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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Termostato temporizador. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor Muitas vezes, entre os eletrônicos domésticos, há coisas que servem mais como decoração. Como transformar um termômetro-temporizador de souvenir em um controlador de temperatura é descrito neste artigo. O autor do artigo foi solicitado a fazer um termostato e, como unidade principal de projeto, eles sugeriram levar um termômetro-temporizador adquirido em uma rede de varejo sob o nome comercial VICING AB tipo BOX 554S-631-07 (um erro pode ter ocorrido o nome do dispositivo devido à má qualidade do adesivo de marcação). Antes de começarmos a descrever o circuito desenvolvido, algumas palavras devem ser ditas sobre o design e as capacidades do próprio termômetro-temporizador. E isso não é feito para fins publicitários, mas para facilitar a compreensão do princípio de funcionamento de todo o aparelho como um todo. O temporizador-termômetro desempenha duas funções: contagem regressiva do tempo, em modo timer, com sinal sonoro ao final do período de tempo previamente definido, e também mede temperatura até 300 ° C, por meio de sensor remoto feito em forma de metal haste pontiaguda. No modo de medição de temperatura, um sinal sonoro também soa quando um limite previamente definido é atingido. Todas as manipulações são realizadas por meio de um interruptor e botões localizados no painel frontal e são indicadas por um indicador LCD digital. A fonte de alimentação do termômetro-temporizador é um elemento de 1,5 V do tipo R6. Infelizmente, o termômetro mede apenas temperaturas positivas, o que restringe um pouco o seu escopo de aplicação. A rigor, é difícil encontrar um uso para este produto no dia a dia que corresponda ao seu preço. Pelo contrário, pode ser considerado uma lembrança útil. Após esclarecer as capacidades do medidor de temperatura, foi proposto ao cliente e então implementado com sucesso um circuito (Fig. 1).
Em primeiro lugar, sobre as questões de segurança elétrica e aterramento. O diagrama não mostra elementos e circuitos de aterramento de proteção, embora estivessem previstos no próprio projeto. Para utilizar o termostato em ambiente doméstico, é necessário utilizar um transformador T1 com seção separada na moldura para o enrolamento secundário, o que aumentará a segurança da estrutura. O corpo é feito de plástico. Você também deve prestar atenção ao fato de que o corpo do sensor de temperatura e a trança de blindagem de seu cabo não podem ser aterrados ou conectados a nenhuma estrutura metálica: o termômetro começa a mentir insidiosamente ou até se recusa a funcionar. Então, sobre o diagrama acima. Como já mencionado, a principal função de medição de temperatura é realizada pela VICING AB. Utilizando o sinal do termômetro, ao atingir um determinado limite de temperatura, é possível controlar o elemento de aquecimento conectando-o ou desconectando-o da rede de 220 V. Esta tarefa é realizada pelo triac VS1, controlado por um gerador em um transistor unijunção VT1, que é ligado, por sua vez, pelos transistores VT2, VT3. O transistor VT2 recebe pacotes de pulsos gerados pelo transistor do próprio medidor de temperatura. Como o bipe do termômetro está conectado à placa por meio de um fio flexível, não é difícil obter dele as informações necessárias, como pode ser visto no diagrama. A abertura periódica do transistor VT2 carrega o capacitor C4 a uma tensão suficiente para criar uma corrente de abertura na base do transistor VT3. O transistor VT3 aberto desvia o emissor do transistor VT1, interrompendo assim a operação do gerador e desligando o triac VS1. Como resultado, o aquecedor é desligado e o resfriamento do objeto aquecido começa. Quando a temperatura cai, o processo de comutação ocorre na ordem inversa. Como em qualquer sistema de controle automático fechado, podem ocorrer auto-oscilações, o que leva a uma ultrapassagem da temperatura acima de um determinado limite. Para evitar as consequências negativas deste fenômeno, deve-se colocar o sensor de temperatura o mais próximo possível do aquecedor (sem esquecer do isolamento do sensor!). A grande massa do objeto termostatizado leva à inércia do sistema como um todo e também ao excesso de temperatura. Este efeito pode ser minimizado escolhendo sabiamente a potência do aquecedor. Ao verificar os parâmetros da amostra de trabalho (potência do aquecedor selecionada de 60 W), o excesso de temperatura acima do limite especificado foi de 2°C e a instabilidade de temperatura não excedeu ±1°C. O termostato possui uma fonte de alimentação para o medidor, feita através de um diodo zener VD6 e um diodo VD7. Por segurança, você pode conectar um estabilizador VD8 em paralelo com eles. Na verificação é necessário ajustar a tensão desta fonte o mais próximo possível de 1,55 V. Neste modo buffer, a bateria durará muito tempo e, em caso de perda de tensão de rede, informações sobre o aquecimento definido o limite do objeto não será perdido. Durante o funcionamento, atenção especial deve ser dada à manipulação do botão START/STOR: Para o funcionamento normal do termostato, o indicador deve possuir um sinal sonoro de alarme. Você pode verificar isso ligando o interruptor S1 (quando a temperatura definida for atingida, é claro). Não seria supérfluo lembrar que sem uma verificação minuciosa do funcionamento, o termostato não deve ser deixado sem vigilância por um longo período no estado ligado. Algumas palavras sobre radioelementos. O transformador T1 é retirado da fonte de alimentação TOSNA, tamanho padrão ShL 8X16. Não faz sentido fazer você mesmo esse transformador: os custos de mão de obra são altos e os resultados podem ser desastrosos, o fio do enrolamento primário é muito fino e há muito fio. Para substituição, é adequado um transformador com potência de 1,5...2 VA e tensão do enrolamento secundário de 8...10 V. Mas você mesmo terá que fazer o transformador T2 e quão seguro será o funcionamento do termostato no futuro depende dos cuidados com sua fabricação. O núcleo do transformador é composto por dois anéis de ferrite da marca M2000NM1 medindo K12x8x3; você também pode pegar um anel de tamanho K16x10x4,5 do mesmo material. As arestas vivas dos núcleos devem ser lixadas com lixa e depois cuidadosamente embrulhadas com duas camadas de pano envernizado. Ao enrolar o fio, é necessário garantir uma distância entre as voltas externas dos enrolamentos de pelo menos 3 mm. Os enrolamentos são enrolados a granel com fio PETV939 com diâmetro de 0,22 mm. O enrolamento primário contém 50 voltas, o enrolamento secundário 70. Após o enrolamento, o transformador é mergulhado em cola PVA e bem seco. Se um triac TS106-10 for usado no projeto, o estágio de saída deverá ser montado conforme o diagrama mostrado na Fig.
O transformador correspondente possui os mesmos dados, mas o faseamento do enrolamento secundário deve ser alterado. O Triac KU208G pode ser usado sem radiador com carga de até 200 VA. Para facilitar a configuração, o VICING pode ser conectado ao atuador com um conector de tamanho pequeno. Quando o termostato funciona, a interferência que ocorre durante a comutação penetra na rede. Eles só podem ser completamente eliminados sincronizando os momentos em que o triac é ligado e desligado quando a tensão da rede passa por zero. No nosso caso, a interferência pode ser reduzida com a instalação de um filtro de sobretensão passivo. Autor: L.F. Lyaskovsky
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