Категорије: Истакнути чланци » Практична електроника
Број прегледа: 79375
Коментари на чланак: 6

Електронски термостат за хладњак уља

 


Електронски термостат за хладњак уљаЧланак о томе како заменити механички регулатор температуре радијатора за грејање уља.

Често у свакодневном животу морате користити уљане радијаторе за грејање. У правилу такви дани долазе у јесен, када је вани већ прилично хладно, а комунална предузећа не журе са укључивањем централног грејања у становима. Ови радијатори не сагоревају кисеоник из ваздуха, за разлику од других врста грејних електричних уређаја.

Температура грејања за такве радијаторе се поставља помоћу електромеханичког регулатора, чија је основа биметална плоча - она ​​контролише рад механичког контакта. Овај контакт искључује грејач када се достигне задата температура.

Када такав регулатор постане неупотребљив, он се не може поправити у готово сто посто случајева. Користити радијатор без регулатора температуре постаје немогуће: или га требате периодично ручно укључити - искључите га или седите и чекајте да се догоди пожар. Полуводнички регулатор температуре описан у овом чланку помоћи ће да се ријешите ове ситуације.



Полупроводнички сензори температуре

Изразита карактеристика овог регулатора је та што не захтева температурно калибрацију, јер користи сензор ЛМ335АЗ, калибриран већ код производње од стране произвођача.

Постоји неколико врста калибрираних сензора температуре, на пример ДС1621, ДС1820 и неки други. Ови сензори омогућавају очитавање температуре у дигиталном облику, тако да је резултат мерења доступан само уређаји за микроконтролерекоје захтевају програмирање.


Аналогни температурни сензор ЛМ335АЗ

Сензор ЛМ335АЗ даје резултате мерења у аналогни облик (напон), који не захтева употребу микроконтролера и програма за писање. Довољно је саставити једноставан круг и уређај ће радити како је предвиђено. Схема описаног регулатора температуре приказана је на слици 1.

Термостат за хладњак уља

Слика 1. Термостат за хладњак уља.

Према принципу рада, ЛМ335АЗ је једна од сорти зенер диоде под контролом полуводича, чији је напон стабилизације зависан од температуре околине. Ова карактеристика је строго стандардизована и износи 10 мВ / ° Ц. У овом случају је температурни коефицијент напона (ТКН) позитиван, то јест, с порастом температуре за сваки степен, напон на излазу таквог сензора расте за 10 мВ.

Произвођач гарантује да ће, када се температура промени унутар -40 ... + 100 ° Ц, карактеристика сензора бити линеарна, а грешка не већа од ± 1 ° Ц. Таква тачност је сасвим довољна за контролу температуре грејача. Посебно треба напоменути да ће се такви параметри постићи током струје кроз зенер диоду на нивоу од 0,45 ... 5,0 мА.

Аналогни температурни сензор ЛМ335АЗСензори ЛМ335АЗ су калибрисани на Келвиновој температурној скали. Да бисмо пренели температуру са свима познатим степенима Целзијуса, мораћемо да користимо следећу формулу: т ° К = 273 + т ° Ц. С обзиром на горе наведени температурни коефицијент сензора 10 мВ / ° Ц, напон у миливолтима на његовом излазу биће десет пута већи од очитања у степенима.

Једноставан пример: ако у нашој соби зидни термометар покаже 25 степени, напон на излазу сензора ЛМ335АЗ ће бити (273 + 25) * 10 = 2980 мВ или 2,98 В. Лако је израчунати да ако је хладњак уља загреван на 70 ° Ц напон на излазу сензора ЛМ335АЗ биће (273 + 70) * 10 = 3430 мВ или 3,43 В. Испада да за стварање термостата морате само измерити напон на излазу сензора и упоредити га са референтним напоном, који поставља температуру грејања.

Након тако детаљног разматрања сензора, можемо приступити опису круга дијаграма термостата, који садржи мали број делова, једноставан је за производњу и скоро не захтева подешавање.


Напајање термостата

Напајање за регулатор температуре се саставља по добро познатој шеми с гасним кондензатором. У дијаграму је ово Ц1. Паралелно са тим, поставља се отпорник Р1 кроз који ће се горњи кондензатор испразнити након што искључите уређај из мреже.

Највише од свега, ово пражњење је потребно приликом подешавања и израде регулатора температуре, - морате се сложити да није пријатно примати струјне ударе, стежући кондензатор на напонски мрежни напон због заборавности.

Отпорник Р2 смањује пролазну струју када је повезан на мрежу, а у ванредним ситуацијама делује као осигурач. Његова снага треба да буде најмање 1 вати. Овај отпорник са мањим капацитетом изгара због уништавања отпорничког слоја чак и код потпуно функционалног уређаја.

Напон који мост поправља уз помоћ Зенер диоде ВД2 ограничен је на 12 В, а кондензатор Ц4 изглађује своје таласање. Кондензатор Ц6 дизајниран је за изглађивање импулса и високофреквентних сметњи које долазе из мреже. Напон од 12 В користи се за напајање чипа - упоређивач, индикаторске ЛЕД ХЛ1, ХЛ2 и ЛЕД триац оптопарник У1.

Друга фаза стабилизације се изводи на интегрисаном стабилизатору 78Л05, који има излазни напон +5 В. Овај напон се користи за напајање сензора температуре и добијање референтног напона на улазу компаратора. Стабилност целог уређаја у целини зависи од стабилности овог напона.

Сензор температуре ВК1 прима снагу од стабилизатора ДА2 кроз отпорник Р3. Напон од сензора кроз филтер за сузбијање буке Р4, Ц2, Р5 доводи се на неинвертирајући улаз 3 компаратора (компаратора) ДА1.1.

Референтни напон се такође примењује на инвертирајући улаз 2 компаратора преко филтера за сузбијање сметњи Р14, Ц3, Р6, који поставља температуру грејања.

Подешавање уређаја своди се на подешавање напона који ће сензор испоставити на максималној подешеној температури помоћу подешавања отпорника Р15 на левом излазном кругу отпорника Р17. Ако ограничите грејање на 70 ° Ц, онда на Келвиновој скали то одговара 343 ° К, тако да ће напон сензора бити 3, 43 В. При температури, на пример, 80 ° Ц, 3,53 В.

Заузврат, напон према доњем крају распона треба подесити на десној страни у складу са излазним кругом отпорника Р17. Ово подешавање се врши избором отпорника Р18. Отпорник Р17 такође се може налазити под рукама погрешне номиналне вредности, као што је назначено на дијаграму. С обзиром да на 0 ° Ц (што одговара 273 ° К) напон сензора износи 2,73 В на излазу сензора, можете користити омјер Р17 / (3,43 - 2,73) = Р18 / 2 за приближни прорачун вредности ових отпорника. 73, из које је лако израчунати отпор било којег отпорника.


Принцип рада кола

Сада неколико речи о томе како кола раде. Напон из температурног сензора доводи се на неинвертирајући улаз компаратора 3. Напон из отпорничког мотора Р17 доводи се до инвертирајућег улаза 2. Док је напон на неинвертирајућем улазу већи него на инвертирајућем, излазни транзистор компаратора је отворен, тако да светли ЛЕД тријанског оптопарника У1. За означавање отвореног оптоплера, користи се црвени ЛЕД ХЛ1. Заузврат је такође отворено триац ВС1 и грејач спојени.

Како се радијатор загрева, напон на излазу ВК1 сензора расте. Чим овај напон прекорачи напон на инвертирајућем улазу, излазни транзистор компаратора се затвара, а ЛЕД оптоелектронског гаса угаси - оптерећење ће се искључити.

Након што се радијатор мало охлади, циклус грејања ће се поновити поново.Колико се радијатор хлади због ширине петље хистерезе компаратора, што зависи од отпора отпорника Р7. Кондензатор Ц5 спречава да компаратор буде узбуђен на високим фреквенцијама.

ЛМ2903Н садржи два компаратора. Стога је могуће монтирати индикатор на другом компаратору, што указује да је грејање завршено и да постоји напон у мрежи. Овај индикатор је монтиран на ДА1.2 и зелени ЛЕД ХЛ1, који ће се упалити када је грејач искључен.

Неколико речи о детаљима. Отпорници Р9, Р12 дизајнирани су да омогуће начин рада фотоелектричног транзистора оптоелектронике, а ланац Р8, Ц9 дизајниран је за сузбијање напонских напона на тријачном ВС1. Увожени триац приказан на дијаграму може се успешно заменити домаћим ТС 112-16 или ТС 125-22. Са таквим тријацима могуће је пребацивање оптерећења до 2,5 кВ. Да бисте их инсталирали, требат ће вам мали радијатор, из којег би триац требао бити изолиран сљубима или керамичким бртвама.

Дизајн регулатора је произвољан: ако дизајн хладњака за уље дозвољава, онда се може уградити унутра. Такође можете направити термостат у облику засебне јединице. У овом случају, наравно, мораћете да га ставите у неку врсту кућишта. На спољној страни кућишта требају се приказати ЛЕД-ови ХЛ1, ХЛ2 и ручица варијабилног отпорника Р17 помоћу којих можете подесити температуру гријања до одређене мјере. ЛЕД ХЛ1, ХЛ2 могу бити било које врсте, док су ХЛ1 зелене, а ХЛ2 црвене.

Уређај је направљен на штампаној плочи, чија је могућа верзија приказана на слици 2.

Термостатска плочица

Слика 2. Плоча термостата.

Следеће врсте делова коришћене су за постављање на плочу: кућни оксидни кондензатори К50-35 или увезени, филмски кондензатори Ц1 и Ц9 типа К73-17, преостали керамички кондензатори мале величине. Оксидни кондензатори морају бити са дозвољеном температуром од најмање +105 ° Ц, што је назначено на случају кондензатора.

Фиксни отпорници типа МЛТ 0.125 или увезени. Тримерски отпорник Р1 типа СП5-28Б или неки други више окрет - уз његову помоћ горња граница грејања биће тачније постављена.

Променљиви отпорник Р17 жица типа ППБ-3В. Његова сврха је подешавање температуре грејања. Најбоље је да овај отпорник поставите уместо старог електромеханичког регулатора.

Температурни сензор ЛМ335АЗ, ако дизајн радијатора дозвољава, треба да буде инсталиран на месту где је раније био уграђен електромеханички сензор. У овом случају, стари сензор, наравно, мораће да се уклони. Спајање сензора на штампану плочу најбоље је извршити уплетеним паром жица. То ће значајно смањити утицај сметњи на рад целог уређаја у целини.

Кад је регулатор дизајниран као засебна јединица, ЛЕД ХЛ1 и ХЛ2 се инсталирају директно на плочу. А ако се плоча може сакрити унутар грејача, да бисте инсталирали ЛЕД, морат ћете избушити рупе у тијелу гријача. Сама ЛЕД светла у овом случају треба да буду постављена на плочу изолационог материјала, на пример, фиберглас или гетинакс.

Подешавање уређаја је лако. Прије свега, требали бисте провјерити инсталацију да ли је у складу с схемом и да нема недостатака у облику стаза круга на плочи или њиховог пукнућа. Након тога, проверите да ли постоји напон од +12 В на зенер диоди ВД1 и напон +5 В на излазу стабилизатора ДА2.

Након ових провјера, помоћу резног отпора Р15 поставите напон 3,43 В на лијевом излазном кругу варијабилног отпорника Р17. Можете провјерити исправност рада регулатора ротирањем промјењивог отпорника Р17. У овом случају треба обратити пажњу на ЛЕД индикаторе.

Сва мерења треба да буду изведена у односу на негативни терминал кондензатора Ц4 користећи дигитални мултиметарна пример, откуцајте ДТ838 или слично.

Не заборавите да дизајн нема галванску изолацију од електричне мреже. Стога морате бити опрезни и опрезни, а најбоље је користити изолациони трансформатор. Али снага таквог трансформатора није довољна за напајање хладњака за уље, па се за време пуштања у рад (док је све на столу и доступно) грејни елемент може заменити конвенционалном сијалицом снаге 25 ... 100 вата.

Сензор температуре током поступка подешавања може се лако загрејати лемилицом или управо споменутом лампом. У том случају ће се контролна лампица угасити кад се достигне подешена температура и засветлити након неког хлађења сензора. Степен хлађења сензора зависи од хистерезе компаратора, као што је горе описано.

Борис Аладисхкин

Погледајте и на електрохомепро.цом:

  • Термостат за електрични котао
  • Направите себи термостат
  • Термостат за заваривање пластике
  • Температурни сензори. Четврти део Још неколико врста сензора температуре
  • Уради сам термостат за подрум

  •  
     
    Коментари:

    # 1 написао: | [цитат]

     
     

    Постоји нетачност у описниа:
    "Принцип рада круга. Сада неколико речи о томе како круг ради. Напон напона из температурног сензора доводи се на неинвертирајући улаз компаратора 3. Инвертирани улаз 2 прима напон од отпорничког мотора Р17. Док је напон на неинвертирајућем улазу већи него на инвертирајућем излазном транзистору компаратор је отворен, тако да ЛЕД тријанског оптопарника У1 светли ... "

    А ако отворите компаративни транзистор, тада се оптопар и У1 ЛЕД не могу осветлити !!!

     
    Коментари:

    # 2 написао: Влад | [цитат]

     
     

    Лакше је купити нови радијатор. )

     
    Коментари:

    # 3 написао: | [цитат]

     
     

    Лакше је купити нови термостат. Брзо, јефтино и весело.

     
    Коментари:

    # 4 је написао / ла: анди78 | [цитат]

     
     

    Можете купити било шта. Али много је занимљивије направити нешто корисно својим рукама.

     
    Коментари:

    # 5 написао: | [цитат]

     
     

    Али да ли у Лиоти постоји штампана плоча?

    Где могу преузети ако их има?

     
    Коментари:

    # 6 написао: | [цитат]

     
     

    Виталии,
    Копирао сам плочу са овом светлошћу. Али он није прикупио и није проверио тачност. Могу то одбацити.