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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA O dispositivo para manter a temperatura operacional de cargas de calor e inércia no gatilho Schmitt. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor Este dispositivo eletrônico pode ser utilizado para manter a temperatura de operação de cargas com alta inércia térmica, por exemplo, ferros elétricos, fogões elétricos, caldeiras elétricas, etc. O dispositivo também pode substituir com sucesso o contato bimetálico se ele quebrar nos dispositivos acima. Graças a este dispositivo, você pode economizar energia e prolongar a vida útil dos consumidores de calor e energia. Um gatilho Schmitt (TS) com um transistor de efeito de campo na entrada pode ser usado em dispositivos eletrônicos de automação onde um sinal de corrente alternada deve ser convertido em pulsos. São circuitos de diagnóstico, medidores de mudança de fase e outros dispositivos. O próprio TS é montado nos transistores VT1, VT2 e opera na faixa de frequência de zero hertz a vários quilohertz, possui alta resistência de entrada e limite de resposta ajustável. O dispositivo permite conectar dispositivos de aquecimento com potência de até 1,3 kW e regular gradativamente a potência da carga conectada de acordo com as seguintes séries: 0, 17, 34, 50, 65 e 100%. O circuito elétrico (ver figura) consiste em uma ponte retificadora em VD2, um estabilizador em VD3, VD4, o próprio TC em VT1, VT2, um amplificador de corrente - seguidor de emissor em VT3, um relé K1 carregado e um relé K2 com um contato poderoso grupo para conexão de cargas térmicas potentes.
Como se sabe, um gatilho nos transistores convencionais do tipo pnp é um dispositivo eletrônico com conexões de emissor, no qual os emissores dos transistores são conectados entre si e operam com uma carga de corrente comum (R11 na figura), e as próprias cargas dos transistores (R1 e R2) devido ao feedback criado pelo circuito acima e pelo resistor de corrente comum R11, só podem estar no modo relé, ou seja, um transistor está aberto, o segundo está fechado e vice-versa. Este TS difere do descrito acima porque, em vez de um transistor pnp convencional, um transistor de efeito de campo (canal) é ligado na entrada do circuito. Os TS são amplamente utilizados na eletrônica, por exemplo, nas primeiras TVs em cores domésticas "Electron 701" e "Rubin 401-1" (para monitorar a sincronização de cores). O circuito TS, neste caso, é um circuito semicondutor de lâmpada. O estado inicial do gatilho: o transistor VT2 está aberto, VT1 está fechado. Se a tensão negativa não for fornecida à entrada do gatilho (o ponto de conexão entre R4 e R5), o gatilho estará constantemente em seu estado original. Se uma tensão negativa for aplicada à entrada do gatilho acima do seu limite de disparo, então, em uma determinada tensão (limiar de disparo), ele entrará em outro estado estável. Neste caso, o VT2 fechará e o VT1 abrirá. Quando o limite de resposta a uma tensão aumentada na entrada, bem como a tensão na qual o gatilho retorna ao seu estado original quando a tensão na sua entrada diminui, não são iguais, ocorre a chamada histerese igual a dU. Princípio da Operação. Quando a tensão de alimentação é aplicada ao TS (Upit = 15 V), o capacitor C2 começa a carregar através do resistor R4 e do contato normalmente fechado do relé K1.1. A tensão negativa na entrada do trigger (no capacitor C2) aumenta. Quando uma certa tensão é atingida (cerca de 4,5 V), o transistor VT2 salta para o estado fechado. O relé K1 liga (HL1 acende) e o contato K1.1 interrompe o circuito de carga C2. O capacitor C2 é descarregado através do circuito C2-R5-R8. A uma certa tensão (cerca de 3 V), o TS retorna ao seu estado original. O transistor VT2 abre e o relé K1 desliga. O capacitor C2 é carregado novamente através do contato K1.1 e o ciclo se repete. Com as classificações indicadas no diagrama, o relé K1 fica no estado ligado por 7 s e no estado desligado por 14 s. Assim, obtém-se uma escala de consumo de energia com (na posição da chave seletora SB1 indicada no diagrama) valores 0, 35, 65, 100%. Se a chave seletora SB1 estiver ligada, um poderoso diodo VD5 será conectado ao circuito de carga, o que permite obter uma escala de aquecimento geral discreta de 0, 17, 34, 50, 65, 100%. Se necessário, esta escala pode ser alterada. Por exemplo, quando os autores usaram resistores R4 = 100 kOhm, R8 = 75 kOhm (Upit = 15 V), o tempo que o relé ficou no estado ligado foi de 8 s, no estado desligado 24 s. Como resultado, a escala de aquecimento ficou assim: principal 0, 25, 75, 100; adicionais 0, 12, 37, 50. A vantagem deste circuito de controle de potência de aquecimento, em contraste com os circuitos de tiristores publicados anteriormente [1-4], é que sem quaisquer alterações no circuito pela introdução de elementos adicionais (potente relé K2', SA1' SB1', VD5', também como tomadas para conexão da carga) você pode regular de forma independente outra carga térmica, semelhante à principal. Caso o dispositivo seja modificado para regular duas ou três cargas, é necessário selecionar a capacitância do capacitor C3. Detalhes. C3 - para uma tensão de operação de 400..500 V. O circuito utiliza um capacitor do tipo K73-11 2,2 µF x 250 V. Capacitores C1, C2, C6 do tipo K50-6. A potência do resistor R12 é 0.5 ou 1 W. Resistor R13 - 2 W com resistência de 47..68 Ohms. A potência dos resistores restantes é 0,125 ou 0,25 W. Diodo VD1 - germânio tipo D9 com qualquer índice de letras. Ponte VD2 - alta tensão, por exemplo, KTs403A...V, KTs404A..V. Os diodos Zener VD3, VD4 são instalados em radiadores com área de 1x1 cm2. Eles podem ser substituídos por um diodo zener D815E. O VD5 está instalado no radiador. Qualquer tipo de alta tensão D5, D245A, D245, D246A, D246 pode ser usado como VD247. Chave seletora SB1 tipo TV1-2. Switch SA1 tipo PM2 (passaporte 5P2N ou 11P1N). Transistor VT1 com baixa tensão de corte tipo KP103E, KP201E ou 2P103A. Atenção especial deve ser dada à conexão do portão VT1. Transistor VT2 tipo pnp com ganho de no mínimo 50. Relé K1 tipo RES22 (passaporte RF4.500.129 ou 0230502), relé K2 tipo REN18 (passaporte RX4.564.509). K2.1 - dois contatos paralelos do relé REN18. Para suprimir as interferências criadas pelo dispositivo, são introduzidos no circuito os elementos C4 e C5, cuja capacitância é selecionada empiricamente. Ao ligar qualquer receptor de rádio sintonizado na banda MF ou LW, ao ligar e desligar o relé K2, eles minimizam a interferência introduzida pelo circuito no funcionamento de outros dispositivos. Recomenda-se também instalar um diodo conectado com o cátodo ao fio comum em paralelo com o enrolamento do relé K2. Devido ao circuito elétrico possuir ligação galvânica com rede 220 V, é necessário observar todas as medidas de segurança na instalação e configuração do dispositivo. Recomenda-se realizar a instalação em duas etapas, dividindo o circuito em dois nós. O primeiro nó são todos os elementos à direita dos diodos zener VD3, VD4 (TSh, relé K1), o segundo nó é a parte esquerda (conforme diagrama), incluindo VD3 e VD4. Esta abordagem de instalação se deve ao fato da unidade principal (TS e relé K1) ser configurada na presença de uma fonte de alimentação constante de 15 V não conectada à rede, o que evita choques elétricos durante a configuração do dispositivo. Configurar. Monte o conjunto com os elementos K1, R6, R7, HL1. Ao conectar um ohmímetro (ou qualquer outra ponta de prova), verifique a tensão de ativação e desativação de K1 no contato livre do relé K1. Ao selecionar R6, eles garantem que o relé K1 ligue em 7...9 V e desligue em 3,5...4,5 V. Em seguida, a unidade depurada é conectada ao circuito. Conecte um ohmímetro entre o fio comum (“+” C1 e C2) e o emissor do VT3. Uma tensão constante de 15 V é fornecida ao TS. Se o circuito for montado sem erros, o TS imediatamente começa a funcionar corretamente. Neste caso, dois valores de tensão são registrados no voltímetro (a tensão é duplicada em HL1): um nível baixo (aproximadamente 3 V, o relé K1 está desligado) e um nível alto (cerca de 11 V, o relé K1 está ligado) . Quando fixado no voltímetro U = 3 V, o gatilho está em seu estado original, e quando fixado em 11 V, o TS fica no estado “invertido”. Neste caso, o contato K1.1 abre, o capacitor C2 começa a descarregar, o relé K1 ficará neste estado até que a tensão em C2 caia para o limite inferior de operação deste gatilho, que fará uma transição abrupta para outro estado estável. O contato K1.1 fecha, C2 carrega novamente e o ciclo se repete. Depois de verificar o funcionamento normal do HS através de R4 e R8, selecione a escala de aquecimento desejada. Desconecte o lado direito do circuito da fonte. Em seguida, verificam cuidadosamente a correta instalação da parte esquerda do circuito, após o que todo o circuito é montado. Depois de conectar o dispositivo montado à rede, verifique a tensão com um voltímetro (sonda em “+” C1 e C2). A tensão no coletor VT3 deve ser 15 ±0,5 V, e a tensão em "-" VD2 20 ±2 V. Ao usar um TC com limite de resposta ajustável no circuito, é necessário instalar um resistor variável com aditivo limitante em vez de um resistor constante R1. Literatura:
Autores: V.G.Nikitenko, O.V.Nikitenko
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