Alarme de alta temperatura de três canais. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Não é segredo que a causa de uma parte significativa do mau funcionamento de equipamentos eletrônicos de consumo é o modo de operação térmica não ideal de seus componentes, levando à sua degradação acelerada e subsequente falha. O dispositivo proposto permite controlar a temperatura simultaneamente em três pontos: em dois - superando os valores fixos predefinidos e no terceiro - pelo valor definido antecipadamente ou durante o teste. O dispositivo pode ser útil no desenvolvimento ou reparo de dispositivos como fontes de alimentação chaveadas, estabilizadores de tensão, amplificadores de potência, etc.

O dispositivo, que será discutido, é projetado para controlar a temperatura operacional dos componentes dos dispositivos que estão sendo ajustados ou reparados durante o período de teste, mas também pode ser embutido em qualquer dispositivo de forma permanente. Difere do projeto [1] pela presença de três canais de controle de temperatura ao invés de um. Dois deles incluem um alarme quando a temperatura excede os valores fixos predefinidos, o terceiro canal é ajustável, pode ser rapidamente definido para qualquer temperatura na faixa de 5 ... 100 ^оC.

Arroz. 1 (clique para ampliar)

O esquema do dispositivo de sinalização de luz e som de três canais de temperatura elevada oferecido à atenção dos leitores mostra-se no figo. 1. O dispositivo é baseado no popular microcircuito LM339N, que consiste em quatro comparadores independentes com uma saída de coletor aberto, capaz de operar em uma tensão de alimentação unipolar de 2 a 36 V. Como você pode ver, uma tensão exemplar com divisor R2.1R2.3, e não inversora - tensão dos divisores, um dos quais é formado por um termistor (RK5-RK2) e o outro por um resistor trimmer (variável) (R1, R3, R4) e uma constante conectada em série com ele ( R8, R11, R3) . Enquanto a temperatura do termistor, por exemplo, RK7, é menor que o máximo especificado, sua resistência é relativamente grande, a tensão na entrada não inversora (pino 10) do comparador DA1 é maior do que na entrada inversora (pino 7), seu transistor de saída está fechado e a tensão de saída (pino 2.1) está com nível alto, então o LED HL6 não acende. À medida que a temperatura aumenta, a resistência do termistor diminui. Como resultado, a tensão no pino 1 de DA2 diminui e, assim que se torna menor que a tensão no pino 7, o comparador muda (o nível de alta tensão no pino 2.1 muda para baixo) e o LED HL6 começa a brilhar. Os canais de sinalização nos comparadores DA1 e DA2 funcionam de forma semelhante. Os capacitores C2.2-C2.3 reduzem a sensibilidade do dispositivo a interferências e interferências.

Um gerador de sinal de frequência de áudio é montado no comparador DA2.4, que liga quando qualquer um dos comparadores DA2.1-DA2.3 é acionado (quando o nível de tensão em sua saída fica baixo). Embora nenhum deles tenha funcionado, o transistor VT1 está aberto e bloqueia a operação do gerador, em sua saída neste momento há uma tensão de alto nível. Quando qualquer um desses comparadores é acionado, o transistor VT1 fecha e o gerador no comparador DA2.4 começa a funcionar. A frequência de suas oscilações depende principalmente da capacitância do capacitor C11 e da resistência do resistor R19. O resistor R1, conectado em série com o emissor de som HA20, reduz o volume do som. Os resistores R1, R6, R9, R12 limitam a corrente através dos LEDs.

O chip DA2 é alimentado por uma tensão estabilizada de 5 V do estabilizador no chip DA1. O diodo Schottky VD1 protege o chip DA1 quando a tensão de alimentação é invertida e também permite alimentar o dispositivo a partir de uma fonte de tensão CA de 7 ... 15 V. O LED HL1 acende quando há tensão na saída do estabilizador. No modo de espera, o dispositivo consome uma corrente de cerca de 8 mA da fonte de alimentação e cerca de 25 mA quando o alarme luminoso e sonoro é acionado.

Fig. 2

A maioria das partes do dispositivo de sinalização é instalada em uma placa de montagem com dimensões de 65x40 mm (Fig. 2), a montagem é articulada, as conexões são feitas com fios multicoloridos finos em isolamento de PVC. Para evitar curtos-circuitos acidentais e aumentar a resistência mecânica, a montagem no lado da conexão é coberta com zaponlak.

Os resistores fixos MLT, S2-33, resistores de ajuste R4, R8 e R11 variável são importados de pequeno porte. Para facilitar a configuração precisa dos limites de alarme, você pode usar os chamados resistores de ajuste multivoltas, por exemplo, SP3-39, SP5-2, SP5-14.

Os termistores RK1-RK3 são de pequeno porte com TCR negativo e resistência à temperatura ambiente de 10.100 kOhm. Termistores de tamanho e tamanho corretos são frequentemente encontrados em cabeçotes de impressão de impressoras matriciais e pequenos motores de passo. Para conectar os termistores à placa do dispositivo de sinalização, foram utilizados fios blindados finos com cerca de 1000 mm de comprimento, as tranças de blindagem são conectadas a um fio comum. Os últimos 50 mm na lateral dos termistores são feitos com um fio MGTF fino.

Ao usar termistores muito maiores do que o indicado no diagrama, devem ser usados ​​trimmers e resistores variáveis ​​em proporção à maior resistência. Na ausência de termistores, diodos de germânio de baixa potência ou transistores de germânio podem ser usados ​​como sensores de temperatura [2].

Capacitores C1, C3, C4, C7-C11 - cerâmica de tamanho pequeno, por exemplo, K10-17, K10-50, o restante - óxido K50-68, K53-19, K53-30 ou análogos. O diodo Schottky MBR0540T1 pode ser substituído por qualquer um dos 1N5819, SB140, SB150, MBRS140T3 e diodos 1N4148 - por qualquer um dos KD510A, KD521A-KD521D, KD522A, KD522B, 1N914, 1SS244.

Em vez do transistor 2SC3199, você pode usar qualquer um dos 2SC815, 2SC1815, 2SC1845, SS9014, bem como as séries KT645, KT3102. Possível substituição do chip LM339N - LM139, LM239, LM339, LM2901, MC3302, KIA339, BA10339 (para facilitar a instalação, é preferível usar um chip em um pacote DIP14). O regulador de tensão integrado KA78L05AZ pode ser substituído por qualquer um da série 78L05 no pacote TO-92. Com uma tensão de alimentação superior a 15 V, é aconselhável incluir um resistor adicional com dissipação de potência de 1 W em série com o diodo VD0,5, cuja resistência deve ser selecionada de forma que, quando o alarme estiver em execução, a tensão no a entrada DA1 não ultrapasse 10.13 V.

Os LEDs RL30N-YG414S (brilhante verde), RL30N-HY214S (amarelo) e RL30N-DR314S (vermelho) podem ser substituídos por quaisquer similares sem resistores embutidos. É possível usar LEDs intermitentes como HL2-HL4, por exemplo, DFB3b-145, L-36BSRD/B, L-36BYD. Possível substituição do emissor de som eletromagnético DBX-12PN (resistência do enrolamento - cerca de 133 Ohm) - dinâmico SD-150 (120 Ohm). Para não sobrecarregar o estágio de saída do comparador, a resistência total do emissor de som e do resistor R20 deve ser de pelo menos 150 ohms. Um emissor de som com um enrolamento de resistência muito menor ou uma cabeça dinâmica de tamanho pequeno é conectado por meio de um transformador de saída de um receptor de rádio de bolso ou alterando o circuito do dispositivo, conforme mostrado na Fig. 3.

Fig. 3

Todas as partes do dispositivo de sinalização são colocadas em uma caixa de plástico medindo 92x48x17 mm de um apontador de lápis (Fig. 4). Para facilitar o uso do canal ajustável, um botão de controle com mostrador é fixado no rolo do resistor variável R11, no qual é aplicada uma escala com marcas de 0 a 100 ° C. É conveniente usar um multímetro digital com um termopar externo para definir os limites de resposta do dispositivo. Ela e os sensores de temperatura do aparelho são amarrados com um fino fio de cobre, colocados em um saco plástico impermeável e abaixados em algum recipiente compacto fechado cheio de água. Aquecendo-o à temperatura desejada (de acordo com as leituras do multímetro), usando resistores trimmer R4, R8 ou variável R11 (dependendo do canal que está sendo calibrado), eles garantem que nessa temperatura o sinal sonoro seja ativado e o LED correspondente seja acionado brilhar.

Fig. 4

Na versão do autor do dispositivo, os canais não regulados são definidos para um limite de 65 com a ajuda de resistores de ajuste. ^оC. Esta temperatura é geralmente considerada ótima ao controlar o aquecimento de transformadores de potência, transistores de potência e microcircuitos montados em dissipadores de calor. O canal ajustável pode ser usado, por exemplo, para controlar a temperatura na caixa do dispositivo.

Literatura

1. Butov A. Indicador de alta temperatura em KIA6966S. - Rádio, 2010, n.º 6, p. 27, 28.
2. Butov A. Indicador de superaquecimento do dissipador de calor. - Rádio, 2002, nº 5, p. 53.

Autor: A. Butov

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