Kutilský termostat pre domácich majstrov

Neobvyklé použitie nastaviteľnej zenerovej diódy TL431. Jednoduchý regulátor teploty. Opis a schéma

Každý, kto sa niekedy podieľal na opravách moderných počítačových napájacích zdrojov alebo rôzne nabíjačky - v prípade mobilných telefónov, na nabíjanie „prstových“ batérií typu AAA a AA je známy malý detail TL431, Toto je tzv nastaviteľná zenerova dióda (domáci analóg KR142EN19A). Tu sa dá skutočne povedať: „Malá cievka, áno drahá.“

Logika Zenerovej diódy je takáto: keď napätie na regulačnej elektróde presiahne 2,5 V (nastavené vnútorným referenčným napätím), Zenerova dióda, ktorá je v podstate mikroobvodom, je otvorená.

V tomto stave prúdi ním prúd a záťaž. Ak sa toto napätie mierne zníži pod stanovenú prahovú hodnotu, zenerova dióda sa uzavrie a odpojí záťaž.

Ak sa takáto zenerova dióda používa v zdrojoch energie, najčastejšie sa ako záťaž používa emitujúca LED dióda optočlena, ktorý riadi výkonový tranzistor.

To je v prípadoch, keď je potrebné galvanické oddelenie primárneho a sekundárneho okruhu. Ak takáto izolácia nie je potrebná, zenerova dióda môže priamo riadiť výkonový tranzistor.

Výstupný výkon mikro obvodu Zenerovej diódy je taký, že pomocou jeho pomoci je možné ovládať relé nízkej spotreby. To je to, čo umožňuje použitie pri konštrukcii regulátora teploty.

V navrhovanom návrhu sa zenerova dióda používa ako porovnávací prostriedok. Zároveň má iba jeden vstup: druhý vstup nie je potrebný na napájanie referenčného napätia, pretože sa generuje vo vnútri tohto mikroobvodu.

Toto riešenie vám umožňuje zjednodušiť dizajn a znížiť počet častí. Teraz, rovnako ako v popise akéhokoľvek dizajnu, by sa malo povedať pár slov o detailoch a vlastne o princípe činnosti tohto termostatu.

Jednoduchý tremoregulátorový obvod

Napätie na regulačnej elektróde 1 sa nastavuje pomocou deliča R1, R2 a R4. Ako R4 sa používa termistor pri negatívnom TCR sa teda pri zahrievaní jeho odpor znižuje. Keď je napätie kolíka 1 nad čipom 2,5 V otvorené, relé je zapnuté.

Reléové kontakty zahŕňajú triak D2, ktorá obsahuje záťaž. Pri zvyšujúcej sa teplote klesá odpor termistora, vďaka čomu napätie na svorke 1 klesne pod 2,5V - relé je vypnuté, záťaž je vypnutá.

Použitím variabilného odporu R1 sa nastavuje teplota termostatu.

Snímač teploty by mal byť umiestnený v oblasti merania teploty: ak je to napríklad elektrický kotol, potom musí byť snímač pripevnený k potrubiu opúšťajúcemu kotol.

Zahrnutie triaka pomocou relé poskytuje galvanické oddelenie termistora od siete.

Termistor typu KMT, MMT, CT1. Ako relé je možné použiť RES-55A s vinutím 10 ... 12V. Triak KU208G vám umožňuje zapnúť bremeno až do 1,5 kW. Ak záťaž nie je vyššia ako 200 W, triak môže pracovať bez použitia radiátora.

boris Aladyshkin

Comments

[#1]

Máte krásny web, všetko je napísané jasným jazykom a schémy sú veľmi jednoduché (dúfajme, že sú spoľahlivé), čo je obzvlášť príjemné.

Pokiaľ ide o tento obvod, otázka znie: dióda D1 uvedená na obvode nie je uvedená v popise obvodu. Ktorý z nich by som mal vziať?

Podarilo sa mi nájsť na starom napájacom zdroji mikročip v rovnakom prípade ako TL431, ale je označený az 431. Niekde v sieti som čítal, že je jeden a ten istý. Je to tak?

Prečo relé zapne triak? Je možné k relé jednoducho pripojiť 220 V, ak je zaťaženie prípustné do 200 wattov?

[#2 andy78]

Dióda - akákoľvek s reverzným napätím najmenej 30 voltov.

AZ431 - rovnaká nastaviteľná zenerova dióda, iba od iného výrobcu, analóg TL431.

RES55 - jazýčkové relé. Spínaný výkon je veľmi malý - 7,5 wattov (ďalších 15 wattov). Bez triaka to nebude fungovať. Triak v obvode plní úlohu spínacieho prvku, kľúča, ktorý prepína záťažový obvod. Maximálne zaťaženie 200 W vo výrobku je uvedené v tom zmysle, že pod týmto výkonom môžete použiť triak bez radiátora, je však potrebný samotný triak.

[#3]

Schéma je príliš malá, hodnoty nie sú viditeľné. Zväčšite ho.

[#4 andy78]

Tu je odkaz na obvod regulátora teploty na nastaviteľnej zenerovej dióde TL431 vo väčšej mierke: https://electro-sk.tomathouse.com/termoregul.png

[#5]

Kúpil som si nejaké čínske štafety. Je napísaný 12VDC (je na vinutí).

5A 250VAC prepínanie. Pri akom spínacom výkone je relé dostatočné? Potrebujete asi 200 W

Mimochodom, snažím sa zostaviť ohrievač pre akvárium pre ryby z rezistorov MLT-2 (prečítal som ho niekde na fóre) a starých fumigátorov, ale je ľahšie ako tento regulátor nájsť kdekoľvek, takže môžete pridať užitočný článok s ohrievačmi :)

[#6]

A čo ide ku vchodu? (1 okruh 12 voltov), ​​ako ho zapnúť? trvalo ??

[#7 andy78]

Vľavo je riadiaci obvod 12 V relé s jazýčkom, nastaviteľná zenerova dióda TL431 je zapojená do série s relé. Vpravo je výkonová časť obvodu. Relé vypne triak a riadi záťaž.

[#8]

Aký je dohľad nad týmto regulátorom? Aký teplotný rozsah reguluje? Napríklad chyba je +0,5 stupňa, rozsah je od -5 do +40 stupňov

[#9]

Je možné zväčšiť dosah napríklad na 70 stupňov?

[#10]

Vďaka za obvod. Toto je najjednoduchšia schéma, ktorú som mohol nájsť.

Jediné, čo by som chcel zjednodušiť obvod, je prísť s tým, ako ovládať triak priamo, bez jazýčkového relé, ako je uvedené na obvode alebo optoizolácii. Jediné, čo neviem, je, či má TL431 dostatok energie na otvorenie tyristora. Na tento účel je potrebné 50 - 100 mA. Potrebujete tiež prísť s jednoduchým napájaním pre riadiaci obvod, napríklad delič napätia na odporoch alebo kondenzátoroch, ktorý znižuje napätie na 20 voltov + diódový mostík + Krenka, ktorý vydáva 12 voltov. (napríklad „Napájanie v banke na 10 minút“)

Okruh je bez digitálnych prvkov, takže si myslím, že nedostatok izolácie nebude veľmi zlý.

Myslím, že môžete pripojiť riadiaci obvod priamo k triaku takto: +12 voltov k akémukoľvek napájaciemu terminálu triaka, výstup z ovládacieho obvodu (terminál číslo 3 TL431) k odblokovaciemu terminálu triaka cez odpor.

Namiesto termistora chcem používať diódu 1N4148 ako snímač teploty, pretože je bežný a lacný. A má dobrý rozsah, potrebujem 100 až 300 stupňov.

[#11 sláva]

Kontrolná elektróda v triaku, ktorá je súčasťou 220? Nerozumeli sme aj účelu diódy D1? A podľa môjho názoru by bolo potrebné do tejto nastaviteľnej zenerovej diódy vložiť nejaký obmedzovací odpor a nie okamžite doňho dodať energiu.

[#12]

Povedzte mi schéma termostatu pre garážovú pivnicu. Je potrebné, aby pri poklese teploty na +2 bolo zapnuté vyhrievanie. Vopred ďakujem.

[#13]

vypínacie a vypínacie relé

[#14]

Vedel okruh. Na valec alebo 7812 lm je potrebné aplikovať stabilizovaný výkon a súbežne s termorezistorovým Conderom 0,1 mikrónu. Ak odskok pokračuje, potom ho zvýšte.

[#15]

Mám termistor MMT-4 1,5 kOhm. Je možné ho použiť v tejto schéme a ako?

[#16 Maks]

Odraz relé možno eliminovať pripojením kondenzátora 220 - 470 uF paralelne s relé cievkou. 16 voltov.

[#17]

Regulačný obvod funguje, ale vo vypnutom stave je jeden problém po 25 - 30 sekundách, keď triak začne prechádzať napätím 127 V. Otvára R3 triak? Prečo prechádza napätie 127 V?
V zapnutom stave je všetko také, ako má. 220 V.

[#18]

Aký je teplotný rozsah regulátora? Potrebujete až 220 stupňov. Ak je termistor 1kom, aká je nominálna hodnota R1 a R2 na dosiahnutie 220 stupňov? Možno existuje vzorec na výpočet? Výkon sporáka je 380 wattov.

[#19 Boris Aladyshkin]

AndrewCelý problém je možno v triaku KU208G. 127V sa získa zo skutočnosti, že triak prechádza jedným z polcyklov sieťového napätia. Skúste ho nahradiť importovaným BTA16-600 (16A, 600V), fungujú stabilnejšie. Kúpa BTA16-600 teraz nie je problém a nie je to drahé.

sta9111, na zodpovedanie tejto otázky si musíte pamätať, ako funguje náš termostat. Tu sa odsek z článku: „Napätie na regulačnej elektróde 1 nastavuje pomocou deliča R1, R2 a R4. Ako R4 sa používa termistor so záporným TCR, preto sa pri zahrievaní jeho odpor znižuje. Ak je na kolíku 1 otvorené napätie vyššie ako 2,5 V, relé je zapnuté. “

Inými slovami, pri požadovanej teplote, vo vašom prípade 220 stupňov, by na R4 mal byť termistor R4 pokles napätia 2,5V, označujeme ho ako U_2,5V. Nominálna hodnota vášho termistora je 1Kohm - to je pri teplote 25 stupňov. Táto teplota je uvedená v adresároch.

Referencia termistora msevm.com/data/trez/index.htm

Tu vidíte rozsah prevádzkových teplôt a TKS: málo je vhodné pre teplotu 220 stupňov.

Charakteristika polovodičových termistorov je nelineárna, ako je znázornené na obrázku.

Obr. Prúdová charakteristika termistora je electro-bg.tomathouse.com/vat.jpg

Typ vášho termistoru bohužiaľ nie je známy, preto predpokladáme, že máte termistor MMT-4.

Podľa grafu sa ukazuje, že pri 25 stupňoch je odpor termistora iba 1KΩ. Pri teplote 150 stupňov klesá odpor na asi 300 ohmov, presnejšie je z tohto grafu jednoducho nemožné určiť. Tento odpor označujeme ako R4_150.

Ukazuje sa teda, že prúd cez termistor bude (Ohmov zákon) I = U_2,5V / R4_150 = 2,5 / 300 = 0,0083A = 8,3 mA. Zdá sa, že teplota je 150 stupňov, zatiaľ je všetko jasné a v argumentoch nie sú žiadne chyby. Poďme ďalej.

Pri napájacom napätí 12 V sa zistí, že odpor obvodu R1, R2 a R4 bude 12 V / 8,3 mA = 1,445 KΩ alebo 1445Ω. Odčítaním R4_150 sa ukazuje, že súčet odporov rezistorov R1 + R2 je 1445-300 = 1145Ohm alebo 1,145KOhm. Je teda možné použiť ladiaci rezistor R11Kohm a obmedzujúci rezistor R2 470ohm. Tu je výpočet.

To všetko je dobré, len niekoľko termistorov je navrhnutých na prevádzku pri teplotách do 300 stupňov. Pre tento rozsah sú vhodné predovšetkým termistory CT1-18 a CT1-19. Pozrite si príručku msevm.com/data/trez/index.htm

Ukazuje sa teda, že tento termostat nezabezpečuje stabilizáciu teploty 220 a viac stupňov, pretože je určený na použitie polovodičových termistorov. Budete musieť vyhľadať obvod s kovovými termistormi TCM alebo TSP.

[#20 Sergei]

Zapne sa toto zariadenie pri 18 stupňoch alebo čo treba zmeniť, aby fungovalo pri 18 až 26 stupňoch?

[#21]

Dobrý večer Zostavil obvod a referenčné napätie stabilizátora 1,9 palca. Prečo to môže byť ??

[#22]

Vyacheslav,
skontrolujte integritu diódy.

[#23]

Boris Aladyshkin,
Aby tyristor preoral v plnej sile, t.j. v oboch pol cykloch je potrebné zapnúť diódu paralelne v tyristorovom obvode v opačnom smere, prúd vypočítaný pre záťaž, a tým kompenzovať druhú polovicu životných strát a túto prácu zapnúť na obidve polperiódy, aby ste mohli zaspať, môžete zapojiť diódu do série ..... .......................

Andrew,

Sieť má dve polovičné obdobia, z ktorých jedna sa otvára, a druhá sa uzatvára, otázka - ČO ROBIŤ ...... ODPOVEĎ - dióda znovu zachráni naše životy v porovnaní s anódou a kontrolou. diódu dajte v smere, v ktorom blokovací polkruh pracuje pre vás a nie proti vám :)

[#24]

Zostavil som túto schému. R1 - 68k? R2 - 100 ohmov. Napájacie kontakty K1 sa posunuli o 1 uF tak, aby menej iskrili. Napájanie cez 12 V krenk. Funguje to dobre. Hysteréza je zabezpečená vlastnosťami relé samotného. Nerozumiem, o akých problémoch tu hovoria niektorí súdruhovia. Ako povedali v našom tréningu: VYUČTE SA MATCH!