termostatos simples. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Muitos radioamadores conhecem o chamado "efeito de disparo" no limiar de operação de um relé térmico, fotorrelé, carregador automático, etc. O dispositivo pode funcionar normalmente dezenas de vezes, mas às vezes há um momento tão desagradável em que o relé executivo liga, desliga imediatamente, liga novamente etc. Tal fenômeno pode se manifestar por um longo tempo - os contatos do relé "queimam" e o recurso do tempo de operação do relé não é ilimitado. Se os tiristores forem usados ​​​​no circuito, com frequentes on-off, eles podem aquecer e falhar, além de interferir na rede de alimentação. Na fig. 1 mostra um diagrama de um termostato em um relé, no qual não existe um fenômeno nocivo como um "efeito de gatilho".

Fig. 1

Suponha que este termostato seja usado para controlar a temperatura do ar na incubadora. Se a temperatura na incubadora estiver abaixo de + 38 ° C (ajustado com um resistor variável R4), a resistência do termistor R3 é relativamente grande e o comparador em DA1 está no modo de saturação positiva, os transistores VT1 e VT2 estão abertos, relé K1 é puxado e o ar na incubadora é aquecido. Quando a temperatura na incubadora atinge +38 ° C, a resistência do termistor R3 fica menor e o comparador é transferido para um estado de saturação negativa (o potencial do fio comum na saída), os transistores VT1 e VT2 fecham, relé lançamentos K1.

Devido ao fato de que o resistor R1 está conectado em série com o resistor R2, que é desviado por contatos normalmente fechados do relé K1, o relé liga em uma temperatura e desliga em outra, ou seja. a temperatura na incubadora é mantida dentro de, por exemplo, +37,5...38°C. A diferença de temperatura necessária é fornecida pela seleção do resistor R2. Assim, um fenômeno tão prejudicial como um "efeito de gatilho" está ausente neste circuito do termostato. A tensão de operação do relé K1 deve ser de pelo menos 10 V, os contatos do relé devem suportar a corrente alternada comutada e ser dimensionados para uma tensão de pelo menos 250 V. A placa de circuito impresso do termostato é mostrada na fig. 2.

Fig. 2

Na fig. 3 mostra um diagrama de um termostato com um tiristor na seção de potência, que também está livre do fenômeno "efeito de gatilho".

Fig. 3

Suponha que este termostato também seja usado para uma incubadora, a temperatura do ar necessária deve estar dentro de + 38 ... 39 ° C (essa faixa de temperatura é definida por um resistor variável R4). No amplificador operacional do chip DA1, é feito um comparador de dois limites. Se a temperatura na incubadora estiver abaixo de +38°C, a resistência do termistor R3 é relativamente grande e ambos os comparadores estão em um estado de saturação positiva (nível log "1" em suas saídas). Um flip-flop RS é construído sobre os elementos lógicos DD1.2, DD1.3. Se a temperatura do ar na incubadora estiver abaixo de +38°C, há um log "0" na entrada S do gatilho RS (após o inversor DD1.1), na entrada R - log "1", o o gatilho está em um estado "único" (log .0" em sua saída invertida 4 DD1.3). Nesse caso, o transistor VT1 está fechado, um potencial positivo é aplicado ao eletrodo de controle do tiristor VS1 em relação ao seu cátodo, o tiristor está aberto, o elemento de aquecimento Rn é ligado. Quando a temperatura do ar na incubadora atinge +38°С, a resistência do termistor R3 diminui, o comparador em DA1.1 é transferido do estado de saturação positiva para o estado de saturação negativa, log "0" é definido em sua saída, e log "1" na entrada S do gatilho, mas o gatilho permanece no estado "single", o elemento de aquecimento RH está ligado.

Quando a temperatura do ar na incubadora atingir +39°С, o log "0" também aparecerá na saída do comparador DA1.2, que o definirá para o estado "zero" na entrada R do RS-flip -flop. Ao mesmo tempo, um log "4" aparecerá no pino 1.3 do DD1, que abrirá o transistor VT1, um baixo potencial será definido no eletrodo de controle do tiristor VS1 em relação ao seu cátodo, o tiristor fechará , e o aquecedor será desconectado da rede elétrica. Quando a temperatura do ar na incubadora for inferior a +39°С, mas superior a +38°С, o comparador DA1.2 será definido para saturação positiva, mas o log "1" na entrada R do gatilho não mude seu estado zero, e o aquecedor continuará desabilitado. E somente quando a temperatura do ar na incubadora cair abaixo de +38°C, o comparador DA 1.1 será ajustado para um estado de saturação positiva, um log "0" será enviado para a entrada S do gatilho, que ligará o aquecedor R. Assim, a temperatura na incubadora é mantida dentro de +38...+39°C (a diferença de temperatura necessária é alcançada selecionando a resistência do resistor R2), e o fenômeno "efeito de disparo" está ausente neste circuito termostato. A placa de circuito impresso do controlador de temperatura é mostrada na fig. quatro.

Fig. 4

Ao configurar e operar o dispositivo, deve-se tomar cuidado para não tocar nos detalhes, pois o potencial de rede está presente no circuito. É aconselhável selecionar um resistor variável R4 para um controle de temperatura mais preciso e suave (também no circuito da Fig. 1). Os diodos VD1-VD4 podem ser excluídos. Neste caso, o aquecedor Rn terá apenas uma meia onda da tensão da rede, ou seja, a uma potência de 500 W, 250 W serão liberados no aquecedor, e a confiabilidade e a durabilidade do próprio aquecedor aumentarão significativamente. A tensão no enrolamento secundário do transformador T1 deve estar na faixa de 13 ... 16 V.

Autor: A. N. Mankovsky, pos. Shevchenko, região de Donetsk; Publicação: cxem.net

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