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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Thermostat triac. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de puissance, thermomètres, stabilisateurs thermiques La différence entre cette version du stabilisateur thermique et bien d'autres précédemment décrites dans notre magazine réside principalement dans le remplacement du traditionnel SCR par un triac, ce qui a permis de supprimer le pont redresseur composé de diodes puissantes. En conséquence, le nombre d'éléments installés sur un dissipateur thermique d'une puissance de sortie allant jusqu'à 1 kW a été réduit de cinq à un. Le thermostabilisateur peut être utilisé pour maintenir la température dans une maison située sur un terrain de jardin, dans une cave, un balcon « stockage de légumes » et d'autres espaces fermés. La stabilisation de la température par le dispositif électronique proposé s'effectue, comme d'habitude, en allumant et en coupant la tension secteur fournie à la charge - le radiateur, en fonction de la température du capteur - thermistance. Le triac lui-même est activé à proximité du moment où la tension secteur passe par zéro, ce qui réduit le niveau d'interférence. Le diagramme du stabilisateur thermique est présenté sur la Fig. 1. Le stabilisateur thermique utilise une unité d'alimentation et des circuits de génération d'impulsions aux moments où la tension du secteur passe par « zéro », décrit dans [1], donc la partie du circuit qui répète complètement la Fig. 1 [1], non représenté ici.
"zéro" une impulsion de polarité négative se forme. Le déclencheur de Schmitt, assemblé sur les éléments DD1.1, DD1.2 et la résistance R9, forme des montées et des descentes abruptes de cette impulsion. La chute de tension positive correspondant au début de l'alternance est différenciée par la chaîne C4R11 et, sous la forme d'une courte impulsion de polarité positive, est fournie à la broche d'entrée 12 de l'élément DD1.4. Dans le même temps, la deuxième entrée (broche 13) de l'élément DD1.4 reçoit un signal de la sortie de l'ampli opérationnel DA1, qui fait office de comparateur. Ses entrées sont connectées aux sorties d'un pont sensible à la température formé des résistances R5 - R8 et de la thermistance RK1. Alors que la température de la thermistance est supérieure à celle réglée par la résistance R5, la tension à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel est inférieure à celle de l'entrée inverseuse et un signal de bas niveau est généré à la sortie du comparateur. . A ce moment, les impulsions ne traversent pas l'élément DD1.4 et la LED HL1 est fermée. Lorsque la température de la thermistance RK1 diminue et que la tension à ses bornes augmente, le signal de sortie de l'ampli-op correspondra à un niveau élevé, la LED HL1 s'allumera et les impulsions de la chaîne de différenciation C4R11 commenceront à traverser le DD1.4. 3 éléments à la base du transistor VT1. Au début de chaque demi-cycle, le transistor commencera à allumer le triac VSXNUMX et connectera ainsi la charge - le radiateur - au réseau. Tous les éléments de l'appareil, à l'exception du triac et de la partie prise du connecteur de sortie X1, sont montés sur un circuit imprimé mesurant 80x50 mm (Fig. 2). La carte, constituée d'une feuille de fibre de verre unilatérale, est conçue pour l'installation de résistances MLT, de condensateurs K73 - 16 (C1), K50 - 6 (C2), KM - 5 (autres). Résistance variable R5 - SPZ - 4aM ou SPZ - 4bM. Diodes VD1 et VD2 - n'importe quelle impulsion ou redresseur au silicium, diode Zener VD3 - pour une tension de stabilisation de 10...12 V. Le microcircuit K561LA7 est remplaçable par un K176LA7 ou un KR1561LA7. Les transistors VT1 et VT2 peuvent être n'importe quelle structure pnp en silicium de faible puissance, le transistor VT3 - de puissance moyenne ou élevée de la même structure avec un courant de collecteur admissible jusqu'à 150 mA.
La fonction de comparateur (DA1) peut être exécutée par presque n'importe quel ampli opérationnel fonctionnant à une tension d'alimentation complète de 10 V et consommant un courant ne dépassant pas 5 mA, par exemple KR140UD7, K140UD6, KR140UD6, KR140UD14. LED HL1 - n'importe quelle série AL307. Il doit être placé le plus loin possible de la carte et doit « regarder » dans la même direction que l’arbre de la résistance variable R5. Le boîtier de la résistance R5 est relié au conducteur négatif du circuit d'alimentation des microcircuits, nécessaire à son blindage. La thermistance RK1 utilisée dans l'échantillon fabriqué de l'appareil est la MMT - 4. Mais toute autre série MMT ou KMT avec une résistance nominale de 10...33 kOhm convient également. Mieux - MMT scellé - 4 ou KMT - 4 [2, 3]. Pour déterminer les résistances des résistances R5 et R6, il est nécessaire de régler la plage de température dans laquelle le stabilisateur thermique doit fonctionner. La résistance de la thermistance est mesurée à la température de fonctionnement maximale. La résistance R6 doit avoir la même résistance ou légèrement moins. Mesurez ensuite la résistance de la thermistance à la température minimale et sélectionnez la résistance de la résistance R5 de telle sorte qu'elle, au total avec la résistance de la résistance R6, ne soit pas inférieure à celle mesurée. S'il y a des difficultés à mesurer la résistance d'une thermistance dans une plage de température, on peut supposer que pour les résistances de la série MMT, elle augmente de 19% lorsque la température diminue de 5°C, de 41% lorsque la température diminue de 10°C, et de 20 fois lorsque la température diminue de 16°C. De même, avec la même augmentation de température, la diminution de la résistance de l'appareil est respectivement de 29 %, 1,5 % et deux fois. Pour les thermistances KMT, ce changement est environ XNUMX fois plus important. Les valeurs des résistances R5, R6 et de la thermistance RK1 indiquées dans le diagramme correspondent à la plage de fonctionnement du stabilisateur de température de 15...25°C. Le circuit imprimé et le triac KU208G (ou KU208V), montés sur un dissipateur thermique à ailettes de dimensions 60x50x25 mm, sont placés dans un boîtier en plastique de dimensions 150x95x70 mm de manière à ce que la thermistance soit proche de la paroi inférieure du boîtier, et le le dissipateur thermique du triac est proche du sommet. Tout d'abord, le plus grand nombre possible de trous de ventilation d'un diamètre de 6 mm par incréments de 10 mm sont percés dans ces parois du boîtier de plus petite taille. La LED et l'arbre de résistance sortent à travers des trous dans la paroi avant du boîtier. L'arbre de la résistance variable lui-même et la vis de fixation de la poignée en plastique ne doivent pas être accessibles en cas de contact accidentel. Ils commencent à configurer et calibrer le régulateur sans triac. La broche 12 de l'élément DD1.4 est temporairement connectée avec un cavalier à la broche 14 de ce microcircuit, et un voltmètre à tension constante est connecté à la résistance R12. Le condensateur C1 est shunté avec une résistance d'une résistance de 220...330 Ohms, après quoi le stabilisateur thermique est connecté à une source de courant continu avec une tension de sortie de 12...15 V. La valeur de tension de cette source est définie de sorte que le courant consommé par le stabilisateur thermique soit compris entre 18 et 20 mA. La thermistance est placée dans de l'eau dont la température correspond au milieu de la plage de fonctionnement. L'isolant de la thermistance ne doit pas toucher l'eau. Lorsque l'arbre de la résistance R5 est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre, la LED HL1 doit s'allumer et le voltmètre doit afficher une tension d'environ 9 V ; lorsqu'il est tourné dans le sens opposé, la LED s'éteint et l'aiguille du voltmètre doit rester à zéro. L'échelle. Faites une marque correspondante sur l'échelle de la résistance variable. En modifiant la température de l'eau, le thermostabilisateur est complètement calibré. Pour effectuer cette opération, à la place d'une thermistance, vous pouvez utiliser des résistances fixes avec des valeurs correspondant à la résistance mesurée de la thermistance à des températures données. Après avoir retiré la résistance supplémentaire et le fil de liaison, assemblez complètement le stabilisateur et vérifiez son fonctionnement avec une lampe à incandescence connectée au connecteur X1 « Charge ». Pour linéariser l'échelle d'une résistance variable, vous pouvez utiliser les recommandations de l'article [4]. Le régulateur est installé en position verticale afin que les trous de ventilation de son corps ne soient obstrués par rien, par exemple sur le mur d'une pièce. Si un stabilisateur thermique est utilisé pour maintenir la température dans une cave, une couveuse ou un « stockage de légumes » sur un balcon, il est préférable de le placer en dehors du volume à température stabilisée et de retirer la thermistance du boîtier du stabilisateur. Dans ce cas, pour réduire l'influence des interférences, à la place de la thermistance, il convient de placer sur la carte un condensateur à oxyde d'une capacité d'au moins 50 μF et d'une tension nominale d'au moins 10 V. La thermistance elle-même et les fils menant il doit être soigneusement isolé. Le stabilisateur thermique n'a pas d'hystérésis de température et sa précision peut être très élevée, de l'ordre de 0,1°C. Mais si, pour une raison quelconque, une hystérésis est toujours requise, il est nécessaire de connecter une résistance (représentée en lignes pointillées sur la figure 3) avec une résistance de plusieurs mégaohms entre les broches 6 et 1 de l'amplificateur opérationnel DA2. littérature
Auteur : S. Biryukov, Moscou
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