Jednostavan DIY elektronički termostat. Predlažem metodu za izradu domaćeg termostata za održavanje ugodne sobne temperature po hladnom vremenu. Termostat vam omogućuje prebacivanje snage do 3,6 kW. Najvažniji dio dizajna svakog radioamatera je kućište. Prekrasno i pouzdano kućište osigurat će dug život svakom kućnom uređaju. Dolje prikazana inačica termostata koristi prikladno kućište male veličine i svu energetsku elektroniku iz elektroničkog mjerača vremena koji se prodaje u trgovinama. Domaće elektronički dio izgrađen na komparatorskom čipu LM311.

Opis rada kruga

Senzor temperature je termistor R1 nazivne vrijednosti 150k, tip MMT-1. Senzor R1 zajedno s otpornicima R2, R3, R4 i R5 čini mjerni most. Kondenzatori C1-C3 instalirani su za suzbijanje smetnji. Varijabilni otpornik R3 uravnotežuje most, odnosno postavlja temperaturu.

Ako temperatura senzora temperature R1 padne ispod zadane vrijednosti, njegov otpor će se povećati. Napon na ulazu 2 mikro kruga LM311 postat će veći nego na ulazu 3. Komparator će raditi i njegov izlaz 4 će se postaviti na visoku razinu, napon primijenjen na elektronički vremenski krug preko HL1 LED će uzrokovati rad releja i uključite uređaj za grijanje. Istovremeno će zasvijetliti LED HL1, što znači da je grijanje uključeno. Otpor R6 stvara negativnu povratnu spregu između izlaza 7 i ulaza 2. To vam omogućuje postavljanje histereze, odnosno grijanje se uključuje na nižoj temperaturi nego što se isključuje.Napajanje se napaja na ploču iz kruga elektroničkog tajmera. Otpornik R1 postavljen izvana zahtijeva pažljivu izolaciju, jer se termostat napaja bez transformatora i nema galvansku izolaciju od mreže, tj. opasno mrežni napon prisutni na elementima uređaja. Postupak za proizvodnju termostata i kako je termistor izoliran prikazan je u nastavku.

Kako napraviti termostat vlastitim rukama

1. Otvara se donator kruga kućišta i napajanja - elektronički mjerač vremena CDT-1G. Na sivi trožilni kabel ugrađen je tajmer mikrokontroler. Odlemite kabel s ploče. Rupe za žice kabela označene su (+) - +5 V napajanje, (O) - napajanje upravljačkog signala, (-) - minus napajanje. Elektromagnetski relej će prebaciti opterećenje.

2. Budući da napajanje strujnog kruga iz jedinice za napajanje nije galvanski izolirano od mreže, svi radovi na provjeri i postavljanju strujnog kruga provode se iz sigurnog izvora napajanja od 5 volti. Prvo provjeravamo funkcionalnost elemenata kruga na postolju.

3. Nakon provjere elemenata kruga, dizajn se sastavlja na ploči. Ploča za uređaj nije razvijena i sastavljena je na komadu matične ploče. Nakon montaže, provjera performansi također se provodi na postolju.

4. Termo senzor R1 ugrađen je izvana na bočnu površinu kućišta utičnice, vodiči su izolirani termoskupljajućom cijevi. Kako bi se spriječio kontakt sa senzorom, ali i kako bi se zadržao pristup vanjskog zraka senzoru, na vrhu je postavljena zaštitna cijev. Cjevčica je napravljena od središnjeg dijela kemijske olovke. U cijevi je izrezana rupa za ugradnju na senzor. Cijev je zalijepljena na tijelo.

5. Promjenjivi otpornik R3 je instaliran na gornjem poklopcu kućišta, a tamo je napravljena i rupa za LED. Zbog sigurnosti je korisno pokriti tijelo otpornika slojem električne trake.

6. Gumb za podešavanje otpornika R3 je domaći i izrađen vlastitim rukama od stare četkice za zube prikladnog oblika :).

Otpornik R3

Termostat na farmi ponekad je nezamjenjiva stvar koja pomaže u kontroli toplinskih uvjeta u kućnom inkubatoru ili sušenju povrća. Ugrađeni mehanizmi za tu svrhu često se brzo pokvare ili nisu pristojne kvalitete, što vas prisiljava da izmislite jednostavan termostat vlastitim rukama.

Ako ste među onima koji hitno trebaju domaći uređaj s funkcijom regulacije topline, ostanite ovdje, jer su sve prikladne i provjerene sheme u kombinaciji s teorijom i korisni savjeti dani su u nastavku.

Za što je primjenjiv?

Regulator temperature ili termostat je uređaj koji može pokrenuti i zaustaviti rad jedinica za grijanje ili hlađenje. Na primjer, omogućuje vam održavanje optimalnih uvjeta u inkubatoru, a također može uključiti grijanje u podrumu, popravljajući nisku temperaturu.

Kako radi?

Prije nego što napravite termostat vlastitim rukama, morate razumjeti popratnu teoriju. Načelo ovog uređaja identičan je radu jednostavnih mjernih senzora koji mogu mijenjati otpor ovisno o okolnim temperaturnim uvjetima. Za promjenu indikatora odgovoran je poseban element, a takozvani referentni otpor ostaje nepromijenjen.

U uređaju termostata, integrirano pojačalo (komparator) reagira na promjene vrijednosti otpora, prebacujući mikro krugove kada se postigne određena temperatura.

Kakva bi shema trebala biti?

Na internetu iu regulatornoj dokumentaciji lako je pronaći dijagrame termostata za razne namjene koje možete sastaviti vlastitim rukama. U većini slučajeva, temelj shematskog crteža su sljedeći elementi:

• Kontrolna zener dioda, označena TL431;
• Integrirano pojačalo (K140UD7);
• Otpornici (R4, R5, R6);
• Kondenzator za gašenje (C1);
• Tranzistor (KT814);
• Diodni most (D1).

Krug se napaja napajanjem bez transformatora, a automobilski relej dizajniran za napon od 12 volti idealan je kao aktuator, pod uvjetom da je struja koja se dovodi u zavojnicu najmanje 100 mA.

Kako to učiniti?

Upute za izradu termostata vlastitim rukama temelje se na strogom pridržavanju odabrane sheme, prema kojoj je potrebno povezati sve komponente u jednu cjelinu. Na primjer, elektronički sklop za inkubator se sastavlja prema sljedećem algoritmu:

• Proučite sliku (bolje ju je isprintati i staviti pred sebe).
• Pronađite potrebne dijelove, uključujući kućište i ploču (stari iz mjerača će poslužiti).
• Počnite sa "srcem" - integriranim pojačalom K140UD7/8, povezujući ga s pozitivno nabijenim obrnutim djelovanjem, što će mu dati funkcije komparatora.
• Spojite negativni otpornik MMT-4 umjesto "R5".
• Spojite daljinski senzor pomoću oklopljenog ožičenja, a duljina kabela ne smije biti veća od jednog metra.
• Za kontrolu opterećenja uključite tiristor VS1 u krug, instalirajte ga na mali radijator kako biste osigurali odgovarajući prijenos topline.
• Postavite preostale elemente strujnog kruga.
• Spojite na napajanje.
• Provjerite funkcionalnost.

Usput, dodavanjem senzora temperature, sastavljeni uređaj može se sigurno koristiti ne samo za inkubatore, sušenje, već i za održavanje toplinskog režima u akvariju ili terariju.

Kako pravilno instalirati?

Osim visokokvalitetne montaže, potrebno je obratiti pozornost na radne uvjete koji bi trebali uključivati:

• Lokacija – Donji dio sobe;
• Suha soba;
• Odsutnost obližnjih jedinica koje "kucaju": emitiraju toplinu ili hladnoću (električna oprema, klima uređaj, otvorena vrata s propuhom).

Nakon što ste shvatili kako spojiti termostat vlastitim rukama, možete ga početi instalirati redovita uporaba. Glavna stvar je da je snaga proizvedenog uređaja dizajnirana za kontakte releja. Na primjer, kada maksimalno opterećenje pri 30 A, snaga ne smije prelaziti 6,6 kW.

Kako popraviti?

Tvornički ili domaći termostat može se popraviti kako ne biste kupili novi i ne gubili vrijeme na traženje i sastavljanje potrebnih dijelova. Prije svega potrebno je pronaći uređaj (ukoliko ga niste sami montirali), jer se na fotografiji termostata vidi da su mu dimenzije male, što donekle otežava pretragu.

Savjet će vam pomoći: termostat se nalazi pored gumba za temperaturni način rada.

Znakovi kvara uređaja mogu uključivati ​​sljedeće:

• Uređaj je prestao obavljati svoju glavnu funkciju: temperatura je pala ili značajno porasla bez reakcije mehanizma;
• Povezani uređaj radi bez odlaska u stanje pripravnosti ili spremanja;
• Jedinica se spontano isključila.

Ovisno o uzroku kvara, morate poduzeti sljedeće korake kako biste sami popravili termostat:

• Odspojite uređaj koji se popravlja iz mreže.
• Skinite zaštitno kućište s uređaja.
• Provjerite kvalitetu kontakata i veza.
• Odspojite i izvucite kapilarnu cijev.
• Uzmi relej.
• Promijenite cijev s mijehom i učvrstite je.
• Ako je potrebno, zamijenite ostale dijelove.
• Ponovno spojite ožičenje.
• Stavite relej na mjesto.

Mnogi kućanski i kućanski aparati opremljeni su termostatima, a znanje kako ih popraviti, ponovno sastaviti vlastitim rukama i instalirati značajno će uštedjeti vaš novac, vrijeme i trud.

DIY fotografija termostata

Prilikom korištenja javlja se potreba za podešavanjem temperaturnog režima raznih sustava oprema za grijanje ili hlađenje. Postoji mnogo opcija, a sve one zahtijevaju upravljački uređaj, bez kojeg sustavi mogu raditi ili u režimu maksimalne snage ili uz potpuni minimum mogućnosti. Kontrola i podešavanje se vrši pomoću termostata - uređaja koji može utjecati na sustav preko temperaturnog senzora i po potrebi ga uključiti ili isključiti. Kada koristite gotove komplete opreme, upravljačke jedinice uključene su u paket isporuke, ali za domaće sustave morate sami sastaviti termostat. Zadatak nije najlakši, ali sasvim rješiv. Pogledajmo ga pobliže.

Princip rada termostata

Termostat je uređaj koji može reagirati na promjene temperature. Ovisno o vrsti djelovanja, razlikuju se termostati tipa okidača, koji isključuju ili uključuju grijanje kada se dosegne određena granica, ili uređaji glatkog djelovanja s mogućnošću finog podešavanja i točnog podešavanja, sposobni kontrolirati promjene temperature u rasponu od frakcija stupnja.

Postoje dvije vrste termostata:

1. Mehanički. Radi se o uređaju koji koristi princip širenja plinova pri promjeni temperature, odnosno bimetalnih ploča koje mijenjaju svoj oblik zagrijavanjem ili hlađenjem.
2. Elektronička. Sastoji se od glavne jedinice i senzora temperature koji šalje signale o povećanju ili smanjenju zadane temperature u sustavu. Koristi se u sustavima koji zahtijevaju visoku osjetljivost i fino podešavanje.

Mehanički uređaji ne dopuštaju postavke visoke preciznosti. Oni su i senzor temperature i aktuator, spojeni u jednu jedinicu. Bimetalna traka koja se koristi u uređajima za grijanje je termoelement izrađen od dva metala s različitim koeficijentima toplinskog širenja.

Glavna svrha termostata je automatsko održavanje potrebne temperature

Kada se zagrije, jedan od njih postaje veći od drugog, što uzrokuje savijanje ploče. Kontakti instalirani na njemu se otvaraju i prestaju grijati. Kada se ohladi, ploča se vraća u prvobitni oblik, kontakti se ponovno zatvaraju i zagrijavanje se nastavlja.

Komora s plinskom smjesom je osjetljivi element termostata hladnjaka ili termostata grijanja. Kada se temperatura promijeni, volumen plina se mijenja, što uzrokuje pomicanje površine membrane spojene na polugu kontaktne skupine.

Termostat za grijanje koristi komoru s plinskom smjesom koja radi prema Gay-Lussacovom zakonu - pri promjeni temperature mijenja se i volumen plina

Mehanički termostati su pouzdani i pružaju stabilan rad, ali način rada se podešava s velikom pogreškom, gotovo "na oko". Ako je potrebno fino podešavanje, pružajući prilagodbu unutar nekoliko stupnjeva (ili čak finije), koriste se elektronički sklopovi. Senzor temperature za njih je termistor, koji je sposoban razlikovati najmanje promjene u načinu grijanja u sustavu. Za elektroničke sklopove situacija je suprotna - osjetljivost senzora je previsoka i umjetno je gruba, dovodeći ga do granica razuma. Princip rada je promjena otpora senzora uzrokovana fluktuacijama temperature kontroliranog okoliša. Krug reagira na promjene parametara signala i povećava/smanjuje grijanje u sustavu dok se ne primi drugi signal. Mogućnosti elektroničkih upravljačkih jedinica mnogo su veće i omogućuju vam da dobijete temperaturne postavke bilo koje točnosti. Osjetljivost takvih termostata je čak i prevelika, jer su grijanje i hlađenje procesi visoke inercije, koji usporavaju vrijeme reakcije na promjenu naredbi.

Opseg domaćeg uređaja

Izrada mehaničkog termostata kod kuće prilično je teška i iracionalna, budući da će rezultat raditi u preširokom rasponu i neće moći pružiti potrebnu točnost podešavanja. Najčešće se sastavljaju domaći elektronički termostati koji vam omogućuju održavanje optimalne temperature grijanog poda, inkubatora, osiguravanje željene temperature vode u bazenu, zagrijavanje parne sobe u sauni itd. Može postojati onoliko opcija za korištenje domaćeg termostata koliko i sustava u kući koje je potrebno konfigurirati i prilagoditi. Za gruba podešavanja koristite mehanički uređaji Lakše je kupiti gotove elemente, oni su jeftini i prilično dostupni.

Prednosti i nedostatci

Domaći termostat ima određene prednosti i nedostatke. Prednosti uređaja su:

• Visoka pogodnost za održavanje. Termostat koji ste sami izradili lako je popraviti, jer su njegov dizajn i princip rada poznati do najsitnijih detalja.
• Troškovi izrade regulatora znatno su niži nego pri kupnji gotove jedinice.
• Moguće je promijeniti radne parametre kako bi se dobio prikladniji rezultat.

Nedostaci uključuju:

• Montaža takvog uređaja dostupna je samo osobama koje imaju dovoljno obuke i određene vještine u radu s elektroničkim sklopovima i lemilicom.
• Kvaliteta rada uređaja uvelike ovisi o stanju korištenih dijelova.
• Sastavljeni krug zahtijeva podešavanje i poravnanje na kontrolnom postolju ili pomoću referentnog uzorka. Nemoguće je odmah nabaviti gotovu verziju uređaja.

Glavni problem je potreba za obukom ili, barem, sudjelovanjem stručnjaka u procesu stvaranja uređaja.

Kako napraviti jednostavan termostat

Proizvodnja termostata odvija se u fazama:

• Odabir vrste i sklopa uređaja.
• Stjecanje potrebne materijale, alati i dijelovi.
• Montaža uređaja, konfiguracija, puštanje u rad.

Faze proizvodnje uređaja imaju svoje karakteristike, pa ih treba detaljnije razmotriti.

Potrebni materijali

Materijali potrebni za sastavljanje uključuju:

• Folija getinax ili tiskana ploča;
• Lemilo s lemom i smolom, idealno lemna stanica;
• Pinceta;
• Kliješta;
• Povećalo;
• Rezači žice;
• Izolacijska traka;
• Bakrena spojna žica;
• Potrebni dijelovi prema električnoj shemi.

Tijekom procesa rada možda će vam trebati drugi alati ili materijali, pa ovaj popis ne treba smatrati iscrpnim ili konačnim.

Dijagrami uređaja

Izbor sheme određen je sposobnostima i razinom obuke majstora. Kako kompliciranija shema, to će više nijansi nastati prilikom sastavljanja i konfiguriranja uređaja. Ujedno i najviše jednostavni sklopovi omogućuju dobivanje samo najprimitivnijih instrumenata koji rade s velikom pogreškom.

Razmotrimo jednu od jednostavnih shema.

U ovom se krugu kao komparator koristi zener dioda

Slika lijevo prikazuje krug regulatora, a desno je blok releja koji uključuje opterećenje. Senzor temperature je otpornik R4, a R1 je promjenjivi otpornik koji se koristi za podešavanje načina grijanja. Kontrolni element je zener dioda TL431, koja je otvorena sve dok postoji opterećenje na njenoj kontrolnoj elektrodi iznad 2,5 V. Zagrijavanje termistora uzrokuje smanjenje otpora, uzrokujući pad napona na kontrolnoj elektrodi, zener dioda zatvara, prekidajući opterećenje.

Druga shema je nešto složenija. Koristi komparator - element koji uspoređuje očitanja senzora temperature i izvora referentnog napona.

Sličan krug s komparatorom primjenjiv je za podešavanje temperature grijanog poda.

Svaka promjena napona uzrokovana povećanjem ili smanjenjem otpora termistora stvara razliku između standardne i radne linije kruga, zbog čega se na izlazu uređaja stvara signal koji uzrokuje zagrijavanje uključiti ili isključiti. Takve se sheme posebno koriste za reguliranje načina rada grijanih podova.

Korak po korak upute

Postupak sastavljanja za svaki uređaj ima svoje karakteristike, ali mogu se identificirati neki opći koraci. Pogledajmo napredak izgradnje:

1. Pripremamo tijelo uređaja. Ovo je važno jer ploča ne može ostati nezaštićena.
2. Pripremamo isplatu. Ako koristite foliju getinax, morat ćete urezati tragove elektrolitičkim metodama, nakon što ste ih prethodno obojali bojom netopivom u elektrolitu. Ploča s gotovim kontaktima uvelike pojednostavljuje i ubrzava proces montaže.
3. Pomoću multimetra provjeravamo rad dijelova i, ako je potrebno, zamijenimo ih servisnim uzorcima.
4. Prema dijagramu sastavljamo i spajamo sve potrebne dijelove. Potrebno je osigurati točnost veze, ispravan polaritet i smjer ugradnje dioda ili mikro krugova. Svaka pogreška može dovesti do kvara važnih dijelova koji će se morati ponovno kupiti.
5. Nakon dovršetka montaže preporuča se ponovno pažljivo pregledati ploču, provjeriti točnost spojeva, kvalitetu lemljenja i druge važne točke.
6. Ploča se postavlja u kućište, provodi se probni rad i uređaj se konfigurira.

Kako postaviti

Da biste konfigurirali uređaj, morate ili imati referentni uređaj ili znati nazivni napon koji odgovara određenoj temperaturi kontroliranog okruženja. Za pojedinačne uređaje postoje vlastite formule, pokazujući ovisnost napona na komparatoru o temperaturi. Na primjer, za senzor LM335 ova formula izgleda ovako:

V = (273 + T) 0,01,

gdje je T tražena temperatura u Celzijevim stupnjevima.

U drugim shemama, podešavanje se vrši odabirom vrijednosti otpornika za podešavanje pri stvaranju određene, poznate temperature. U svakom konkretnom slučaju mogu se koristiti vlastite metode, optimalno prilagođene postojećim uvjetima ili korištenoj opremi. Zahtjevi za točnost uređaja također se razlikuju jedni od drugih, tako da u načelu ne postoji jedinstvena tehnologija podešavanja.

Osnovne greške

Najčešći kvar kućnih termostata je nestabilnost očitanja termistora uzrokovana dijelovima loše kvalitete. Osim toga, često postoje poteškoće s postavljanjem načina rada uzrokovane nepodudaranjem u ocjenama ili promjenama u sastavu dijelova potrebnih za pravilan rad uređaja. Većina mogući problemi izravno ovise o razini obuke tehničara koji sastavlja i konfigurira uređaj, jer vještine i iskustvo u ovom pitanju puno znače. Međutim, stručnjaci kažu da je izrada termostata vlastitim rukama koristan praktični zadatak koji daje dobro iskustvo u stvaranju elektroničkih uređaja.

Ako nemate povjerenja u svoje sposobnosti, bolje je koristiti gotov uređaj, kojih ima dosta u prodaji. Mora se uzeti u obzir da kvar regulatora u najneprikladnijem trenutku može uzrokovati ozbiljne probleme, čije će uklanjanje zahtijevati trud, vrijeme i novac. Stoga, kada se odlučujete za samostalnu montažu, trebali biste pristupiti pitanju što je moguće odgovornije i pažljivo odvagnuti svoje mogućnosti.

Razlog sastavljanja ovog kruga bio je kvar termostata u električnoj pećnici u kuhinji. Pretraživanjem na Internetu nisam pronašao posebno obilje opcija na mikrokontrolerima, naravno da ih ima, ali svi su uglavnom dizajnirani za rad s temperaturnim senzorom kao što je DS18B20, a on je vrlo ograničen u temperaturnom rasponu gornjih vrijednosti i nije pogodan za pećnicu. Zadatak je bio mjeriti temperature do 300°C pa je izbor pao na termoparove tipa K. Analizom sklopovskih rješenja došlo se do nekoliko opcija.

Krug termostata - prva opcija

Termostat sastavljen prema ovoj shemi ima deklariranu gornju granicu od 999°C. Evo što se dogodilo nakon sastavljanja:

Testovi su pokazali da sam termostat radi prilično pouzdano, ali nije mi se svidio nedostatak fleksibilne memorije u ovoj verziji. Šivanje mikrokontrolera za obje opcije nalazi se u arhivi.

Krug termostata - druga opcija

Nakon malo razmišljanja, došao sam do zaključka da je ovdje moguće spojiti isti upravljač kao na stanici za lemljenje, ali uz malu preinaku. Tijekom rada stanice za lemljenje uočene su manje neugodnosti: potreba za postavljanjem mjerača vremena na 0, a ponekad se javlja smetnja koja prebacuje stanicu na SPAVATI . S obzirom na to da žene ne moraju pamtiti algoritam za prebacivanje timera na način rada 0 ili 1, ponovljen je krug iste stanice, ali samo kanala za sušilo za kosu. A manja poboljšanja dovela su do stabilnog i "bez smetnji" rada termostata u smislu upravljanja. Prilikom bljeskanja firmvera AtMega8 obratite pozornost na nove osigurače. Sljedeća fotografija prikazuje termoelement tipa K, koji je pogodan za montažu u pećnicu.

Svidio mi se rad regulatora temperature na matičnoj ploči - započeo sam završnu montažu isprintana matična ploča.

Završio sam montažu, rad je također stabilan, očitanja u usporedbi s laboratorijskim termometrom se razlikuju oko 1,5°C, što je u principu odlično. Prilikom postavljanja, na tiskanoj pločici postoji izlazni otpornik, SMD ove vrijednosti još nisam našao na zalihama.

LED modelira grijaće elemente pećnice. Jedina napomena: potreba za stvaranjem pouzdane zajedničke osnove, što zauzvrat utječe na konačni rezultat mjerenja. Krug zahtijeva višestruki otpornik za podešavanje, a drugo, obratite pozornost na R16, možda će ga također trebati odabrati, u mom slučaju to je 18 kOhm. Dakle, evo što imamo:

U procesu eksperimentiranja s najnovijim termostatom pojavilo se više manjih poboljšanja koja su kvalitativno utjecala na konačni rezultat, pogledajte fotografiju s natpisom 543 - to znači da je senzor isključen ili pokvaren.

I konačno prelazimo s eksperimenata na gotov dizajn termostata. Ugradio sam strujni krug u električni štednjak i pozvao mjerodavnu komisiju da se prihvati posla :) Jedino što je supruga odbila su male tipke na regulaciji konvekcije, općeg napajanja i protoka zraka, ali to se s vremenom može riješiti, ali za sada izgleda ovako.

Regulator održava zadanu temperaturu s točnošću od 2 stupnja. To se događa u trenutku zagrijavanja, zbog inercije cijele strukture (grijaći elementi se hlade, unutarnji okvir je temperatura izjednačena), općenito mi se jako svidjela shema u radu, pa se preporučuje za samostalne ponavljanje. Autor - GUVERNER.

Raspravljajte o članku DIJAGRAM TERMOREGULATORA

U ovom ćemo članku razmotriti uređaje koji podržavaju određeni toplinski režim ili signaliziraju kada je postignuta željena vrijednost temperature. Takvi uređaji imaju vrlo širok opseg primjene: mogu održavati zadanu temperaturu u inkubatorima i akvarijima, grijanim podovima, pa čak i biti dio pametna kuća. Za vas smo dali upute o tome kako napraviti termostat vlastitim rukama i uz minimalne troškove.

Malo teorije

Najjednostavniji mjerni senzori, uključujući i one koji reagiraju na temperaturu, sastoje se od mjernog polukraka dva otpora, referentnog i elementa koji mijenja svoj otpor ovisno o podešenoj temperaturi. Ovo je jasnije prikazano na slici ispod.

Kao što se može vidjeti iz dijagrama, otpornik R2 je mjerni element domaćeg termostata, a R1, R3 i R4 su referentna ruka uređaja. Ovo je termistor. To je provodni uređaj koji mijenja svoj otpor s promjenama temperature.

Element termostata koji reagira na promjene u stanju mjerne ruke je integrirano pojačalo u komparatorskom načinu rada. Ovaj način rada naglo prebacuje izlaz mikrosklopa iz isključenog stanja u radni položaj. Dakle, na izlazu komparatora imamo samo dvije vrijednosti "on" i "off". Opterećenje čipa je PC ventilator. Kada temperatura dosegne određenu vrijednost, dolazi do pomaka napona u krakovima R1 i R2, ulaz mikrokruga uspoređuje vrijednost na pinovima 2 i 3 i komparator se prebacuje. Ventilator hladi željeni objekt, njegova temperatura pada, otpor otpornika se mijenja i komparator isključuje ventilator. Na taj način se održava temperatura na zadanoj razini i kontrolira rad ventilatora.

Pregled sklopova

Razlika napona iz mjerne ruke dovodi se do uparenog tranzistora s velikim pojačanjem, a elektromagnetski relej djeluje kao komparator. Kada zavojnica postigne napon dovoljan da uvuče jezgru, aktivira se i spaja preko svojih kontakata aktuatora. Kada se postigne zadana temperatura, signal na tranzistorima se smanjuje, napon na zavojnici releja sinkrono pada, au nekom trenutku kontakti se odspoje i opterećenje se isključi.

Značajka ove vrste releja je prisutnost - to je razlika od nekoliko stupnjeva između uključivanja i isključivanja domaćeg termostata, zbog prisutnosti elektromehaničkog releja u krugu. Stoga će temperatura uvijek varirati nekoliko stupnjeva oko željene vrijednosti. Dolje navedena opcija montaže praktički je bez histereze.

Shematski elektronički krug analognog termostata za inkubator:

Ova je shema bila vrlo popularna za ponavljanje 2000. godine, ali ni sada nije izgubila svoju važnost i nosi se s funkcijom koja joj je dodijeljena. Ako imate pristup starim dijelovima, možete sastaviti termostat vlastitim rukama gotovo besplatno.

Srce domaćeg proizvoda je integrirano pojačalo K140UD7 ili K140UD8. U ovom slučaju to je povezano s pozitivnim Povratne informacije i usporednik je. Element osjetljiv na temperaturu R5 je otpornik tipa MMT-4 s negativnim TKE, što znači da kada se zagrijava njegov otpor opada.

Daljinski senzor je povezan preko oklopljene žice. Za smanjenje i lažno okidanje uređaja, duljina žice ne smije biti veća od 1 metra. Opterećenje se kontrolira preko tiristora VS1, a najveća dopuštena snaga priključenog grijača ovisi o njegovoj snazi. U ovom slučaju, elektronički prekidač od 150 W - tiristor - mora biti instaliran na malom radijatoru za uklanjanje topline. Donja tablica prikazuje ocjene radijskih elemenata za sastavljanje termostata kod kuće.

Uređaj nema galvansku izolaciju od mreže 220 volti, pri postavljanju treba biti oprezan, na elementima regulatora postoji mrežni napon koji je opasan po život. Nakon montaže obavezno izolirajte sve kontakte i stavite uređaj u nevodljivo kućište. Video u nastavku pokazuje kako sastaviti termostat pomoću tranzistora:

Domaći termostat pomoću tranzistora

Sada ćemo vam reći kako napraviti regulator temperature za grijani pod. Radni dijagram kopiran je iz serijskog uzorka. Bit će korisno onima koji se žele upoznati i ponoviti ili kao uzorak za rješavanje problema s uređajem.

Središte kruga je spojen stabilizatorski čip na neobičan način, LM431 počinje prolaziti struju kada je napon iznad 2,5 volta. To je točno veličina internog izvora referentnog napona za ovaj mikro krug. Na nižoj vrijednosti struje, ne prolazi ništa. Ova se značajka počela koristiti u svim vrstama krugova termostata.

Kao što vidite, ostaje klasični sklop s mjernom rukom: R5, R4 su dodatni otpornici, a R9 je termistor. Kada se temperatura promijeni, napon se pomiče na ulazu 1 mikro kruga, a ako dosegne radni prag, napon se pomiče dalje duž kruga. U ovom dizajnu, opterećenje za mikro krug TL431 je LED indikacija rada HL2 i optocoupler U1, za optičku izolaciju strujnog kruga od upravljačkih krugova.

Kao i u prethodnoj verziji, uređaj nema transformator, već se napaja iz kruga kondenzatora za gašenje C1, R1 i R2, tako da je također pod naponom opasnim po život, te morate biti izuzetno oprezni pri radu sa krugom . Za stabilizaciju napona i izglađivanje valova mrežnih prenapona, u krug su ugrađeni zener dioda VD2 i kondenzator C3. Za vizualno označavanje prisutnosti napona, na uređaju je instalirana LED HL1. Element za regulaciju snage je VT136 triac s malim kabelskim snopom za upravljanje preko optocouplera U1.

Kod ovih vrijednosti, raspon kontrole je unutar 30-50°C. Unatoč prividnoj složenosti na prvi pogled, dizajn je jednostavan za postavljanje i lako se ponavlja. Vizualni dijagram termostata na TL431 čipu, sa vanjsko napajanje 12 volti za upotrebu u sustavima kućne automatizacije prikazani su u nastavku:

Ovaj termostat može kontrolirati računalni ventilator, releje napajanja, svjetlosne indikatore i zvučne alarme. Za kontrolu temperature lemilice postoji zanimljiv sklop koji koristi isti integrirani krug TL431.

Za mjerenje temperature grijaćeg elementa koristi se bimetalni termoelement koji se može posuditi iz daljinskog mjerača u multimetru ili kupiti u specijaliziranoj trgovini radiodijelova. Za povećanje napona od termoelementa do razine okidača TL431, na LM351 je instalirano dodatno pojačalo. Upravljanje se provodi putem optokaplera MOC3021 i triaka T1.

Prilikom spajanja termostata na mrežu potrebno je poštivati ​​polaritet, minus regulatora mora biti na neutralnoj žici, inače fazni napon pojavit će se na tijelu lemilice, kroz žice termoelementa. Ovo je glavni nedostatak ove sheme, jer ne žele svi stalno provjeravati je li utikač ispravno priključen na utičnicu, a ako to zanemarite, možete dobiti strujni udar ili oštetiti elektroničke komponente tijekom lemljenja. Raspon se podešava pomoću otpornika R3. Ova shema će osigurati dugotrajan rad lemilice, eliminirati njegovo pregrijavanje i povećati kvalitetu lemljenja zbog stabilnosti temperaturnog režima.

Još jedna ideja za sastavljanje jednostavnog termostata raspravlja se u videu:

Regulator temperature na TL431 čipu

Jednostavan regulator za lemilo

Rasklopljeni primjerci regulatora temperature sasvim su dovoljni da zadovolje potrebe kućnog majstora. Sheme ne sadrže rijetke i skupe rezervne dijelove, lako se ponavljaju i praktički ne zahtijevaju prilagodbu. Ovi domaći proizvodi lako se mogu prilagoditi za regulaciju temperature vode u spremniku bojlera, praćenje topline u inkubatoru ili stakleniku i nadogradnju glačala ili lemilice. Osim toga, možete obnoviti stari hladnjak tako da prepravite regulator za rad s negativnim vrijednostima temperature, zamjenom otpora u mjernoj ruci. Nadamo se da je naš članak bio zanimljiv, smatrali ste ga korisnim i razumjeli kako napraviti termostat vlastitim rukama kod kuće! Ako još imate pitanja, slobodno ih postavite u komentarima.