ТЕРМОСТАТ КОМФОРТА – Введение в электронику

August 8, 2014 by admin Комментировать »

Предлагаемая схема обеспечивает управление отоплением квартиры или дома за счет точного слежения за температурой.

Принцип действия

Постоянный контроль температуры обеспечивается терморезистором R9, который имеет отрицательный температурный коэффициент. Изменения сопротивления, вызванные изменениями температуры окружающей среды, преобразуются в электрический потенциал и передаются на компаратор. Этот компаратор управляет реле, которое, в свою очередь, управляет системой отопления. В зависимости от ситуации отопление может включаться или выключаться. Благодаря потенциометру может быть задана нужная температура включения реле.

Работа схемы Питание схемы

Энергия, необходимая для работы устройства (рис. 4.105), обеспечивается от сети 220 В через емкостную цепочку Cl, R1 и два диода VD1 и VD2. Стабилитрон VD6 ограничивает напряжение питания схемы до 12 В, а С2 выполняет функцию сглаживающего конденсатора. Стабилизатор D1 обеспечивает получение напряжения 8 В для питания компаратора.

Конденсатор СЗ осуществляет дополнительную низкочастотную фильтрацию, а С4 – высокочастотную фильтрацию питающего напряжения.

Резистор R2 разряжает конденсатор С1 при выключении схемы. Это избавляет неосторожного любителя, коснувшегося контакта печатной платы, от неприятного разряда.

Сложение за температурой

Интегральная схема D2 – это операционный усилитель, работающий в режиме компаратора напряжения. Схемно он включен как триггер Шмйтта с небольшой величиной гистерезиса. Напряжение на его неинвертирующий (прямой) вход подается с делителя, образованного резистором R3 и термо-резистором с отрицательным температурным коэффициентом R9 (рис. 4,107). Если температура окружающей среды падает, потенциал на прямом входе D2 увеличивается. Потенциал инвертирующего входа определяется потенциометром R10.

Система может иметь два состояния:

•           комнатная температура ниже уровня переключения;

•           температура выше уровня переключения.

В первом случае Ue+ > Ue_, во втором Ue+ < Ue_. Резистор положительной обратной связи R6 создает схеме дополнительное смещение, зависящее от состояния, Tq есть гистерезис. В данном случае гистерезис равен приблизительно 0,5 °С в обоих направлениях. Поэтому, если потенциометр установить, например, на температуру 20 °С, реле включится, при достижении температуры окружающего воздуха 19,5 °С, и выключится, когда она составит 20,5 °С (рис. 4.106).

При помещении устройства в среду с низкой температурой на выходе D2 будет высокий уровень напряжения, и транзистор VT1 откроется. В цепь его коллектора включена обмотка исполнительного реле, которое включит нагревательные устройства. Реле питается непосредственно напряжением 12 В. Диод VD3 защищает транзистор VT1 от бросков напряжения, возникающих в обмотке реле из-за резких переключений тока через нее. Красный светодиод VD3 своим зажиганием сигнализирует о включении исполнительного реле.

Когда окружающая температура выше точки равновесия, выход D2 переходит на низкий уровень с остаточным напряжением около 1,8 В. Диоды VDl, VD2 и VD3 нейтрализуют его, и на бе транзистора VT1 будет нулевой потенциал, который его и закроет. Нагревательный элемент при этом отключичится, и температура начнет понижаться.

Рис. 4.106. Временная диаграмма работы термостата (пример регулировки при 20 °С)

Рис. 4.107. Кривая температурной зависимости сопротивления терморезистора

Выполнение монтажа

При монтаже устройства (рис. 4.108 и 4.109) потенциометр приклеивается непосредственно к печатной плате. При необходимости следует просверлить отверстие в печатной плате, чтобы пропустить в него конец оси потенциометра.

Можно градуировать потенциометр непосредственно в градусах. Поместив термостат в среду с температурой от 10 до 30 °С и контролируя ее при помощи термометра, необходимо медленно вращать потенциометр в одном направлении, затем в другом, чтобы определить моменты включения и выключения реле. Отметка шкалы соответствующей температуры будет тогда на биссектрисе угла, образующей эти два отсчета.

Рис. 4.109. Установка элементов на плате термостата

Рис. 4.108. Чертеж печатной платы термостата

Общий вид собранного термостата представлен на рис. 4.110, а перечень элементов ι иведен в табл. 4.26у

Рис. 4.110. Общий вид собранного термостата комфорта Таблица 4.26. Перечень элементов термостата

Источник: Фигьера Б., Кноэрр Р., Введение в электронику: Пер. с фр. М.: ДМК Пресс, 2001. – 208 с.: ил. (В помощь радиолюбителю).

Оставить комментарий

Устройство витков выходе генератора импульсов микросхемы мощности нагрузки напряжение напряжения питания приемника пример провода работы радоэлектроника сигнал сигнала сигналов сопротивление схема теория транзистора транзисторов управления усиления усилитель усилителя устройства частоты