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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Controlador de temperatura. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor Para manter a temperatura do ar na sala, na caixa de armazenamento de alimentos da varanda e da água no tanque, é adequado um termostato, cuja descrição é dada a seguir. Possui alta precisão, estabilidade a longo prazo e pode acionar um aquecedor relativamente potente. O esquema do dispositivo é mostrado na fig. 1.
O sensor de temperatura B1 é um microcircuito AD22100KT especializado, cuja tensão de saída depende quase linearmente da temperatura ambiente. Você pode calcular o valor da tensão U em volts a uma temperatura T especificada em graus Celsius usando a fórmula
onde Up é a tensão de alimentação do sensor, V. Um comparador de tensão é montado no chip DA2. O sinal do sensor entra em sua entrada através do filtro R1C3, que suprime interferências e interferências. O fototiristor U1 é usado como elemento atuador, comutando o aquecedor através da ponte de diodos VD3-VD6. O LED HL2 sinaliza um determinado comando para ligar o aquecedor. Um retificador é montado no transformador abaixador T1 e nos diodos VD1, VD2, e um estabilizador de tensão de alimentação do sensor é montado no chip DA1. O LED HL1, indicando a presença de tensão na saída do retificador, sinaliza que o dispositivo está conectado à rede. O regulador funciona da seguinte maneira. As entradas do comparador recebem tensão da saída do sensor B1 e uma tensão exemplar do resistor variável R3. Se a temperatura for superior à configurada, nenhuma corrente flui no circuito de controle do fototiristor e este é fechado. O aquecedor está desenergizado. À medida que a temperatura diminui, a tensão na saída do sensor se tornará menor que a padrão, o que levará à comutação do comparador. O fototiristor abrirá, fechando o circuito de alimentação do aquecedor. A temperatura do objeto aumentará e o aparelho retornará ao seu estado original em que o aquecedor está desligado. Estruturalmente, o termostato consiste em três unidades conectadas por chicotes de fios com conectores. O primeiro nó é o sensor de temperatura B1. O dispositivo AD22100KT indicado no diagrama opera na faixa de temperatura 0...+100°C. Para operar na faixa de -40...+85 °C você precisa do AD22100AT, e na faixa de -50...+150 °C - AD22100ST. Para uso em meios líquidos, o sensor deve ser protegido contra contato direto com ele e seus fios de conexão devem ser isolados de forma confiável. O segundo nó é uma placa de circuito impresso na qual estão instalados microcircuitos, a maior parte das demais peças e plugues dos conectores X1 e X2. Um esboço da placa é mostrado na Fig. 2. É projetado para capacitores de óxido da série K50-35 ou similares importados e para resistores fixos de potência indicada no diagrama. Um resistor de sintonia multivoltas enrolado SP5-2VB (R3) é instalado fora da placa. Plugues X1, X2 da série PLS. Outros semelhantes podem ser encontrados em módulos de computador defeituosos. Se necessário, os diodos VD1, VD2 são substituídos por outros retificadores, por exemplo, KD105B, KD106A.
O terceiro nó são os elementos de potência do regulador e dos LEDs. Todos eles, juntamente com a placa de circuito impresso do segundo nó, são colocados em uma caixa feita de material isolante. Uma ponte de diodos VD3-VD6 pode ser substituída por uma unidade semelhante de caixa única, por exemplo, KVRS1006 ou KVRS1004. Quando a corrente de carga for superior a 1...2 A, a ponte de diodos e o fototiristor necessitam de dissipadores de calor, e se a potência do aquecedor exceder 2,2 kW, esses elementos devem ser substituídos por outros de potência adequada. O transformador T1 deve fornecer uma tensão retificada de 12...15 V a uma corrente de carga de 100 mA. Qualquer LED serve. O ajuste começa com a definição dos limites da faixa de temperatura na qual o regulador está planejado para operar. Para fazer isso, selecione os valores dos resistores R2 e R4. A queda de tensão no resistor R4 deve ser igual àquela calculada usando a fórmula acima para a temperatura mínima, e para R3 e R4 conectados em série - para a temperatura máxima do intervalo. O valor do resistor R6 é escolhido de modo que uma corrente de aproximadamente 1 mA flua no circuito de controle do fototiristor U100. Se ligar e desligar o aquecedor ocorrer com “saltos”, isso pode ser eliminado instalando o resistor R9 mostrado no diagrama com linhas tracejadas. Isso criará uma pequena histerese de comutação do comparador. Autor: I. Nechaev, Kursk
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