Как сделать термореле для инкубатора
Терморегуляторы для инкубатора
За основу первой схемы (рис. 1) взята перепечатка в журнале «Радио» (1970, № 10 из radio serkehen elektronik).
Для повышения точности поддержания температуры и надежности силовой части внесены изменения и дополнения. Транзистор VT2 нагружен на резистор, а не на реле. Добавлены резисторы R9 и R10, транзистор VT3, цепь включения нагревателя через тиристор, включенный в диагональ диодного моста.
Терморегулятор собран по мостовой схеме. Терморезистор включен в одно из плеч моста, остальные плечи которого состоят из резисторов R4R5-R6-R2R3. В одну из диагоналей моста подается питание, а в другую включен переход база—эмиттер транзистора VT1.
Напряжение на резисторе R6 составляет примерно 5,6 В. Если прибавить к нему пороговое напряжение транзистора VT1, будет получено напряжение переключения.
Работа схемы. При температуре в инкубаторе ниже номинальной напряжение на базе VT1 мало, транзисторы VT1 и VT2 закрыты, а транзистор VT3 открыт. Через обмотку реле проходит ток, его нормально разомкнутые контакты замкнуты, они включают цепь управления тиристора. Тиристор открыт, цепь нагревателя включена, в инкубаторе идет нагрев.
При достижении заданной температуры сопротивление терморезистора уменьшится, напряжение на базе VT1 увеличится. Транзистор VT1 откроется, через цепь R6, переход эмиттер — коллектор VT1, резисторы R5R6 проходит ток. На резисторе R4 создается падение напряжения, оно плюсом приложено к базе, а минусом через резистор R7 — к эмиттеру VT2. Транзистор VT2 откроется и открытым переходом коллектор-эмиттер соединит базу VT3 с его эмиттером через малое сопротивление резистора R7. Транзистор VT3 закроется, реле обесточит-ся, его контакты разомкнут цепь управления тиристора, тиристор закроется, нагреватель выключится.
Переменный резистор R3 служит для задания необходимой температуры.
Для питания схемы подойдет любой стабилизатор, обеспечивающий ток более 150 мА. Стабилизатор может быть включен как в цепь минуса, так и в цепь плюса питания. Удобно применить интегральный стабилизатор КР145ЕН8Б или КР145ЕН8Д.
Налаживание. Перед включением необходимо проверить схему на отсутствие ошибок в монтаже, обратив внимание на правильность подсоединения выводов транзисторов, диодов. Нежелательно на первом этапе настройки низковольтной части подключать цепь 220 В. Если вместо реле РЭС-10 будет применено другое реле, то, возможно, потребуется подобрать величину резистора R10 такой, чтобы ток транзистора был достаточным для срабатывания реле, но не более. Чем меньше сопротивление резистора R10, тем больше ток коллектора VT3, и наоборот.
Для проверки работы схемы подают питание и держат терморезистор над прогретым паяльником, не касаясь его. Через несколько секунд слышно, как сработает реле. Убрать паяльник от терморезистора — через несколько секунд реле снова сработает.
Если реле не сработает, то допускается кратковременное соединение эмиттера и базы VT2. При этом реле должно срабатывать. Если реле не срабатывает (не слышно щелчков), то нужно проверить исправность VT2, VT3. Если же при кратковременном соединении реле срабатывает, а при нагреве терморезистора оно не срабатывает, то нужно проверить исправность VT1.
Монтаж может быть любым. Смонтировав схему, ее нужно поместить в корпус из изоляционного материала, подсоединить блок к монтажу инкубатора. Терморезистор следует разместить на уровне лотка.
Вторая схема подойдет для тех, кто не может приобрести терморезистор по каким-либо причинам.
В качестве термочувствительного элемента задействованы контакты датчика ТМ103. Он применяется в автотракторной технике как датчик контрольной лампы перегрева воды в радиаторе. Он отлично подходит для терморегулятора, чего не скажешь о датчике ТМ101. Не нужно тратить времени на опыты. Проверено, что датчикТМ101 не годится для терморегулятора, хотя его контакты работают на размыкание, а не на замыкание, как у ТМ103.
Для того чтобы обеспечить малый ток через контакты и инвертировать работу контактов, датчик включен в несложную схему (рис. 2) параллельно резистору R2.
Работа схемы. При пониженной температуре контакты датчика разомкнуты, на базу транзистора VT1 подано напряжение, он открыт, реле включено. Его нормально разомкнутые контакты замкнуты, они замыкают цепь управления тиристора, тиристор открыт, цепь нагревателя включена.
При достижении заданной температуры, которая устанавливается регулировочным винтом на контактах датчика, контакты замкнутся, транзистор закроется, реле разомкнет цепь управления тиристора и цепь нагревателя выключится.
Датчик необходимо разобрать, для этого его граненая часть зажимается в тисках и тонкий латунный стакан отрезают по окружности на малую глубину ножовкой по металлу или напильником. Из стакана вынимают контакты. Длинный вывод подвижного контакта применяется для крепления контактов в инкубаторе. К контактам припаивают провода. Регулировка датчика не составляет труда. При вращении регулировочного винта отверткой с тонким лезвием по часовой стрелке температура в инкубаторе понижается, при вращении против часовой стрелки — повышается. Следует избегать деформаций подвижного контакта.
В инкубаторе контакты следует располагать таким образом, чтобы был удобный доступ к регулировочному винту и свободное движение подвижного контакта.
Как недостаток следует отметить, что, как показал опыт, после вывода цыплят в инкубаторе остается пух, который, попав между контактами, может нарушить работу терморегулятора. Поэтому после вывода цыплят необходимо проводить влажную уборку.
Такая схема успешно отработала у меня два сезона. Нужно помнить, что в обеих схемах контакты реле, тиристор, диоды моста находятся под напряжением сети, поэтому, проводя регулировку, нужно соблюдать правила техники безопасности.
Перед первой закладкой яиц в инкубатор необходимо проверить работу инкубатора в течение 1—2 суток, контролируя температуру по термометру.
Схема терморегулятора для инкубатора своими руками
Приведенная ниже схема является развитием темы симисторного регулятора мощности. В данном случае добавляются термочувствительный и нагревательный элементы благодаря которым и поддерживается требуемая температура. Включая-отключая нагрузку, которой служит электронагреватель, терморегулятор регулирует температуру микросреды инкубатора, аквариума или другого замкнутого пространства.
Схема терморегулятора
Принцип работы терморегулятора
Итак, рассмотрим как работает схема терморегулятора для инкубатора своими руками: основой данного устройства является операционный усилитель DA1, работающий в режиме компаратора напряжений. На один вход подается изменяющееся напряжение с терморезистора R2, а на второй, задаваемое переменным резистором R5 и подстроечным R4. Для точной и грубой регулировки. В зависимости от области применения, подстроечный резистор можно и исключить.
При равенстве входных напряжений транзистор VT1, управляемый выходом компаратор – закрыт, на управляющем электроде VS1 ноль, а значит закрыт и симистор. При изменении температуры меняется сопротивление R2, а на разницу напряжений на входах компаратор отреагирует подачей открывающего сигнала на VT1. Появившееся на R8 напряжение откроет тиристор, пустив через нагрузку ток. Когда напряжения на входах операционного усилителя выравняются, он отключит нагрузку.
Питание управляющего каскада осуществляется через выпрямительный диод VD2 и гасящее сопротивление R10. При его сверхмалом потреблении тока – это вполне допустимо, как и использование для стабилизации питающего напряжения всего одного стабилитрона VD1. К тому же, управляющие цепи запитываются через нагрузку, на которой тоже происходит падение напряжения, особенно в нагретом состоянии.
Замены деталей
Обратите внимание на мощность резистора R10 — 2Вт, так же этот резистор должен выдерживать мгновенное напряжение 400В, если такой резистор не удается найти, его можно заменить несколькими последовательно включенными резисторами на меньшую мощность и напряжение.
В качестве стабилитрона VD1 можно установить BZX30C12 или любой другой стабилитрон на 12В близкий по параметрам.
Вместо VD2 можно поставить диод с обратным напряжением не менее 400В и током не менее 0,3А: например из серии 1N4004 — 1N4007
На место DA1 можно установить практически любой операционный усилитель, главное чтобы он работал в диапазоне питающих напряжений 10..15В.
А вот однопереходный транзистор КТ117 (VT1) не такой общераспространенный компонент электронных схем (зарубежные однопереходные транзисторы: 2N6027, 2N6028), зато его можно заменить схемой из двух биполярных транзисторов разной структуры и одного резистора 47 кОм. В схеме используются распространенные КТ315 и КТ361, но вполне могут использоваться и другие маломощные комплиментарные биполярные транзисторы.
Области применения терморегулятора
В основном, данное устройство применялось для термостабилизации птичьих инкубаторов. Где в роли тэнов выступали маломощные электрические лампочки по 60 Вт, соединенные параллельно по 4, 6 и 8 штук, в зависимости от размеров инкубатора и количества инкубируемых яиц.
Как монтировать обогреватель для инкубатора
Обогреватель для аквариума
Реже, такой терморегулятор применялся для поддержания заданной температуры в аквариумах с тропическими рыбками. Такая необходимость возникала из-за того, что большинство, выпускаемых для этих целей термообогревателей, имеет механический терморегулятор объединенный с тэном в одном корпусе. А следовательно, они поддерживают в заданных пределах свою, а не окружающую температуру. Это хорошо работает только в помещениях со стабильной, в пределах одного-двух градусов, своей температурой воздуха.
Особенности монтажа
Можно найти и другие сферы применения данному, несложному в изготовлении устройству. К примеру для рассадных парничков, сушильных шкафов, различных термованночек. На что вашей фантазии хватит. Только, если нагрузка допускает возможность короткого замыкания, необходимо добавить плавкий предохранитель на 1 А.
P.S.
Как говорилось выше данный простой терморегулятор применялся в инкубаторах раньше, сейчас на его смену пришли терморегуляторы с микроконтроллерным управлением, способные в автоматическом режиме понижать температуру в течении цикла инкубации. Да и сами инкубаторы обзавелись функцией регулирования влажности и переворачивания яиц.
16 thoughts on “ Схема терморегулятора для инкубатора своими руками ”
За микроконтроллерами будущее, не спорю, спасибо Гарвардской архитектуре вообще и Микрочип Технолоджи в частности. Но везде ли рентабельно их применение, с их-то возможностями. Сами-то они не дороги, но необходимая им периферия может быть разной. Да и без знания программирования на низком, машинном уровне — браться за них не стоит. Одним словом — чип для профессионалов и профессионального использования.
Но осваивать цифровые технологии необходимо и любителям, конечно, куда сейчас без них.
Видел инкубатор со схемой которая намного проще, где используется маломощный закрытый нагреватель и тепловое реле-регулятор. Конечно эта схема хорошая, но для любителя сложновата, ведь её надо ещё настроить.
Эту схему настраивать не нужно, заработать должна сразу. Вот подстраивать температуру нужно будет.
Если брать готовый регулятор, то и паять ничего не нужно: просто прикрутить провода к клеммам и готово. Кстати терморегулятор с цифровым индикатором, микропроцессором и датчиком температуры на алиэкспрессе можно купить что-то около 2 долларов. Долларов за 10-15 можно взять терморегулятор для теплого пола с графиком изменения температуры в течении суток и по дням недели.
Если для простенького инкубатора, то можно и за 2$, а лучше за 3-4, с задачей температурного люфта, чтоб лампочки не «дребежжали» из-за чувствительности датчика. Для хорошего, хорошо брать с полным графиком (и памятью на несколько) за 15-20$, чтоб задать полный цикл на весь период инкубации (для разных птиц), а к тенам подключить тихоходный (или редукцированный ) движок переворотки.
Но, по-настоящему хорошо — изучать pic-процессоры и создавать на их базе свои устройства, любой функциональности. А на алиэкспрессе можно купить программатор.
Микроконтроллеры штука хорошая, но когда речь идет о живых душах, лучше проще но надежнее на мой взгляд. Дабы яйца не заморозить или рыбок аквариумных не сварить.
Потому как бывает, что прошивку вылизываешь до блеска, мплаб и протеус аж дымятся от симуляции, и макет казалось бы работает. А вот складываются вдруг однажды некие условия, в которых программа заходит в тупик и устройство на МК впадает в маразм. И что характерно, прямо на ровном месте, там где казалось бы ничего не должно случится. Однако же не досмотрел какой-то из возможных вариантов, и пожалуйста — глюк. Терморегулятор с компаратором уж точно не заглючит при исправных деталях.
А можно ли использовать подобный(близкий к этому)принцип для создания токового реле нагрузки,но с 12 вольтовым питанием устройства
Да, даже проще получиться не нужен будет стабилитрон и мощный резистор, однопереходной транзистор, а вместо симмистора — MOSFET (если нагрузка небольшая то можно и биполярным транзистором обойтись).
Для любителя-новичка эта схема не столько сложна, сколько опасна — в ней нет гальванической развязки с сетью питания! Выполнять ее монтаж нужно очень грамотно, аккуратно и качественно.
Компаратор без гистерезиса и достаточно мощный нагреватель не дадут неожиданных эффектов для приборов работающих по соседству? Я делал похожий для обогрева кожуха уличной аналоговой камеры. Но нагреватель был сделан из резисторов МЛТ и в качестве ключа мощный биполярный резистор (питание нагревателя 15 вольт). В ходе переключения компаратора «дребезг» был такой, что несколько секунд невозможно было ничего разобрать на видеозаписи с камеры. А в морозную погоду эти дребезги каждые несколько минут возникали. Помехи от многочисленных переключений на пороге срабатывания компаратора. Пришлось камеру снимать, допаивать навесом на плату резистор между выходом и неинвертирующим входом для обеспечения гистерезиса. Инкубатор и аквариум, конечно, не камера, но мало ли чего с ними в одну розетку будет подключено…
Естественно, дребезг переключений — основной недостаток данного устройства. И чем выше чувствительность и безинерционность термодатчика — тем он более ощутим. Об этом стоит помнить и, если это создает неудобство, то устранять, хотяя бы приведенным Root методом.
В закрытых, теплоизолированных от внешних условий системах с «тугими» термодатчиками, данная проблема особых неудобств не представляет.
Не стоит забывать и о том, что в те давние времена особочуствительной электроники практически не было.
Привет всем! кто может под заказ сделать плату для инкубатора?
Непонятно — а зачем в схеме симистор? Ведь управление идёт только во время одной полуволны?
КУ?
Резонно, в данной схеме можно обойтись тиристором, например КУ202Н.
Нет, нельзя. Управление симистором происходит в момент зарядки конденсатора С1, а так же при разряде этого конденсатора, в следствии чего через симистор на нагрузку проходит весь период переменного напряжения сети. Через КУ202 пройдет только пол периода.
Управление симистором происходит в момент заряда конденсатора С1, так и в момент разряда этого конденсатора, то есть через симистор на нагрузку проходит весь период переменного напряжения сети.
Здравствуйте. Я ещё любитель по этому у меня вопрос. А можно в место микрашки усилителя кр140уд6 поставить кр140уд1б? И в этом случае меняются ли указанные ножки? Заранее спасибо. Схема классная👍👍👍
Простое термореле своими руками. Простая и надёжная схема терморегулятора для инкубатора. Фото печатной платы
Модель для инкубатора «Квочка МИ-30» своими руками
Схема терморегулятора для инкубатора «Квочка» включает в себя полевые транзисторы, а также выпрямитель. Регулятор в данном случае предусмотрен с динистором. Непосредственно конденсаторы используются открытого типа. С целью самостоятельной сборки модификации потребуется обычный изолятор. Микросхема в указанном инкубаторе используется серии РР20.
Схема модели для инкубатора «Золушка»
Схема терморегулятора для инкубатора «Золушка» состоит из поворотного регулятора. Выпрямитель используется с двумя контактами. Чтобы самостоятельно собрать модификацию, применяется один динистор. Показатель перегрузки этого терморегулятора колеблется в районе 2 А. Входное напряжение цепи равняется не более 12 В. Резисторы в системе применяются как полевого, так и подстроечного типа. В данном случае трансиверы не требуются для сборки.
Описание
Терморегулятор представляет собой устройство, устанавливаемое в системах энергоснабжения и позволяющее оптимизировать затраты энергии на обогрев. Основные элементы терморегулятора:
Современный терморегулятор – это микросхема на основе диодов, триодов или стабилитрона, могущих преобразовывать энергию тепла в электрическую. Как в промышленном, так и самодельном варианте, это единый блок, к которому подключается термопара, выносная или располагаемая здесь же. Терморегулятор включается последовательно в электрическую цепь питания исполняющего органа, таким образом, уменьшая или увеличивая значение питающего напряжения.
Устройство для инкубатора «Наседка»
Схема терморегулятора для инкубатора «Наседка» включает в себя модульный выпрямитель. Трансиверы используются полевого типа. Всего в цепи применяется три конденсатора. Емкость их на входе равняется 12 пФ. Непосредственно чувствительность системы колеблется в районе 3 мк. Расширитель для терморегулятора устанавливается полупроводникового типа. Стабилизатор для модели не применяется. Выходное напряжение устройства равняется 10 В.
Область применения самодельных терморегуляторов
В быту, применение терморегулятора встречается чаще всего у дачников, эксплуатирующих самодельные инкубаторы и как показывает практика, они не менее эффективны, чем заводские модели. По сути, использовать такое устройство можно везде, где необходимо произвести какие-то действия зависящие от показаний температуры. Аналогично можно оснастить автоматикой систему опрыскивания газона или полива, выдвижения светозащитных конструкций или просто звуковую, либо световую сигнализацию, предупреждающую о чем-либо.
Устройство для К157УД2
Схема терморегулятора для инкубатора на К157УД2 состоит из модульного выпрямителя. Регулятор в данном случае используется с дипольным резистором. Всего в цепи предусмотрено пять конденсаторов. Емкость их равняется не более 3.5 пФ. Расширитель у модели применяется без стабилизатора. На выходе установлен усилитель. Всего у модели используется два диода. Микросхема предусмотрена серии РР20. Динистор в данном случае отсутствует.
Ремонт своими руками
Собранные собственноручно, эти приборы служат достаточно долго, однако существует несколько стандартных ситуаций, когда может потребоваться ремонт:
Модификации с импульсными триодами
Данного типа схема терморегулятора для инкубатора, своими руками созданная, включает в себя конденсаторный модулятор. Микросхемы чаще всего применяются многоканального типа. С целью самостоятельной сборки модификации используется однополюсный трансивер. Всего в работе понадобится два динистора. На выходе цепи устанавливается мощный транзистор. Непосредственно импульсные триоды применяются со стабилизатором. В среднем чувствительность терморегулятора не должна превышать 6 мк. Показатель выходного напряжения равняется 10 В. С целью защиты устройства от сбоев применяются разного рода предохранители.
Преимущества и недостатки
Несомненно, использование автоматического регулирования, уже само по себе является преимуществом, так как потребитель энергии получает такие возможности:
Автоматическое управление нашло особенно большое применение в системах отопления многоквартирных домов. Оборудуемые терморегуляторами вводные задвижки автоматически управляют подачей теплоносителя, благодаря чему жители получают значительно меньшие счета.
Недостатком такого прибора можно считать его стоимость, что впрочем, не относится к тем, что изготовлены своими руками. Дорогостоящими являются только устройства промышленного исполнения, предназначенные для регулирования подачи жидких и газообразных сред, так как исполнительный механизм включает в себя специальный двигатель и другую запорную арматуру.
Хотя сам прибор достаточно нетребователен к условиям эксплуатации, точность реагирования зависит от качества первичного сигнала и особенно это касается автоматики работающей в условиях повышенной влажности или контактирующей с агрессивными средами. Термодатчики в таких случаях, не должны контактировать с теплоносителем напрямую.
Выводы закладываются в гильзу из латуни, и герметично запаиваются эпоксидным клеем. Оставить на поверхности можно торец терморезистора, что будет способствовать большей чувствительности.
Терморегулятор в хозяйстве – порой незаменимая вещь, помогающая контролировать тепловой режим на домашнем инкубаторе или овощной сушке. Встроенные механизмы подобного назначения часто быстро портятся или не отличаются достойным качеством, что вынуждает изобретать простой терморегулятор своими руками.
Если вы оказались в числе тех, кому срочно потребовался самодельный прибор с функцией теплорегуляции, оставайтесь здесь, ведь все подходящие и опробованные схемы в сочетании с теорией и полезными советами приведены ниже.
Использование оперативных триодов
Оперативные триоды в устройствах устанавливаются довольно редко. Схема инкубатора включает в себя подстроечные резисторы. У многих моделей используются подстроечные транзисторы. Непосредственно триоды устанавливаются за выпрямителями. С целью самостоятельной сборки модели не обойтись без качественного модулятора.
В данном случае потребуется три транзистора полевого типа. Емкость их не должна превышать 2.2 пФ. Непосредственно трансивер устанавливается за регулятором. Стабилизатор применяется только линейного типа. Устанавливается он на микросхеме. Выходное напряжение устройств данного типа равняется около 12 В. В свою очередь, чувствительность терморегуляторов составляет не более 6 мк.
Как работает
Принцип функционирования термостата достаточно прост, поэтому многие радиолюбители для оттачивания своего мастерства делают самодельные аппараты.
При этом можно использовать множество различных схем, хотя наиболее популярной является микросхема-компаратор.
Данный элемент имеет несколько входов, но всего один выход. Так, на первый выход поступает так называемое «Эталонное напряжение», имеющее значение установленной температуры. На второй же поступает напряжение уже непосредственно от термодатчика.
После этого, компаратор сравнивает эти оба значения. В случае, если напряжение с термодатчика имеет определенное отклонение от «эталонного», на выход посылается сигнал, который должен будет включить реле. После этого, подается напряжение на соответствующий нагревающий или охлаждающий аппарат.
Одноканальные транзисторы для терморегуляторов
С одноканальными транзисторами схема терморегулятора для инкубатора (своими руками сделать прибор при ее наличии не составит труда) состоит из модульного выпрямителя, а также микросхемы. Регуляторы для данных моделей берутся с двумя резисторами. Расширитель чаще применяется подстроечного типа. С целью самостоятельной сборки модификации используются лишь полупроводниковые тиристоры. Всего изоляторов для схемы потребуется два. Конденсаторы можно использовать емкостного типа. Как правило, показатель перегрузки находится на уровне 4.3 А. В данном случае выходное напряжение максимум достигает 13 В.
Назначение и принцип работы терморегулятора
Терморегулятор, иногда называемый термостатом (что не совсем верно, термостатом можно назвать весь инкубатор целиком), служит для поддержания заданной температуры путем включения и выключения нагревателя в зависимости от заданной температуры. Температура определяется при помощи датчика.
С помощью терморегулятора фермеры поддерживают нужную температуру в инкубаторе.
Датчиком может быть:
Как пример, можно привести датчик американской фирмы Dallas Semiconductor, имеющий однопроводной цифровой интерфейс. Его можно использовать в схеме на микроконтроллере. Схема получается несложной, детали недорогими, но потребуются изрядные навыки и знания в области программирования, практически профессиональные, чтобы заставить все это работать надежно и безотказно. Ведь от этого может зависеть партия из сотен яиц.
Когда температура датчика превышает заданное значение, цепь питания нагревателя, например, ламп накаливания, отключается и инкубатор начинает понемногу остывать. Когда температура становится ниже другого заданного значения, лампочки снова включаются.
Получается выключатель-автомат с обратной связью по температуре. Даже с двумя: отрицательная обратная связь автомат отключает, а положительная – включает. Промежуток между порогами включения и отключения называется гистерезисом. Если этот гистерезис равен нулю (чего на практике не бывает), или очень близок к нему, то регулятор будет включаться и выключаться слишком часто и что-нибудь, довольно скоро, выйдет из строя.
Терморегулятор для инкубатора можно сделать самостоятельно.
Существуют регуляторы простые, в которых гистерезис не нормируется и имеет значение, достаточное для практики. Но есть и такие, где порог переключения и гистерезис выставляются раздельно и очень точно. Их используют в промышленности и научных исследованиях.
Схема с двухканальными транзисторами
Данная схема терморегулятора для инкубатора своими руками предполагает использование полупроводниковых резисторов. Непосредственно выпрямители стандартно применяются с модулятором. Всего на схеме есть три конденсатора.
Стабилизатор используется с высокой пропускной способностью. Динистор для терморегулятора подходит лишь аналогового типа. Расширитель в цепи установлен за модулятором. Непосредственно регулятор предусмотрен поворотного типа. Диоды в данном случае устанавливаются за выпрямителем.
Устройство с низкоемкостным конденсатором
Схема терморегулятора данного типа предполагает использование модульного выпрямителя. Непосредственно конденсатор применяется емкостью не более 2.3 пФ. Резисторы для модели подбираются подстроечного типа. Всего в устройстве имеется три расширителя. Безопасная работа прибора обеспечивается изоляторами.
Динисторы в цепи предусмотрены аналогового типа. Всего для модели требуется один стабилизатор. Трансиверы в данном случае отсутствуют. Выходное напряжение терморегулятора находится на отметке в 10 В. Чувствительность модулятора равняется не более 6 мк. Показатель перегрузки устройства находится на уровне 3.3 А.
Процесс изготовления
Итак, рассмотрим процесс самостоятельного изготовления простого терморегулятора на 12 В, имеющего датчик температуры воздуха.
Все должно происходить следующим образом:
чтобы включить нагреватель, лучше всего применять клеммник счетчика.
Применение селективных конденсаторов
Терморегуляторы с селективными конденсаторами являются распространенными. Стандартная схема устройства состоит из модульного выпрямителя и двух диодов. Для передачи сигнала на микросхему применяется расширитель. Всего в цепи предусмотрено два резистора.
Трансивер используется только один. Показатель чувствительности в данном случае находится на уровне 4 мк. Регулятор стандартно используется поворотного типа. Также важно отметить, что есть модификации с микроконтроллерами. Входное напряжение устройств не превышает 13 В. В среднем параметр перегрузки равняется 3.6 А.
ТЕРМОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ИНКУБАТОРА
А.Н. Хиленко. г.Кременчуг. Полтавская обл.
Предложена схема простого и надежного в работе термореле для инкубатора. Отличается малым потреблением электроэнергии, выделение тепла на силовых элементах и балластном резисторе незначительно. Предлагаю схему простого и надежного в работе термореле для инкубатора. Схема изготовлена, испытана, проверена в работе в непрерывном режиме в течение нескольких месяцев эксплуатации.
Технические данные: Напряжение питания 220 В, 50 Гц Коммутируемая мощность активной нагрузки до 150 Вт. Точность поддержания температуры ±0,1 °С Диапазон регулирования температуры от + 24 до 45°С.
Принципиальная схема устройства показана на рис.1. На микросхеме DA1 собран компаратор. Регулировка заданной температуры производится переменным резистором R4. Термодатчик R5 подключен к схеме экранированным проводом в хлорвиниловой изоляции через фильтр C1R7 для уменьшения наводок. Можно применить двойной тонкий провод, свитый в жгут. Терморезистор необходимо поместить в тонкую полихлорвиниловую трубку.
Конденсатор С2 создает отрицательную обратную связь по переменному току. Питание схемы осуществляется через параметрический стабилизатор, выполненный на стабилитроне VD1 типа Д814А-Д. Конденсатор С3 — фильтр по питанию. Балластный резистор R9 для уменьшения рассеиваемой мощности составлен из двух последовательно соединенных резисто¬ров 22 кОм 2 Вт. С этой же целью транзисторный ключ на VT1 типа КТ605Б, КТ940А подключен не к стабилитрону, а к аноду тиристора VS1.
Выпрямительный мост собран на диодах VD2-VD5 типа КД202К,М,Р, установленных на не-большие П-образные радиаторы из алюминия толщиной 1-2 мм площадью 2-2,5 см2 Тиристор VS1 также установлен на аналогичный ра¬диатор площадью 10-12 см2
В качестве нагревателя используются осветительные лампы HL1…HL4, включенные последовательно-параллельно для увеличения срока службы и исключения аварийных ситуаций в случае перегорания нити накала одной из ламп.
Работа схемы. Когда температура термодатчика меньше заданного уровня, выставленного потенциометром R4, напряжение на выводе 6 микросхемы DA1 близко к напряжению питания. Ключ на транзисторе VT1 и тиристоре VS1 открыт, обогреватель на HL1…HL4 подключен к сети. Как только температура достигнет заданного уровня, микросхема DA1 переключится, напряжение на ее выходе станет близким к нулю, тиристорный ключ закроется, и обогреватель отключится от сети. При отключении обогревателя температура начнет понижаться, и когда она станет ниже заданного уровня, снова включатся ключ и обогреватель.
Детали и их замена. В качества DA1 можно применить К140УД7, К140УД8, К153УД2 (Прим.ред. — подойдет практически любой операционный усилитель или компаратор). Конденсаторы любого типа на соответствующее рабочее напряжение. Терморезистор R5 типа ММТ-4 (или другой с отрицательным ТКС). Его номинал может быть от 10 до 50 кОм. При этом номинал R4 должен быть таким же. Печатная плата при используемой микросхеме DA1 типа КР140УД6 показана на рис.2.
Устройство, выполненное из исправных деталей, начинает работать сразу. При испытании и работе следует соблюдать правила техники безопасности, так как устройство имеет гальваническую связь с сетью.
Радiоаматор-Электрик №8/2001, стр. 23. Консультант портала по электронике С. Тинкован
Схема устройства на резонансных конденсаторах
С резонансными конденсаторами схема терморегулятора для инкубатора своими руками включает в себя кодовый расширитель. Показатель чувствительности системы равняется не более 5 мк. Выпрямитель для моделей подходит только модульного типа. Как правило, резисторы используются подстроечными усилителями. Трансивер находится в цепи за регулятором.
Для повышения уровня пропускной способности применяются динисторы. В некоторых случаях терморегуляторы производятся с кенотронами. Чаще всего они используются частотного типа. Если говорить о параметрах, то емкость конденсаторов не превышает 5.2 пФ. В данном случае напряжение находится на уровне 13 В. В среднем параметр перегрузки равняется 3 А.
Детали устройства
Выше было предложено использовать в качестве температурного сенсора термистор, но это не единственный вариант.
В принципе, в этом качестве может быть задействован любой полупроводниковый элемент, так как характеристики этих деталей всегда зависят от температуры.
Так, например, ток коллектора обычного биполярного транзистора при нагреве возрастает, что неминуемо отражается на работе усилительного каскада (транзистор перестает реагировать на входной сигнал из-за смещения рабочей точки).
Похожим образом реагируют на изменение температуры и кремниевые диоды. При температуре +25 градусов напряжение на контактах свободного диода составит около 700 мВ, а замеры на перманентном диоде покажут примерно 300 мВ. Если же температура будет повышаться, напряжение с каждым градусом будет падать примерно на 2 мВ.
Однако, у всех этих элементов есть существенный недостаток: собранные на их базе терморегуляторы с большим трудом приходится настраивать, иначе говоря, калибровать. Ведь нам только приблизительно известно, какую элемент демонстрирует характеристику при той или иной температуре и как именно он реагирует на ее колебания. Гораздо проще работать с выпускаемыми современной промышленностью термодатчиками, проходящими калибровку еще на стадии производственного процесса.
Сильного удорожания проекта покупка такой детали не вызовет. Так, например, аналоговый термодатчик марки LM-335 компании National Semiconductor стоит всего 1 доллар.
Можно использовать и его модификации – датчики LM-135 и LM-235, хотя они предназначены для применения, соответственно, в военной электронике и промышленности.
Датчик LM-335 содержит 16 транзисторов и работает подобно стабилитрону, у которого напряжение стабилизации находится в зависимости от температуры.
Только в данном случае все параметры досконально известны: на каждый градус по шкале абсолютных температур (Кельвина) приходится напряжение в 10 мВ или 0,01 В.