Regulador de temperatura. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O interesse em controladores de temperatura continua inabalável. Infelizmente, a base do elemento necessária nem sempre está disponível e a ausência de um ou mais elementos limita a possibilidade de repetir um ou outro design. Montei minha versão do controlador de temperatura para a horta "varanda" em 1988 e até agora tem funcionado perfeitamente. Simplicidade, disponibilidade da base do elemento, um mínimo de ajustes criam as condições para a repetição do aparelho mesmo para radioamadores iniciantes.

O regulador é construído com base em um conhecido regulador de potência de fase baseado em um trinistor. Detalhes das características de tais dispositivos podem ser encontrados no artigo de Chernoy V. "Recursos dos reguladores trinistor" ("Radio", 1979, nº 4, p. 40).

Fig. 1

O esquema do dispositivo proposto é mostrado na fig. 1. Uma ponte sensível à temperatura (termistor RK1, resistores R1 - R3) e um comparador DA1 são adicionados ao regulador trinistor tomado como base. Para estabilizar a tensão de alimentação e definir o ponto de operação do comparador, dois diodos zener (VD1, VD2) são instalados. A tensão da saída do comparador através dos resistores R4, R5 é fornecida ao capacitor C2 e um análogo de um transistor unijunção, feito nos transistores VT1, VT2. O pulso gerado pelo analógico do emissor VT2 é alimentado ao eletrodo de controle do trinistor VS1. Uma característica deste dispositivo é a ausência de capacitores de óxido, o que aumenta significativamente a confiabilidade. O fornecimento da unidade de controle de tensão de ondulação causa um atraso adicional na ativação do trinistor, o que leva a uma diminuição da potência na carga em até 10%. O resistor R5 é o regulador de potência máxima na carga de UR (caso não haja necessidade de regulagem de potência, este resistor pode ser excluído).

Ao usar termômetros de resistência TSP-1P, TSM-100M como um elemento sensível à temperatura RK100, a sensibilidade do regulador não é inferior a 2 °C. É possível usar termistores não apenas com um coeficiente de resistência de temperatura positivo, mas também com um negativo. Para isso, basta trocar as conclusões 2 e 3 do comparador DA1. Além disso, o uso de termistores da série ST1 e similares aumentará não apenas a velocidade do controlador devido às dimensões menores e, consequentemente, a menor inércia térmica do sensor, mas também a precisão da regulação devido a um maior coeficiente de temperatura .

Estabelecer o regulador se resume a definir a temperatura desejada com um resistor de ajuste R3. Ao ajustar e operar o dispositivo, é necessário seguir as regras de segurança elétrica, pois todos os seus elementos estão sob tensão de rede de 220 V.

Fig. 2

Na fig. 2 mostra uma das versões do primeiro autor do controlador de temperatura. Como elemento de aquecimento, foi utilizada uma espiral de fio de nicromo com diâmetro de 0,3 mm e resistência de cerca de 500 Ohm, esticada em rolos de porcelana. A potência desse aquecedor não excede 100 W, o que é suficiente para manter uma temperatura de +4 °C em um depósito bem isolado com um volume de 250 litros.

O uso de aquecedores elétricos tubulares (TEHs) simplifica o projeto, melhora a confiabilidade e a segurança. No entanto, é bastante difícil selecionar um elemento de aquecimento de pequena potência (100 ... 150 W), mesmo conectando-os em série.

Fig. 3

O dispositivo descrito pode ser adaptado para controlar automaticamente o exaustor na cozinha. Um diagrama de tal dispositivo é mostrado na fig. 3a. Isto

reage à diferença de temperatura entre os sensores superior e inferior quando uma fonte de calor potente, como um fogão a gás, é ligada. Os diodos de silício VD1, VD2 são usados ​​como sensores, que junto com os resistores R1, R3, R4 formam uma ponte de medição.

O sensor superior (VD1) é instalado próximo ao duto de ventilação e o inferior (VD2) - a uma altura de 0,6 ... 0,7 m do chão. Quase qualquer diodo pode ser usado, mas é aconselhável escolher um par com características próximas de tensão-corrente. Para conectar os sensores à placa do dispositivo, deve-se utilizar um fio blindado, por exemplo, KMM 2x0,12 ou similar. Estabelecer o dispositivo se resume a definir o limite de resposta com um resistor sintonizado R3. O resistor variável R7 é um controlador de frequência próximo ao duto de ventilação, e o inferior (VD2) fica a uma altura de 0,6 ... 0,7 m do chão. Quase qualquer diodo pode ser usado, mas é aconselhável escolher um par com características próximas de tensão-corrente. Para conectar os sensores à placa do dispositivo, deve-se utilizar um fio blindado, por exemplo, KMM 2x0,12 ou similar. Estabelecer o dispositivo se resume a definir o limite de resposta com um resistor sintonizado R3. Resistor variável R7 - controlador de frequência

rotação do ventilador. O dispositivo é operado desde 2005 com um ventilador de duto "VENTS 150K" com potência de 24 W.

Na fig. 3b mostra um fragmento do circuito do dispositivo usando um transistor de junção única da série KT117. A colocação de suas partes no caso de um comutador de rede duplo é mostrada na fig. 4, e a aparência - na Fig. 5 (no centro - o botão de controle do resistor variável R7).

Fig. 4

O design e as dimensões da placa, montagem impressa ou saliente para os dispositivos propostos não são fundamentais e são determinados pelas peças disponíveis. Os capacitores C1, C2 em todas as versões do aparelho são de cerâmica, mas é melhor usar capacitores de filme, por exemplo, da série K73, pois são mais estáveis. Possível substituição de OU KR140UD608 - KR140UD708 ou outro com características semelhantes. Transistores - qualquer série de KT315, KT361 ou KT3102, KT3107.

Fig. 5

O Trinistor KU202N e os diodos KD103A são intercambiáveis ​​com outros semelhantes em termos de corrente e tensão permitidas. Os resistores de lastro R9, R10 (consulte a Fig. 1) e R11, R12 (consulte a Fig. 3) podem ser substituídos por um ou mais resistores, é importante apenas que a resistência resultante seja de 24 kOhm e a potência de dissipação seja de pelo menos 4 W . Para reduzir o aquecimento dos elementos no dispositivo de controle do ventilador (ver Fig. 3), a resistência dos resistores de lastro (R11, R12) pode ser aumentada para 18 kOhm.

Autor: I. Serebryannikov

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