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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Estabilizador térmico simples 10-50 °C. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor Na vida quotidiana e no trabalho, muitas vezes é necessário manter uma temperatura constante numa divisão, num recipiente com líquido, etc. Existem muitos dispositivos eletrónicos para manter automaticamente a temperatura. Alguns deles são de difícil fabricação e contêm elementos escassos, outros não possuem isolamento galvânico da rede de alimentação e portanto seu funcionamento é inseguro. A versão proposta do termostato garante que a temperatura seja mantida com uma precisão de ±0,5°C, ajustada na faixa de 10 a 50°C. A potência do aquecedor conectado ao termostato não deve exceder 2 kW. A principal vantagem do dispositivo é a facilidade de fabricação e a disponibilidade da base do elemento. O diagrama do circuito elétrico do termostato é mostrado na Fig. 1. O dispositivo é uma combinação de quatro unidades funcionais: um gatilho Schmitt, um multivibrador, um transformador e uma chave tiristorizada. O gatilho Schmitt monitora a resistência do termistor RK1 - um sensor de temperatura. Quando a resistência do termistor, diminuindo, ultrapassa o limite inferior, o gatilho Schmitt comuta e inibe o multivibrador com seu sinal de saída. Como resultado disso, a chave do tiristor não passa corrente pelo aquecedor. Quando a resistência do termistor aumenta acima de um determinado limite superior, o gatilho Schmitt muda novamente para sua posição anterior e permite a operação do multivibrador, cujos pulsos abrem a chave do tiristor. Como resultado, uma corrente elétrica flui através do aquecedor. Este processo é repetido com uma frequência que depende da potência do aquecedor, da diferença entre a temperatura definida do objeto e a temperatura ambiente, da inércia térmica do objeto e da largura do loop de histerese do gatilho Schmitt. O gatilho Schmitt é montado nos transistores VT1, VT2. O circuito emissor desses transistores inclui dois diodos VD4, VD5. Devido à sua não linearidade, foi possível estreitar o ciclo de histerese do gatilho e aumentar a precisão da manutenção da temperatura. O resistor R2 define os limites de controle de temperatura e o resistor R1 define o valor específico da temperatura dentro desses limites. A conexão entre os transistores VT2 e VT4 é direta, portanto, se o primeiro deles estiver aberto, o segundo estará fechado e vice-versa.
A frequência de geração (cerca de 20 kHz) de um multivibrador montado nos transistores VT3, VT4 é determinada pelos valores dos resistores R6, R10 e dos capacitores C4, C6. O valor da frequência foi selecionado com base na condição de abertura confiável do tiristor, que requer um pulso no eletrodo de controle com duração de pelo menos 10 μs. O multivibrador é inibido quando o transistor VT2 está aberto. O transformador de pulso T1 fornece isolamento galvânico do circuito comutado e do dispositivo de controle, o que atende aos requisitos de segurança elétrica ao operar o termostato. O enrolamento primário do transformador é conectado ao coletor dos transistores VT3, VT4 através de um capacitor separador C5, o que elimina a conexão de corrente contínua entre eles e o transformador. Este método de alimentação do enrolamento primário do transformador garante a passagem da corrente em duas direções, o que aumenta a eficiência da transformação. Os enrolamentos 1-2, 3-4 do transformador são conectados às transições de controle dos tiristores através dos diodos VD1, VD2. Isso garante a equalização da carga em cada meia onda do pulso de controle e corta a tensão negativa nos eletrodos de controle dos tiristores. A conexão back-to-back dos SCRs permite que meias ondas positivas e negativas da tensão da rede passem pelo aquecedor sem o uso de uma ponte retificadora, o que desperdiça energia significativa. O LED HL1 indica que o aquecedor está ligado. O dispositivo utiliza resistores SP1 (R1, R2), OMLT (R7, R8, R9, R12) e MLT (repouso). Capacitores KM (C2-C6) e K52-1 (C1). Transistores VT1, VT2-KT315 e VT3, VT4 - KT603, KT608 com qualquer letra. Em vez dos diodos indicados no diagrama, você pode usar KD104A (VD4, VD5) e KD510A (VD1, VD2). Se a potência do aquecedor exceder 200 W, os SCRs deverão ser instalados em dissipadores de calor. Com potência não superior a 300 W, os tiristores KU202N podem ser usados em vez do KU201N. O transformador T1 é enrolado em um anel com dimensões 18x12x4 mm, feito de ferrite 2000NM. Todos os três enrolamentos são iguais e contêm 50 voltas de fio PELSHO 0,17. Ao fabricar um transformador, devem ser tomadas medidas para garantir que ele possa suportar uma tensão entre os enrolamentos de pelo menos 600 V. A corrente consumida pelo termostato não excede 250 mA com uma tensão de alimentação de 8...12 V. Antes de conectar o termostato à rede, é necessário colocar o resistor R2 na posição intermediária. Se for decidido colocar este resistor no painel frontal, então um resistor limitador com resistência de 300...510 Ohms deve ser conectado em série com ele. Um termostato montado corretamente começa a funcionar imediatamente. Somente em alguns casos é necessário selecionar o resistor R3. Autor: Y. Mayatsky, Kharkov; Publicação: cxem.net
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