμοκρασία.

Εάν η θερμοκρασία του αισθητήρα θερμοκρασίας R1 πέσει κάτω από την καθορισμένη τιμή, η αντίστασή του θα αυξηθεί. Η τάση στην είσοδο 2 του μικροκυκλώματος LM311 θα γίνει μεγαλύτερη από την είσοδο 3. Ο συγκριτής θα λειτουργήσει και η έξοδός του 4 θα ρυθμιστεί σε υψηλό επίπεδο, η τάση που εφαρμόζεται στο κύκλωμα ηλεκτρονικού χρονοδιακόπτη μέσω του HL1 LED θα προκαλέσει τη λειτουργία του ρελέ και ενεργοποιήστε τη συσκευή θέρμανσης. Ταυτόχρονα, το LED HL1 θα ανάψει, υποδεικνύοντας ότι η θέρμανση είναι ενεργοποιημένη. Η αντίσταση R6 δημιουργεί αρνητική ανάδραση μεταξύ της εξόδου 7 και της εισόδου 2. Αυτό σας επιτρέπει να ρυθμίσετε την υστέρηση, δηλαδή, η θέρμανση ενεργοποιείται σε θερμοκρασία χαμηλότερη από αυτή που απενεργοποιείται. Η αντίσταση R1 τοποθετημένη εξωτερικά απαιτεί προσεκτική μόνωση, καθώς ο θερμοστάτης τροφοδοτείται χωρίς μετασχηματιστή και δεν έχει γαλβανική απομόνωση από το δίκτυο, δηλαδή επικίνδυνος τάση δικτύουυπάρχουν στα στοιχεία της συσκευής. Η διαδικασία κατασκευής του θερμοστάτη και ο τρόπος μόνωσης του θερμίστορ φαίνεται παρακάτω.

Πώς να φτιάξετε έναν θερμοστάτη με τα χέρια σας

1. Ανοίγει ο δότης του περιβλήματος και του κυκλώματος ισχύος - ο ηλεκτρονικός χρονοδιακόπτης CDT-1G. Ένας μικροελεγκτής χρονοδιακόπτη είναι εγκατεστημένος σε ένα γκρι καλώδιο τριών συρμάτων. Ξεκολλήστε το καλώδιο από την πλακέτα. Οι οπές για τα καλώδια καλωδίων επισημαίνονται (+) - +5 Volt τροφοδοτικό, (O) - τροφοδοσία σήματος ελέγχου, (-) - μείον τροφοδοτικό. Ένα ηλεκτρομαγνητικό ρελέ θα αλλάξει το φορτίο.

2. Εφόσον η παροχή ρεύματος στο κύκλωμα από τη μονάδα ισχύος δεν είναι γαλβανικά απομονωμένη από το δίκτυο, όλες οι εργασίες για τον έλεγχο και τη ρύθμιση του κυκλώματος πραγματοποιούνται από μια ασφαλή πηγή ρεύματος 5 volt. Αρχικά, ελέγχουμε τη λειτουργικότητα των στοιχείων του κυκλώματος στη βάση.

3. Μετά τον έλεγχο των στοιχείων του κυκλώματος, το σχέδιο συναρμολογείται στην πλακέτα. Η πλακέτα για τη συσκευή δεν αναπτύχθηκε και συναρμολογήθηκε σε ένα κομμάτι breadboard. Μετά τη συναρμολόγηση, πραγματοποιείται επίσης έλεγχος απόδοσης στη βάση.

4. Ο θερμικός αισθητήρας R1 είναι εγκατεστημένος εξωτερικά στην πλευρική επιφάνεια του περιβλήματος της υποδοχής. Για την αποφυγή επαφής με τον αισθητήρα, αλλά και για τη διατήρηση της πρόσβασης εξωτερικού αέρα στον αισθητήρα, τοποθετείται ένας προστατευτικός σωλήνας από πάνω. Ο σωλήνας είναι κατασκευασμένος από το μεσαίο τμήμα ενός στυλό. Κόβεται μια τρύπα στο σωλήνα για εγκατάσταση στον αισθητήρα. Ο σωλήνας είναι κολλημένος στο σώμα.

5. Η μεταβλητή αντίσταση R3 είναι εγκατεστημένη στο επάνω κάλυμμα της θήκης και υπάρχει επίσης μια τρύπα για το LED. Είναι χρήσιμο να καλύπτετε το σώμα της αντίστασης με ένα στρώμα ηλεκτρικής ταινίας για ασφάλεια.

6. Το κουμπί ρύθμισης για την αντίσταση R3 είναι σπιτικό και φτιαγμένο με τα χέρια σας από μια παλιά οδοντόβουρτσα κατάλληλου σχήματος :).

Αντίσταση R3

Ένας θερμοστάτης στο αγρόκτημα είναι μερικές φορές ένα αναντικατάστατο πράγμα που βοηθά στον έλεγχο των θερμικών συνθηκών σε μια οικιακή θερμοκοιτίδα ή ξήρανση λαχανικών. Οι ενσωματωμένοι μηχανισμοί για το σκοπό αυτό συχνά φθείρονται γρήγορα ή δεν είναι αξιοπρεπούς ποιότητας, γεγονός που σας αναγκάζει να εφεύρετε έναν απλό θερμοστάτη με τα χέρια σας.

Εάν είστε από αυτούς που χρειάζονται επειγόντως μια σπιτική συσκευή με λειτουργία ρύθμισης θερμότητας, μείνετε εδώ, γιατί όλα τα κατάλληλα και δοκιμασμένα σχήματα συνδυάζονται με τη θεωρία και χρήσιμες συμβουλέςδίνονται παρακάτω.

Σε τι ισχύει;

Ο ελεγκτής θερμοκρασίας ή ο θερμοστάτης είναι μια συσκευή που μπορεί να ξεκινήσει και να σταματήσει τη λειτουργία των μονάδων θέρμανσης ή ψύξης. Για παράδειγμα, σας επιτρέπει να διατηρείτε τις βέλτιστες συνθήκες στη θερμοκοιτίδα και είναι επίσης σε θέση να ενεργοποιήσετε τη θέρμανση στο υπόγειο, καθορίζοντας μια χαμηλή θερμοκρασία.

Πως δουλεύει?

Πριν φτιάξετε έναν θερμοστάτη με τα χέρια σας, πρέπει να κατανοήσετε τη συνοδευτική θεωρία. Αρχή αυτής της συσκευήςείναι πανομοιότυπο με τη λειτουργία απλών αισθητήρων μέτρησης ικανών να αλλάζουν αντίσταση ανάλογα με τις συνθήκες θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Ένα ειδικό στοιχείο είναι υπεύθυνο για την αλλαγή του δείκτη και η λεγόμενη αντίσταση αναφοράς παραμένει αμετάβλητη.

Στη συσκευή του θερμοστάτη, ένας ενσωματωμένος ενισχυτής (συγκριτής) αντιδρά στις αλλαγές στην τιμή αντίστασης, αλλάζει τα μικροκυκλώματα όταν επιτευχθεί μια συγκεκριμένη θερμοκρασία.

Ποιο πρέπει να είναι το σχέδιο;

Στο Διαδίκτυο και στην κανονιστική τεκμηρίωση, είναι εύκολο να βρείτε διαγράμματα θερμοστατών για διάφορους σκοπούς που μπορείτε να συναρμολογήσετε με τα χέρια σας. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η βάση ενός σχηματικού σχεδίου είναι τα ακόλουθα στοιχεία:

• Δίοδος zener ελέγχου, που χαρακτηρίζεται TL431.
• Ενσωματωμένος ενισχυτής (K140UD7);
• Αντιστάσεις (R4, R5, R6);
• Πυκνωτής σβέσης (C1);
• Τρανζίστορ (KT814);
• Γέφυρα διόδου (D1).

Το κύκλωμα τροφοδοτείται από τροφοδοτικό χωρίς μετασχηματιστή και ένα ρελέ αυτοκινήτου σχεδιασμένο για τάση 12 Volt είναι ιδανικό ως ενεργοποιητής, υπό την προϋπόθεση ότι το ρεύμα που παρέχεται στο πηνίο είναι τουλάχιστον 100 mA.

Πως να το κάνεις?

Οι οδηγίες για την κατασκευή ενός θερμοστάτη με τα χέρια σας βασίζονται στην αυστηρή τήρηση του επιλεγμένου σχεδίου, σύμφωνα με το οποίο είναι απαραίτητο να συνδέσετε όλα τα εξαρτήματα σε ένα ενιαίο σύνολο. Για παράδειγμα, ηλεκτρονικό κύκλωμαγια τη θερμοκοιτίδα συναρμολογείται σύμφωνα με τον ακόλουθο αλγόριθμο:

• Μελετήστε την εικόνα (είναι καλύτερα να την εκτυπώσετε και να την βάλετε μπροστά σας).
• Βρείτε τα απαραίτητα εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένης της θήκης και της πλακέτας (τα παλιά από το μετρητή θα κάνουν).
• Ξεκινήστε με την "καρδιά" - τον ενσωματωμένο ενισχυτή K140UD7/8, συνδέοντάς τον με μια θετικά φορτισμένη αντίστροφη ενέργεια, η οποία θα του δώσει τις λειτουργίες ενός συγκριτή.
• Συνδέστε την αρνητική αντίσταση MMT-4 στη θέση του "R5".
• Συνδέστε τον αισθητήρα τηλεχειρισμού χρησιμοποιώντας θωρακισμένη καλωδίωση και το μήκος του καλωδίου δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερο από ένα μέτρο.
• Για να ελέγξετε το φορτίο, συμπεριλάβετε το θυρίστορ VS1 στο κύκλωμα, εγκαθιστώντας το σε ένα μικρό ψυγείο για να εξασφαλίσετε επαρκή μεταφορά θερμότητας.
• Ρυθμίστε τα υπόλοιπα στοιχεία του κυκλώματος.
• Συνδέστε στο τροφοδοτικό.
• Ελέγξτε τη λειτουργικότητα.

Παρεμπιπτόντως, με την προσθήκη ενός αισθητήρα θερμοκρασίας, η συναρμολογημένη συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ασφάλεια όχι μόνο για θερμοκοιτίδες, ξήρανση, αλλά και για διατήρηση του θερμικού καθεστώτος σε ενυδρείο ή terrarium.

Πώς να εγκαταστήσετε σωστά;

Εκτός από τη συναρμολόγηση υψηλής ποιότητας, είναι απαραίτητο να δοθεί προσοχή στις συνθήκες λειτουργίας, οι οποίες θα πρέπει να περιλαμβάνουν:

• Τοποθεσία - Κάτω μέροςδωμάτια;
• Ξηρό δωμάτιο?
• Η απουσία κοντινών μονάδων "χτυπώντας": εκπομπή θερμότητας ή κρύου (ηλεκτρικός εξοπλισμός, κλιματισμός, ανοιχτή πόρτα με ρεύμα).

Έχοντας καταλάβει πώς να συνδέσετε τον θερμοστάτη με τα χέρια σας, μπορείτε να ξεκινήσετε την εγκατάστασή του τακτική χρήση. Το κύριο πράγμα είναι ότι η ισχύς της κατασκευασμένης συσκευής έχει σχεδιαστεί για τις επαφές ρελέ. Για παράδειγμα, όταν μέγιστο φορτίοστα 30 Amps, η ισχύς δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 6,6 kW.

Πώς να επισκευάσετε;

Ένας εργοστασιακός ή σπιτικός θερμοστάτης μπορεί να επισκευαστεί για να μην αγοράσετε νέο και να μην χάσετε χρόνο ψάχνοντας και συναρμολογώντας τα απαραίτητα εξαρτήματα. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να βρείτε τη συσκευή (αν δεν ήσουν αυτός που την εγκατέστησε), γιατί από τη φωτογραφία του θερμοστάτη φαίνεται ότι οι διαστάσεις της είναι μικρές, γεγονός που δυσκολεύει κάπως την αναζήτηση.

Μια συμβουλή θα σας βοηθήσει: ο θερμοστάτης βρίσκεται δίπλα στο κουμπί λειτουργίας θερμοκρασίας.

Τα σημάδια βλάβης της συσκευής μπορεί να περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

• Η συσκευή έχει πάψει να εκτελεί την κύρια λειτουργία της: η θερμοκρασία έχει πέσει ή αυξηθεί σημαντικά χωρίς να αντιδράσει ο μηχανισμός.
• Η συνδεδεμένη συσκευή λειτουργεί χωρίς να μπαίνει σε κατάσταση αναμονής ή αποθήκευσης.
• Η μονάδα απενεργοποιήθηκε αυθόρμητα.

Ανάλογα με την αιτία της δυσλειτουργίας, πρέπει να ακολουθήσετε τα ακόλουθα βήματα για να επισκευάσετε μόνοι σας τον θερμοστάτη:

• Αποσυνδέστε τη συσκευή που επισκευάζεται από το δίκτυο.
• Αφαιρέστε το προστατευτικό περίβλημα από τη συσκευή.
• Ελέγξτε την ποιότητα των επαφών και των συνδέσεων.
• Αποσυνδέστε και τραβήξτε έξω τον τριχοειδή σωλήνα.
• Πάρτε το ρελέ.
• Αλλάξτε τον φυσητήρα και ασφαλίστε τον.
• Εάν είναι απαραίτητο, αντικαταστήστε άλλα εξαρτήματα.
• Συνδέστε ξανά την καλωδίωση.
• Τοποθετήστε το ρελέ στη θέση του.

Πολλές οικιακές και οικιακές συσκευές είναι εξοπλισμένες με θερμοστάτες και γνωρίζοντας πώς να τις επισκευάσετε, να τις συναρμολογήσετε ξανά με τα χέρια σας και να τις εγκαταστήσετε θα εξοικονομήσετε σημαντικά χρήματα, χρόνο και κόπο.

DIY φωτογραφία θερμοστάτη

Η ανάγκη προσαρμογής του καθεστώτος θερμοκρασίας προκύπτει κατά τη χρήση διάφορα συστήματαεξοπλισμός θέρμανσης ή ψύξης. Υπάρχουν πολλές επιλογές, και όλες απαιτούν μια συσκευή ελέγχου, χωρίς την οποία τα συστήματα μπορούν να λειτουργήσουν είτε σε λειτουργία μέγιστης ισχύος είτε με ένα πλήρες ελάχιστο δυνατότητα. Ο έλεγχος και η ρύθμιση πραγματοποιούνται με τη χρήση ενός θερμοστάτη - μιας συσκευής που μπορεί να επηρεάσει το σύστημα μέσω ενός αισθητήρα θερμοκρασίας και να το ενεργοποιήσει ή να το απενεργοποιήσει ανάλογα με τις ανάγκες. Όταν χρησιμοποιείτε κιτ έτοιμου εξοπλισμού, οι μονάδες ελέγχου περιλαμβάνονται στο πακέτο παράδοσης, αλλά για τα οικιακά συστήματα πρέπει να συναρμολογήσετε μόνοι σας τον θερμοστάτη. Το έργο δεν είναι το πιο εύκολο, αλλά αρκετά επιλύσιμο. Ας το ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά.

Η αρχή λειτουργίας του θερμοστάτη

Ο θερμοστάτης είναι μια συσκευή που μπορεί να ανταποκριθεί στις αλλαγές της θερμοκρασίας.Ανάλογα με τον τύπο δράσης, γίνεται διάκριση μεταξύ των θερμοστατών τύπου σκανδάλης, οι οποίοι απενεργοποιούν ή ενεργοποιούν τη θέρμανση όταν επιτευχθεί ένα καθορισμένο όριο, ή σε συσκευές ομαλής δράσης με δυνατότητα μικρορύθμισης και ακριβούς ρύθμισης, ικανές να ελέγχουν μεταβολές της θερμοκρασίας στο εύρος των κλασμάτων ενός βαθμού.

Υπάρχουν δύο τύποι θερμοστάτη:

1. Μηχανικός. Είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί την αρχή της διαστολής των αερίων όταν αλλάζει η θερμοκρασία ή των διμεταλλικών πλακών που αλλάζουν το σχήμα τους όταν θερμαίνονται ή ψύχονται.
2. Ηλεκτρονικός. Αποτελείται από μια κύρια μονάδα και έναν αισθητήρα θερμοκρασίας που στέλνει σήματα σχετικά με μια αύξηση ή μείωση της ρυθμισμένης θερμοκρασίας στο σύστημα. Χρησιμοποιείται σε συστήματα που απαιτούν υψηλή ευαισθησία και λεπτή ρύθμιση.

Οι μηχανικές συσκευές δεν επιτρέπουν ρυθμίσεις υψηλής ακρίβειας. Είναι τόσο ένας αισθητήρας θερμοκρασίας όσο και ένας ενεργοποιητής, συνδυασμένοι σε μια ενιαία μονάδα. Μια διμεταλλική λωρίδα που χρησιμοποιείται σε συσκευές θέρμανσης είναι ένα θερμοστοιχείο κατασκευασμένο από δύο μέταλλα με διαφορετικούς συντελεστές θερμικής διαστολής.

Ο κύριος σκοπός του θερμοστάτη είναι να διατηρεί αυτόματα την απαιτούμενη θερμοκρασία

Όταν θερμαίνεται, το ένα γίνεται μεγαλύτερο από το άλλο, με αποτέλεσμα η πλάκα να λυγίζει. Οι επαφές που είναι εγκατεστημένες σε αυτό ανοίγουν και σταματούν να θερμαίνονται. Όταν κρυώσει, η πλάκα επιστρέφει στο αρχικό της σχήμα, οι επαφές κλείνουν ξανά και η θέρμανση ξαναρχίζει.

Ο θάλαμος με το μείγμα αερίων είναι ένα ευαίσθητο στοιχείο του θερμοστάτη του ψυγείου ή του θερμοστάτη θέρμανσης. Όταν αλλάζει η θερμοκρασία, αλλάζει ο όγκος του αερίου, γεγονός που προκαλεί κίνηση της επιφάνειας της μεμβράνης που συνδέεται με το μοχλό της ομάδας επαφής.

Ο θερμοστάτης για θέρμανση χρησιμοποιεί έναν θάλαμο με μείγμα αερίων, που λειτουργεί σύμφωνα με το νόμο του Gay-Lussac - όταν αλλάζει η θερμοκρασία, ο όγκος του αερίου αλλάζει

Οι μηχανικοί θερμοστάτες είναι αξιόπιστοι και παρέχουν σταθερή λειτουργία, αλλά ο τρόπος λειτουργίας ρυθμίζεται με μεγάλο σφάλμα, σχεδόν "με το μάτι". Αν είναι απαραίτητο λεπτό συντονισμό, παρέχοντας ρύθμιση εντός λίγων μοιρών (ή ακόμα και πιο λεπτή), χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικά κυκλώματα. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας για αυτούς είναι ένα θερμίστορ, το οποίο είναι ικανό να διακρίνει τις μικρότερες αλλαγές στη λειτουργία θέρμανσης στο σύστημα. Για τα ηλεκτρονικά κυκλώματα, η κατάσταση είναι το αντίθετο - η ευαισθησία του αισθητήρα είναι πολύ υψηλή και είναι τεχνητά χοντροκομμένη, φέρνοντάς τον στα όρια της λογικής. Η αρχή λειτουργίας είναι μια αλλαγή στην αντίσταση του αισθητήρα που προκαλείται από διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του ελεγχόμενου περιβάλλοντος. Το κύκλωμα αντιδρά σε αλλαγές στις παραμέτρους του σήματος και αυξάνει/μειώνει τη θέρμανση στο σύστημα μέχρι να ληφθεί άλλο σήμα. Οι δυνατότητες των ηλεκτρονικών μονάδων ελέγχου είναι πολύ υψηλότερες και σας επιτρέπουν να λαμβάνετε ρυθμίσεις θερμοκρασίας οποιασδήποτε ακρίβειας. Η ευαισθησία τέτοιων θερμοστατών είναι ακόμη υπερβολική, καθώς η θέρμανση και η ψύξη είναι διαδικασίες με υψηλή αδράνεια, που επιβραδύνουν τον χρόνο αντίδρασης στην αλλαγή εντολών.

Πεδίο εφαρμογής μιας σπιτικής συσκευής

Η κατασκευή ενός μηχανικού θερμοστάτη στο σπίτι είναι αρκετά δύσκολη και παράλογη, καθώς το αποτέλεσμα θα λειτουργεί σε πολύ μεγάλο εύρος και δεν θα μπορεί να παρέχει την απαιτούμενη ακρίβεια ρύθμισης. Τις περισσότερες φορές, συναρμολογούνται σπιτικοί ηλεκτρονικοί θερμοστάτες, οι οποίοι σας επιτρέπουν να διατηρήσετε τη βέλτιστη θερμοκρασία ενός θερμαινόμενου δαπέδου, θερμοκοιτίδας, να παρέχετε την επιθυμητή θερμοκρασία νερού στην πισίνα, να θερμάνετε το ατμόλουτρο στη σάουνα κ.λπ. Μπορεί να υπάρχουν τόσες επιλογές για τη χρήση ενός σπιτικού θερμοστάτη όσα και συστήματα στο σπίτι που πρέπει να διαμορφωθούν και να προσαρμοστούν. Για πρόχειρες ρυθμίσεις χρησιμοποιώντας μηχανικές συσκευέςΕίναι πιο εύκολο να αγοράσετε έτοιμα στοιχεία, είναι φθηνά και αρκετά προσιτά.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Ένας σπιτικός θερμοστάτης έχει ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Τα πλεονεκτήματα της συσκευής είναι:

• Υψηλή συντηρησιμότητα. Ένας θερμοστάτης που κατασκευάζεται ανεξάρτητα είναι εύκολο να επισκευαστεί, καθώς ο σχεδιασμός και η αρχή λειτουργίας του είναι γνωστά με την παραμικρή λεπτομέρεια.
• Το κόστος δημιουργίας ενός ρυθμιστή είναι πολύ χαμηλότερο από ό,τι κατά την αγορά μιας έτοιμης μονάδας.
• Είναι δυνατή η αλλαγή των παραμέτρων λειτουργίας για να επιτευχθεί ένα πιο κατάλληλο αποτέλεσμα.

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• Η συναρμολόγηση μιας τέτοιας συσκευής είναι διαθέσιμη μόνο σε άτομα που έχουν επαρκή εκπαίδευση και ορισμένες δεξιότητες στην εργασία με ηλεκτρονικά κυκλώματα και συγκολλητικό σίδερο.
• Η ποιότητα λειτουργίας της συσκευής εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κατάσταση των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται.
• Το συναρμολογημένο κύκλωμα απαιτεί ρύθμιση και ευθυγράμμιση σε βάση ελέγχου ή χρησιμοποιώντας δείγμα αναφοράς. Είναι αδύνατο να αποκτήσετε αμέσως μια έτοιμη έκδοση της συσκευής.

Το κύριο πρόβλημα είναι η ανάγκη εκπαίδευσης ή, τουλάχιστον, η συμμετοχή ειδικού στη διαδικασία δημιουργίας της συσκευής.

Πώς να φτιάξετε έναν απλό θερμοστάτη

Η κατασκευή ενός θερμοστάτη γίνεται σε στάδια:

• Επιλογή του τύπου και του κυκλώματος της συσκευής.
• Απόκτηση απαραίτητα υλικά, εργαλεία και ανταλλακτικά.
• Συναρμολόγηση συσκευής, διαμόρφωση, θέση σε λειτουργία.

Τα στάδια κατασκευής της συσκευής έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά, επομένως θα πρέπει να εξεταστούν λεπτομερέστερα.

Απαραίτητα υλικά

Τα υλικά που απαιτούνται για τη συναρμολόγηση περιλαμβάνουν:

• Αλουμινόχαρτο getinax ή πλακέτα κυκλώματος.
• Συγκολλητικό σίδερο με κόλληση και κολοφώνιο, ιδανικά ένα συγκολλητικό σταθμό.
• Τσιμπιδακι ΦΡΥΔΙΩΝ;
• Πένσα;
• Μεγεθυντικός φακός;
• Συρματοκόπτης;
• Μονωτική ταινία;
• Χάλκινο καλώδιο σύνδεσης.
• Απαραίτητα εξαρτήματα σύμφωνα με το ηλεκτρικό διάγραμμα.

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας, μπορεί να χρειαστείτε άλλα εργαλεία ή υλικά, οπότε αυτή τη λίσταδεν πρέπει να θεωρείται εξαντλητική ή οριστική.

Διαγράμματα συσκευών

Η επιλογή του σχήματος καθορίζεται από τις δυνατότητες και το επίπεδο εκπαίδευσης του πλοιάρχου. Πως πιο περίπλοκο σχέδιο, τόσο περισσότερες αποχρώσεις θα προκύψουν κατά τη συναρμολόγηση και τη διαμόρφωση της συσκευής. Ταυτόχρονα τα περισσότερα απλά κυκλώματακαθιστούν δυνατή την απόκτηση μόνο των πιο πρωτόγονων οργάνων που λειτουργούν με υψηλό σφάλμα.

Ας εξετάσουμε ένα από τα απλά σχήματα.

Σε αυτό το κύκλωμα, μια δίοδος zener χρησιμοποιείται ως σύγκριση

Το σχήμα στα αριστερά δείχνει το κύκλωμα του ρυθμιστή και στα δεξιά είναι το μπλοκ ρελέ που ενεργοποιεί το φορτίο. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας είναι η αντίσταση R4 και η R1 είναι μια μεταβλητή αντίσταση που χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της λειτουργίας θέρμανσης. Το στοιχείο ελέγχου είναι μια δίοδος zener TL431, η οποία είναι ανοιχτή εφόσον υπάρχει φορτίο στο ηλεκτρόδιο ελέγχου πάνω από 2,5 V. Η θέρμανση του θερμίστορ προκαλεί μείωση της αντίστασης, προκαλώντας πτώση της τάσης στο ηλεκτρόδιο ελέγχου, τη δίοδο zener κλείνει, κόβοντας το φορτίο.

Το άλλο σχήμα είναι κάπως πιο περίπλοκο. Χρησιμοποιεί έναν συγκριτή - ένα στοιχείο που συγκρίνει τις ενδείξεις ενός αισθητήρα θερμοκρασίας και μιας πηγής τάσης αναφοράς.

Ένα παρόμοιο κύκλωμα με συγκριτή ισχύει για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας ενός θερμαινόμενου δαπέδου.

Οποιαδήποτε αλλαγή στην τάση που προκαλείται από αύξηση ή μείωση της αντίστασης του θερμίστορ δημιουργεί διαφορά μεταξύ της τυπικής και της γραμμής λειτουργίας του κυκλώματος, με αποτέλεσμα να παράγεται σήμα στην έξοδο της συσκευής, προκαλώντας τη θέρμανση ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση. Τέτοια συστήματα, ειδικότερα, χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση του τρόπου λειτουργίας των θερμαινόμενων δαπέδων.

Οδηγία βήμα προς βήμα

Η διαδικασία συναρμολόγησης για κάθε συσκευή έχει τα δικά της χαρακτηριστικά, αλλά μπορούν να εντοπιστούν ορισμένα γενικά βήματα. Ας δούμε την πρόοδο κατασκευής:

1. Ετοιμάζουμε το σώμα της συσκευής. Αυτό είναι σημαντικό γιατί η πλακέτα δεν μπορεί να μείνει απροστάτευτη.
2. Ετοιμάζουμε την πληρωμή. Εάν χρησιμοποιείτε αλουμινόχαρτο getinax, θα πρέπει να χαράξετε τις ράγες χρησιμοποιώντας ηλεκτρολυτικές μεθόδους, αφού πρώτα τις βάψετε με χρώμα αδιάλυτο στον ηλεκτρολύτη. Μια πλακέτα κυκλώματος με έτοιμες επαφές απλοποιεί και επιταχύνει σημαντικά τη διαδικασία συναρμολόγησης.
3. Χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο, ελέγχουμε την απόδοση των εξαρτημάτων και, εάν χρειάζεται, τα αντικαθιστούμε με δείγματα που μπορούν να επισκευαστούν.
4. Σύμφωνα με το διάγραμμα, συναρμολογούμε και συνδέουμε όλα τα απαραίτητα μέρη. Είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η ακρίβεια της σύνδεσης, η σωστή πολικότητα και η κατεύθυνση εγκατάστασης διόδων ή μικροκυκλωμάτων. Οποιοδήποτε λάθος μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία σημαντικών εξαρτημάτων που θα πρέπει να αγοραστούν ξανά.
5. Μετά την ολοκλήρωση της συναρμολόγησης, συνιστάται να επιθεωρήσετε ξανά προσεκτικά την πλακέτα, να ελέγξετε την ακρίβεια των συνδέσεων, την ποιότητα της συγκόλλησης και άλλα σημαντικά σημεία.
6. Η πλακέτα τοποθετείται στη θήκη, πραγματοποιείται δοκιμαστική λειτουργία και διαμορφώνεται η συσκευή.

Πώς να ρυθμίσετε

Για να διαμορφώσετε τη συσκευή, πρέπει είτε να έχετε μια συσκευή αναφοράς είτε να γνωρίζετε την ονομαστική τάση που αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία του ελεγχόμενου περιβάλλοντος. Για μεμονωμένες συσκευές υπάρχουν δικές τους φόρμουλες, που δείχνει την εξάρτηση της τάσης από τον συγκριτή από τη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, για τον αισθητήρα LM335, αυτός ο τύπος μοιάζει με:

V = (273 + T) 0,01,

όπου T είναι η απαιτούμενη θερμοκρασία σε Κελσίου.

Σε άλλα σχήματα, η ρύθμιση γίνεται επιλέγοντας τις τιμές των αντιστάσεων ρύθμισης κατά τη δημιουργία μιας συγκεκριμένης, γνωστής θερμοκρασίας. Σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι δικές μας μέθοδοι, ιδανικές για τις υπάρχουσες συνθήκες ή τον εξοπλισμό που χρησιμοποιείται. Οι απαιτήσεις για την ακρίβεια της συσκευής διαφέρουν επίσης μεταξύ τους, επομένως κατ 'αρχήν δεν υπάρχει ενιαία τεχνολογία προσαρμογής.

Βασικές βλάβες

Η πιο συνηθισμένη δυσλειτουργία των οικιακών θερμοστατών είναι η αστάθεια των ενδείξεων του θερμίστορ που προκαλείται από ανταλλακτικά κακής ποιότητας. Επιπλέον, υπάρχουν συχνά δυσκολίες με τη ρύθμιση των λειτουργιών που προκαλούνται από αναντιστοιχίες στις αξιολογήσεις ή αλλαγές στη σύνθεση των εξαρτημάτων που απαιτούνται για σωστή λειτουργίασυσκευές. Η πλειοψηφία πιθανά προβλήματαεξαρτώνται άμεσα από το επίπεδο εκπαίδευσης του τεχνικού που συναρμολογεί και διαμορφώνει τη συσκευή, καθώς οι δεξιότητες και η εμπειρία σε αυτό το θέμα σημαίνουν πολλά. Ωστόσο, οι ειδικοί λένε ότι η κατασκευή ενός θερμοστάτη με τα χέρια σας είναι μια χρήσιμη πρακτική εργασία που δίνει καλή εμπειρία στη δημιουργία ηλεκτρονικών συσκευών.

Εάν δεν έχετε εμπιστοσύνη στις ικανότητές σας, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιήσετε μια έτοιμη συσκευή, από την οποία υπάρχουν πολλές εκπτώσεις. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι μια αστοχία του ρυθμιστή στην πιο ακατάλληλη στιγμή μπορεί να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα, η εξάλειψη των οποίων θα απαιτήσει προσπάθεια, χρόνο και χρήμα. Επομένως, όταν αποφασίζετε για αυτοσυναρμολόγηση, θα πρέπει να προσεγγίσετε το ζήτημα όσο το δυνατόν πιο υπεύθυνα και να σταθμίσετε προσεκτικά τις επιλογές σας.

Ο λόγος για τη συναρμολόγηση αυτού του κυκλώματος ήταν η βλάβη του θερμοστάτη στον ηλεκτρικό φούρνο της κουζίνας. Έχοντας ψάξει στο Διαδίκτυο, δεν βρήκα ιδιαίτερη αφθονία επιλογών σε μικροελεγκτές, φυσικά υπάρχουν κάποιες, αλλά όλες έχουν σχεδιαστεί κυρίως για να λειτουργούν με έναν αισθητήρα θερμοκρασίας όπως ο DS18B20 και είναι πολύ περιορισμένος στο εύρος θερμοκρασίας του άνω τιμές και δεν είναι κατάλληλο για φούρνο. Το καθήκον ήταν να μετρηθούν θερμοκρασίες έως και 300°C, οπότε η επιλογή έπεσε στα θερμοστοιχεία τύπου Κ. Η ανάλυση των λύσεων κυκλώματος οδήγησε σε μερικές επιλογές.

Κύκλωμα θερμοστάτη - πρώτη επιλογή

Ο θερμοστάτης που συναρμολογείται σύμφωνα με αυτό το σχήμα έχει δηλωμένο ανώτατο όριο 999°C. Αυτό συνέβη μετά τη συναρμολόγηση:

Οι δοκιμές έδειξαν ότι ο ίδιος ο θερμοστάτης λειτουργεί αρκετά αξιόπιστα, αλλά δεν μου άρεσε η έλλειψη ευέλικτης μνήμης σε αυτήν την έκδοση. Το ράψιμο του μικροελεγκτή και για τις δύο επιλογές βρίσκεται στο αρχείο.

Κύκλωμα θερμοστάτη - δεύτερη επιλογή

Μετά από λίγη σκέψη, κατέληξα στο συμπέρασμα ότι είναι δυνατή η σύνδεση εδώ του ίδιου ελεγκτή όπως στο σταθμό συγκόλλησης, αλλά με μια μικρή τροποποίηση. Κατά τη λειτουργία του σταθμού συγκόλλησης, εντοπίστηκαν μικρές ταλαιπωρίες: η ανάγκη να ρυθμίσετε τους χρονοδιακόπτες στο 0 και μερικές φορές εμφανίζεται μια παρεμβολή που αλλάζει το σταθμό στη ΥΠΝΟΣ . Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι γυναίκες δεν χρειάζεται να θυμούνται τον αλγόριθμο για τη μετάβαση του χρονοδιακόπτη στη λειτουργία 0 ή 1, το κύκλωμα του ίδιου σταθμού επαναλήφθηκε, αλλά μόνο το κανάλι του στεγνωτήρα μαλλιών. Και μικρές βελτιώσεις οδήγησαν σε σταθερή και «χωρίς παρεμβολές» λειτουργία του θερμοστάτη όσον αφορά τον έλεγχο. Όταν αναβοσβήνει το υλικολογισμικό AtMega8, θα πρέπει να προσέχετε τις νέες ασφάλειες. Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει ένα θερμοστοιχείο τύπου Κ, το οποίο είναι βολικό για τοποθέτηση στο φούρνο.

Μου άρεσε η δουλειά του ελεγκτή θερμοκρασίας στο breadboard - ξεκίνησα την τελική συναρμολόγηση πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.

Τελείωσα τη συναρμολόγηση, η λειτουργία είναι επίσης σταθερή, οι ενδείξεις σε σύγκριση με το εργαστηριακό θερμόμετρο διαφέρουν κατά 1,5°C περίπου, που είναι βασικά εξαιρετικό. Κατά τη ρύθμιση, υπάρχει αντίσταση εξόδου στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.

Το LED διαμορφώνει τα θερμαντικά στοιχεία του φούρνου. Η μόνη σημείωση: η ανάγκη δημιουργίας ενός αξιόπιστου κοινού εδάφους, που με τη σειρά του επηρεάζει το τελικό αποτέλεσμα της μέτρησης. Το κύκλωμα απαιτεί μια αντίσταση συντονισμού πολλαπλών στροφών και, δεύτερον, δώστε προσοχή στο R16, μπορεί επίσης να χρειαστεί να το επιλέξετε, στην περίπτωσή μου είναι 18 kOhm. Λοιπόν, ορίστε τι έχουμε:

Στη διαδικασία πειραματισμού με τον τελευταίο θερμοστάτη, εμφανίστηκαν περισσότερες μικρές βελτιώσεις που επηρέασαν ποιοτικά το τελικό αποτέλεσμα, δείτε τη φωτογραφία με την επιγραφή 543 - αυτό σημαίνει ότι ο αισθητήρας είναι αποσυνδεδεμένος ή σπασμένος.

Και τέλος περνάμε από τα πειράματα στον τελικό σχεδιασμό του θερμοστάτη. Εφάρμοσα το κύκλωμα στην ηλεκτρική κουζίνα και κάλεσα μια έγκυρη επιτροπή να δεχτεί την εργασία :) Το μόνο πράγμα που απέρριψε η γυναίκα μου ήταν τα μικρά κουμπιά στον έλεγχο μεταφοράς, η γενική παροχή ρεύματος και η ροή αέρα, αλλά αυτό μπορεί να λυθεί με την πάροδο του χρόνου, αλλά προς το παρόν μοιάζει με αυτό.

Ο ρυθμιστής διατηρεί τη ρυθμισμένη θερμοκρασία με ακρίβεια 2 βαθμών. Αυτό συμβαίνει τη στιγμή της θέρμανσης, λόγω της αδράνειας ολόκληρης της δομής (τα θερμαντικά στοιχεία κρυώνουν, το εσωτερικό πλαίσιο εξισορροπείται η θερμοκρασία), γενικά, μου άρεσε πολύ το σχέδιο στην εργασία και επομένως συνιστάται για ανεξάρτητο επανάληψη. Συγγραφέας - ΚΥΒΕΡΝΗΤΗΣ.

Συζητήστε το άρθρο ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΘΕΡΜΟΡΡΥΘΜΙΣΤΗ

Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε συσκευές που υποστηρίζουν ένα συγκεκριμένο θερμικό καθεστώς ή σηματοδοτούν όταν έχει επιτευχθεί η επιθυμητή τιμή θερμοκρασίας. Τέτοιες συσκευές έχουν ένα πολύ ευρύ πεδίο εφαρμογής: μπορούν να διατηρήσουν μια δεδομένη θερμοκρασία σε θερμοκοιτίδες και ενυδρεία, θερμαινόμενα δάπεδα, ακόμη και να αποτελούν μέρος έξυπνο σπίτι. Για εσάς, έχουμε παράσχει οδηγίες για το πώς να φτιάξετε έναν θερμοστάτη με τα χέρια σας και με ελάχιστο κόστος.

Λίγη θεωρία

Οι απλούστεροι αισθητήρες μέτρησης, συμπεριλαμβανομένων αυτών που ανταποκρίνονται στη θερμοκρασία, αποτελούνται από ένα μισό βραχίονα μέτρησης δύο αντιστάσεων, ένα στοιχείο αναφοράς και ένα στοιχείο που αλλάζει την αντίστασή του ανάλογα με τη θερμοκρασία που έχει προσαρμοστεί σε αυτόν. Αυτό φαίνεται πιο καθαρά στην παρακάτω εικόνα.

Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, η αντίσταση R2 είναι το στοιχείο μέτρησης ενός αυτοσχέδιου θερμοστάτη και τα R1, R3 και R4 είναι ο βραχίονας αναφοράς της συσκευής. Αυτό είναι ένα θερμίστορ. Είναι μια συσκευή αγωγού που αλλάζει την αντίστασή της με τις αλλαγές θερμοκρασίας.

Το στοιχείο θερμοστάτη που ανταποκρίνεται στις αλλαγές στην κατάσταση του βραχίονα μέτρησης είναι ένας ενσωματωμένος ενισχυτής σε λειτουργία σύγκρισης. Αυτή η λειτουργίααλλάζει απότομα την έξοδο του μικροκυκλώματος από την κατάσταση απενεργοποίησης στη θέση λειτουργίας. Έτσι, στην έξοδο του συγκριτή έχουμε μόνο δύο τιμές "on" και "off". Το φορτίο του τσιπ είναι ένας ανεμιστήρας υπολογιστή. Όταν η θερμοκρασία φτάσει σε μια ορισμένη τιμή στους βραχίονες R1 και R2, εμφανίζεται μια μετατόπιση τάσης, η είσοδος του μικροκυκλώματος συγκρίνει την τιμή στους ακροδέκτες 2 και 3 και ο συγκριτής διακόπτει. Ο ανεμιστήρας ψύχει το απαιτούμενο αντικείμενο, η θερμοκρασία του πέφτει, η αντίσταση της αντίστασης αλλάζει και ο συγκριτής απενεργοποιεί τον ανεμιστήρα. Με αυτόν τον τρόπο, η θερμοκρασία διατηρείται σε ένα δεδομένο επίπεδο και ελέγχεται η λειτουργία του ανεμιστήρα.

Επισκόπηση κυκλωμάτων

Η διαφορά τάσης από τον βραχίονα μέτρησης παρέχεται σε ένα ζευγαρωμένο τρανζίστορ με υψηλό κέρδος και ένας ηλεκτρομαγνητικός ηλεκτρονόμος λειτουργεί ως συγκριτής. Όταν το πηνίο φτάσει σε μια τάση που είναι επαρκής για να αποσύρει τον πυρήνα, ενεργοποιείται και συνδέεται μέσω των επαφών των ενεργοποιητών του. Όταν επιτευχθεί η καθορισμένη θερμοκρασία, το σήμα στα τρανζίστορ μειώνεται, η τάση στο πηνίο του ρελέ πέφτει συγχρόνως και σε κάποιο σημείο οι επαφές αποσυνδέονται και το ωφέλιμο φορτίο απενεργοποιείται.

Ένα χαρακτηριστικό αυτού του τύπου ρελέ είναι η παρουσία μιας διαφοράς αρκετών μοιρών μεταξύ της ενεργοποίησης και απενεργοποίησης ενός οικιακού θερμοστάτη, λόγω της παρουσίας ενός ηλεκτρομηχανικού ρελέ στο κύκλωμα. Έτσι, η θερμοκρασία θα κυμαίνεται πάντα μερικούς βαθμούς γύρω από την επιθυμητή τιμή. Η επιλογή συναρμολόγησης που παρέχεται παρακάτω είναι πρακτικά απαλλαγμένη από υστέρηση.

Σχηματικό ηλεκτρονικό κύκλωμα αναλογικού θερμοστάτη για θερμοκοιτίδα:

Αυτό το σχήμα ήταν πολύ δημοφιλές για επανάληψη το 2000, αλλά ακόμη και τώρα δεν έχει χάσει τη συνάφειά του και αντιμετωπίζει τη λειτουργία που του έχει ανατεθεί. Εάν έχετε πρόσβαση σε παλιά εξαρτήματα, μπορείτε να συναρμολογήσετε έναν θερμοστάτη με τα χέρια σας σχεδόν δωρεάν.

Η καρδιά του σπιτικού προϊόντος είναι ο ενσωματωμένος ενισχυτής K140UD7 ή K140UD8. Σε αυτή την περίπτωση συνδέεται με θετικό ανατροφοδότησηκαι είναι συγκριτικός. Το ευαίσθητο στη θερμοκρασία στοιχείο R5 είναι μια αντίσταση τύπου MMT-4 με αρνητικό TKE, που σημαίνει ότι όταν θερμαίνεται η αντίστασή του μειώνεται.

Ο αισθητήρας τηλεχειρισμού συνδέεται μέσω θωρακισμένου καλωδίου. Για μείωση και ψευδή ενεργοποίηση της συσκευής, το μήκος του καλωδίου δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1 μέτρο. Το φορτίο ελέγχεται μέσω θυρίστορ VS1 και η μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύς του συνδεδεμένου θερμαντήρα εξαρτάται από την ονομαστική του. Σε αυτή την περίπτωση, ένας ηλεκτρονικός διακόπτης 150 Watt - ένα θυρίστορ - πρέπει να εγκατασταθεί σε ένα μικρό καλοριφέρ για την απομάκρυνση της θερμότητας. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις αξιολογήσεις των ραδιοστοιχείων για τη συναρμολόγηση ενός θερμοστάτη στο σπίτι.

Η συσκευή δεν έχει γαλβανική απομόνωση από το δίκτυο 220 Volt, προσέξτε να υπάρχει τάση δικτύου στα στοιχεία του ρυθμιστή, η οποία είναι απειλητική για τη ζωή. Μετά τη συναρμολόγηση, φροντίστε να μονώσετε όλες τις επαφές και να τοποθετήσετε τη συσκευή σε ένα μη αγώγιμο περίβλημα. Το παρακάτω βίντεο δείχνει πώς να συναρμολογήσετε έναν θερμοστάτη χρησιμοποιώντας τρανζίστορ:

Σπιτικός θερμοστάτης με χρήση τρανζίστορ

Τώρα θα σας πούμε πώς να φτιάξετε έναν ελεγκτή θερμοκρασίας για ένα θερμαινόμενο δάπεδο. Το διάγραμμα εργασίας αντιγράφεται από σειριακό δείγμα. Θα είναι χρήσιμο για όσους θέλουν να εξοικειωθούν και να επαναλάβουν, ή ως δείγμα για την αντιμετώπιση προβλημάτων της συσκευής.

Το κέντρο του κυκλώματος είναι συνδεδεμένο ένα τσιπ σταθεροποιητή με ασυνήθιστο τρόπο, το LM431 αρχίζει να περνάει ρεύμα όταν η τάση είναι πάνω από 2,5 Volt. Αυτό είναι ακριβώς το μέγεθος της εσωτερικής πηγής τάσης αναφοράς για αυτό το μικροκύκλωμα. Σε χαμηλότερη τιμή ρεύματος δεν περνάει τίποτα. Αυτό το χαρακτηριστικό άρχισε να χρησιμοποιείται σε όλα τα είδη κυκλωμάτων θερμοστάτη.

Όπως μπορείτε να δείτε, το κλασικό κύκλωμα με βραχίονα μέτρησης παραμένει: τα R5, R4 είναι πρόσθετες αντιστάσεις και το R9 είναι ένα θερμίστορ. Όταν η θερμοκρασία αλλάζει, η τάση μετατοπίζεται στην είσοδο 1 του μικροκυκλώματος και αν φτάσει στο κατώφλι λειτουργίας, η τάση μετακινείται περαιτέρω κατά μήκος του κυκλώματος. Σε αυτή τη σχεδίαση, το φορτίο για το μικροκύκλωμα TL431 είναι η ένδειξη λειτουργίας LED HL2 και ο οπτικός συζευκτήρας U1, για οπτική απομόνωση του κυκλώματος ισχύος από τα κυκλώματα ελέγχου.

Όπως και στην προηγούμενη έκδοση, η συσκευή δεν διαθέτει μετασχηματιστή, αλλά λαμβάνει ισχύ από το κύκλωμα πυκνωτή σβέσης C1, R1 και R2, επομένως είναι επίσης υπό απειλητική για τη ζωή τάση και πρέπει να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί όταν εργάζεστε με το κύκλωμα . Για να σταθεροποιηθεί η τάση και να εξομαλυνθούν οι κυματισμοί των υπερτάσεων δικτύου, εγκαθίστανται στο κύκλωμα μια δίοδος zener VD2 και ένας πυκνωτής C3. Για να υποδείξετε οπτικά την παρουσία τάσης, είναι εγκατεστημένο ένα LED HL1 στη συσκευή. Το στοιχείο ελέγχου ισχύος είναι ένα VT136 triac με μια μικρή πλεξούδα για έλεγχο μέσω του οπτικού συζεύκτη U1.

Σε αυτές τις τιμές, το εύρος ελέγχου είναι εντός 30-50°C. Παρά τη φαινομενική πολυπλοκότητα με την πρώτη ματιά, ο σχεδιασμός είναι απλός στην εγκατάσταση και εύκολος στην επανάληψη. Οπτικό διάγραμμα θερμοστάτη σε τσιπ TL431, με εξωτερικό τροφοδοτικόΤα 12 βολτ για χρήση σε συστήματα οικιακού αυτοματισμού παρουσιάζονται παρακάτω:

Αυτός ο θερμοστάτης είναι ικανός να ελέγχει έναν ανεμιστήρα υπολογιστή, ρελέ τροφοδοσίας, ενδεικτικές λυχνίες και ηχητικούς συναγερμούς. Για τον έλεγχο της θερμοκρασίας του συγκολλητικού σιδήρου, υπάρχει ένα ενδιαφέρον κύκλωμα που χρησιμοποιεί το ίδιο ολοκληρωμένο κύκλωμα TL431.

Για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του θερμαντικού στοιχείου, χρησιμοποιείται ένα διμεταλλικό θερμοστοιχείο, το οποίο μπορεί να δανειστεί από έναν απομακρυσμένο μετρητή σε ένα πολύμετρο ή να αγοραστεί σε εξειδικευμένο κατάστημα ανταλλακτικών ραδιοφώνου. Για να αυξήσετε την τάση από το θερμοστοιχείο στο επίπεδο σκανδάλης του TL431, εγκαθίσταται ένας πρόσθετος ενισχυτής στο LM351. Ο έλεγχος πραγματοποιείται μέσω οπτικού συζεύκτη MOC3021 και triac T1.

Κατά τη σύνδεση του θερμοστάτη στο δίκτυο, είναι απαραίτητο να παρατηρήσετε την πολικότητα, το μείον του ρυθμιστή πρέπει να βρίσκεται στο ουδέτερο καλώδιο, διαφορετικά τάση φάσηςθα εμφανιστεί στο σώμα του κολλητηριού, μέσα από τα καλώδια του θερμοστοιχείου. Αυτό είναι το κύριο μειονέκτημα αυτού του σχεδίου, επειδή δεν θέλουν όλοι να ελέγχουν συνεχώς ότι το βύσμα είναι σωστά συνδεδεμένο στην πρίζα και αν το παραμελήσετε, μπορεί να πάθετε ηλεκτροπληξία ή να καταστρέψετε ηλεκτρονικά εξαρτήματα κατά τη συγκόλληση. Το εύρος ρυθμίζεται από την αντίσταση R3. Αυτό το σχέδιο θα εξασφαλίσει τη μακροχρόνια λειτουργία του συγκολλητικού σιδήρου, θα εξαλείψει την υπερθέρμανση του και θα αυξήσει την ποιότητα της συγκόλλησης λόγω της σταθερότητας του καθεστώτος θερμοκρασίας.

Μια άλλη ιδέα για τη συναρμολόγηση ενός απλού θερμοστάτη συζητείται στο βίντεο:

Ελεγκτής θερμοκρασίας στο τσιπ TL431

Ένας απλός ρυθμιστής για ένα κολλητήρι

Τα αποσυναρμολογημένα παραδείγματα ελεγκτών θερμοκρασίας είναι αρκετά για να ικανοποιήσουν τις ανάγκες ενός οικιακού τεχνίτη. Τα σχέδια δεν περιέχουν σπάνια και ακριβά ανταλλακτικά, επαναλαμβάνονται εύκολα και πρακτικά δεν απαιτούν προσαρμογή. Αυτά τα σπιτικά προϊόντα μπορούν εύκολα να προσαρμοστούν για να ρυθμίζουν τη θερμοκρασία του νερού σε μια δεξαμενή θερμοσίφωνα, να παρακολουθούν τη θερμότητα σε θερμοκοιτίδα ή θερμοκήπιο και να αναβαθμίζουν το σίδερο ή το κολλητήρι. Επιπλέον, μπορείτε να επαναφέρετε ένα παλιό ψυγείο επαναφέροντας τον ρυθμιστή ώστε να λειτουργεί με αρνητικές τιμές θερμοκρασίας, αντικαθιστώντας τις αντιστάσεις στον βραχίονα μέτρησης. Ελπίζουμε ότι το άρθρο μας ήταν ενδιαφέρον, το βρήκατε χρήσιμο και καταλάβατε πώς να φτιάξετε έναν θερμοστάτη με τα χέρια σας στο σπίτι! Εάν εξακολουθείτε να έχετε ερωτήσεις, μη διστάσετε να τις ρωτήσετε στα σχόλια.