Termoestabilizador para temperatura 150...1000 °C. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O circuito é projetado para manter automaticamente a temperatura desejada com alta precisão e pode ser usado em vários dispositivos industriais e domésticos para controlar o aquecimento de uma câmara de calor ou ferro de solda.

Principais características técnicas do estabilizador de calor

1. Faixa de temperatura operacional +150...1000 °С.

2. A precisão de manter a temperatura definida na faixa de operação não é inferior a 2 °C.

3. A tensão de operação do aquecedor pode ser de 100V a 400V.

4. A potência do aquecedor é permitida até 4 kW (ou 8 kW ao usar um radiador para um triac com uma área maior).

5. O sensor de temperatura é um termopar de junção Chromel-Alumel.

6. O circuito de controle do estabilizador de temperatura é eletricamente isolado por corrente contínua da fonte de alimentação do aquecedor.

7. O circuito do aquecedor é ligado eletronicamente sem contato.

8. A alimentação do circuito de controle é realizada a partir de uma fonte de alimentação bipolar com tensão de 12V (o consumo de corrente do circuito de controle não excede 15 mA). É permitido conectar até 10 circuitos estabilizadores térmicos a uma fonte de alimentação.

O estabilizador de temperatura contém um número mínimo de elementos, o que garante alta confiabilidade, e as pequenas dimensões facilitam sua colocação dentro de qualquer caixa.

O dispositivo consiste em dois nós: um circuito de controle e uma fonte de alimentação.

Arroz. 1.17. Diagrama do circuito do estabilizador térmico (clique para ampliar)

O circuito de controle (Fig. 1.17) é feito em um microcircuito duplo DA1 (140UD20A) e um tiristor simétrico (triac) VS1. No elemento DA1.1, é montado um amplificador de sinal diferencial de um termopar e, no DA1.2, um integrador que controla a operação de um gerador de pulsos em um transistor unijunção VT1. Os pulsos através do transformador de isolamento T1 são alimentados para o controle da chave VS1.

Arroz. 1.18. A forma dos pulsos na saída de controle do triac

A utilização de um integrador no circuito ao invés do comparador comumente utilizado torna possível fornecer uma característica suave da variação de potência no aquecedor ao entrar no modo de estabilização térmica. Isso é feito alterando o tempo de carga do capacitor C8, do qual depende a frequência do gerador e, portanto, o ângulo de abertura inicial do triac. Até que a tensão da saída DA1 / 12 exceda o valor limite definido pelos resistores R1 e R2 (em DA1 / 6), a saída do microcircuito DA1 / 10 será de +12 V, o que garantirá a operação do gerador ( VT1) na frequência máxima. Nesse caso, a forma dos pulsos no eletrodo de controle do triac deve ter a forma mostrada na Fig. 1.18.

Se a forma dos pulsos for diferente, você deve trocar as conclusões em um dos enrolamentos do transformador T1.

O circuito elétrico da unidade de alimentação do estabilizador de temperatura pode ser montado de acordo com um dos mostrados na fig. 1.19 opções. Ambos os circuitos possuem proteção eletrônica interna contra sobrecarga e não necessitam de explicações especiais, pois são típicos. Ao usar uma fonte de alimentação para vários termostatos, cada circuito de controle é ligado por uma chave seletora separada.

Arroz. 1.19. Fonte de alimentação bipolar para o termostato (clique para ampliar)

As topologias das placas de circuito impresso e a localização das peças são apresentadas na fig. 1.20...1.22. O triac é montado em um radiador composto por duas placas de cobre, uma das quais é mostrada na fig. 1.23. Para facilitar a conexão dos circuitos externos do circuito, parafusos M1.21 e M4 com porcas são fixados na placa (Fig. XNUMX).

Arroz. 1. 20. Topologia da placa de circuito impresso do circuito de controle

Fig. 1.21. Detalhes do local

Arroz. 1.22. Fonte de Alimentação PCB Opção 2

O circuito utiliza microcircuito de precisão, sendo inaceitável sua substituição por outro tipo, pois isso piorará a precisão da manutenção da temperatura devido ao aumento do desvio de zero, que será proporcional ao sinal do termopar.

O transformador de pulso T1 é enrolado com um fio PELSHO-0,18 em um anel de ferrite M4000NM1 de tamanho K16x10x4 mm ou um anel M2000NM1 - K20x12x6 mm e contém 1 - 80 voltas, 2-60 voltas no enrolamento. Antes de enrolar, as bordas afiadas do núcleo devem ser arredondadas com uma lima de agulha. Caso contrário, eles cortarão o fio. Após enrolar e impregnar a bobina com verniz, é necessário certificar-se de que não haja vazamento entre os enrolamentos, assim como entre os enrolamentos e a ferrita da carcaça.

Os demais detalhes do circuito não são críticos e podem ser de qualquer tipo, por exemplo: resistores variáveis ​​R1 e R2 do tipo SPZ-4a; R3 e R4 - SP5-2 multivoltas sintonizadas; resistores fixos tipo C2-23; capacitores eletrolíticos C6 e C7 - K53-1A para 16 V; os demais são do tipo K10-17. Os diodos VD2, VD3 são projetados para proteger o circuito de conexão inadequada da fonte de alimentação e podem ser quaisquer, para corrente de até 100 mA.

Ao conectar o circuito de controle, é necessário observar a posição da fase indicada na figura (se a conexão estiver correta, a fase da tensão de rede deve estar no radiador do triac). Isso é especialmente importante se vários termostatos estiverem conectados a uma fonte de energia.

Quando a energia é aplicada ao circuito de controle, o aquecimento da carga de RH deve ligar. O indicador de ligar o aquecedor é o brilho do LED HL1 ou uma lâmpada conectada em paralelo com a carga.

Arroz. 1.23. O design do radiador para o triac

Para definir a temperatura de estabilização, coloque os reguladores R1, R2 na posição intermediária e,
depois de esperar que a temperatura na zona de aquecimento suba para o valor desejado, use o regulador ROUGH para desligar o aquecedor.

Quando o processo de estabilização térmica é estabelecido, você pode ajustar a temperatura com o regulador EXATAMENTE.

O circuito permite que você tenha várias temperaturas fixas ao alternar S1. Neste caso, a temperatura desejada é ajustada pelos resistores de compensação R3 e R4 correspondentes na placa de controle.

Publicação: cxem.net

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