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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Stabilisateur de température universel de haute précision
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de puissance, thermomètres, stabilisateurs thermiques L'appareil est conçu pour maintenir automatiquement la température et peut être utilisé dans un appartement, une maison privée et d'autres locaux avec une puissance de chauffage électrique allant jusqu'à 5,5 kW, ainsi que pour un magasin de légumes (y compris sur un balcon), dans un incubateur, un aquarium, etc. Il est prévu de connecter un climatiseur et de maintenir la température souhaitée de l'air refroidi. Le stabilisant thermique peut être utilisé en production. S'il est nécessaire d'augmenter la puissance à 100 kW ou plus, un démarreur ou contacteur magnétique (y compris pour une alimentation triphasée) correspondant à la charge est utilisé, dont la bobine de démarrage est connectée directement au stabilisateur. De nombreux appareils électroniques pour le maintien automatique de la température ont été publiés dans diverses publications d'ingénierie radio, cependant, certains d'entre eux ne fonctionnent pas en toute sécurité, car le capteur et les éléments de commande n'ont pas d'isolation galvanique de l'alimentation secteur [1], d'autres ne fournissent pas le précision nécessaire du maintien en température et n'excluent pas des commutations fréquentes de l'élément chauffant ("bounce") près du seuil de température [2], d'autres sont difficiles à fabriquer et contiennent des éléments rares [3]. La version proposée est exempte de ces défauts. De plus, la portée de l'appareil a été élargie en maintenant la température avec une grande précision et une puissance accrue, correspondant aux appareils de chauffage et aux climatiseurs modernes disponibles dans le commerce. Le stabilisateur thermique décrit fournit un maintien de la température avec une précision de ±0.C et la possibilité de régler l'intervalle de température entre le moment où le chauffage (climatiseur) est allumé et le moment où il est éteint de 0,1 à 1,5°C.
Avec les cotes indiquées dans le diagramme (Fig. 1), une valeur fixe de l'une des sept températures de 21 ... 27 ° C est fournie. Cette plage de température peut être décalée vers le haut ou vers le bas par la résistance R8 de 9...3°C. La puissance consommée par l'unité électronique du stabilisateur de température ne dépasse pas 3,5 VA. L'appareil est une combinaison de cinq unités fonctionnelles: un relais thermique électronique, un commutateur de mode de fonctionnement, un multivibrateur, un transformateur d'impulsions et une clé trinistor (triac), un transformateur de réseau avec un redresseur. Le relais thermique électronique se compose d'un comparateur de tension DA1 et d'un pont de mesure. Le capteur de température, qui est la thermistance RK1, est inclus dans le bras du pont de mesure R1, R3-R10, R2, RK1, alimenté par une tension stabilisée. Le filtre R1 1R12C2 atténue l'effet des parasites sur les conducteurs reliant la thermistance au comparateur. La résistance R14 fixe la largeur de "l'hystérésis de température" de 0,1 à 1,5°C. Lorsque la température diminue, la résistance de la thermistance RK1 augmente. Suite à un changement de tension à l'entrée du comparateur, ce dernier, lorsqu'il est déclenché, fournit une tension négative au commutateur des modes de fonctionnement SA2, VT1. En mode "chauffage", le transistor VT1 démarre un multivibrateur monté sur les transistors VT2, VT3. La fréquence de génération est d'environ 20 kHz, ce qui garantit un fonctionnement fiable de la clé trinistor (triac) qui alimente en tension le chauffage (climatiseur). Le transformateur d'impulsions T1 assure une isolation galvanique entre le secteur 220 V et le stabilisateur de température, ce qui répond aux exigences de sécurité électrique. L'enroulement primaire du transformateur est connecté aux collecteurs des transistors VT2, VT3 via le condensateur C4. La LED verte HL2 de la lueur sert d'indicateur de l'inclusion du thermostat dans le réseau, et la lueur rouge de la LED HL1 indique qu'une tension est appliquée au chauffage ou au climatiseur. Si le thermostat est censé être utilisé uniquement pour le climatiseur, il n'est pas nécessaire d'installer l'interrupteur SA2, le transistor VT1, les résistances R15-R17. Dans ce cas, il faut relier la borne 7 du comparateur DA1 à la base du transistor VT3 avec un cavalier. Si seul un élément chauffant est censé être utilisé, l'interrupteur SA2 n'est également pas nécessaire, tandis que la borne 7 du comparateur est connectée au point de connexion des résistances R15, R16 et que le collecteur du transistor VT1 est connecté à la base du transistor VT3 . Les climatiseurs modernes ont une fonction de chauffage. Dans ce cas, l'interrupteur SA2 est mis sur la position "Chauffage". Pour alimenter le stabilisateur de température, n'importe quel transformateur de réseau T2 est utilisé, ce qui abaisse la tension à 8 ... 10 V. Le courant de charge est d'au moins 200 mA. Le transformateur peut être utilisé à partir de l'adaptateur réseau de la console de jeux vidéo. Le conditionneur C7 réduit le courant prélevé sur le réseau en compensant l'énergie réactive consommée par le transformateur. Après sélection du condensateur, le courant est passé de 30 à 16 mA. Le capteur avec thermistance RK1 peut être situé à une distance (10 m ou plus) de l'unité électronique. Dans ce cas, la connexion se fait avec un fil blindé isolé. La thermistance RK1 doit être protégée contre les dommages mécaniques en permettant un libre accès à l'air. La puissance du chauffage (climatiseur) conformément au schéma de la fig. 1, ne doit pas dépasser 2,2 kW, mais il est facile de l'augmenter à 5,5 kW, en utilisant à la place de deux trinistors VD3, VL4 type KU202N triac TS 1 22-25-6, comme le montre la Fig. 2. Dans ce cas, un enroulement secondaire du transformateur d'impulsions T1 est utilisé. Le condensateur C8 permet d'activer le triac sans sélection rigoureuse de ses paramètres. En fonction de la puissance de charge, des trinistors (triac) doivent être installés sur des dissipateurs thermiques à raison de 60 cm pour 1 kW de charge. Lors de l'utilisation d'un thermostat pour un incubateur, les résistances R5-R10 et l'interrupteur SA1 ne sont pas utilisés, et la résistance R4 est remplacée par une résistance de 15 kΩ et connectée au boîtier. La température de 37,5°C est fixée par la résistance R3. Lors de l'utilisation d'un stabilisateur de température pour un magasin de légumes, la résistance R4 est remplacée par une résistance de 75 kΩ et connectée au boîtier. La température 2...4°C est également réglée par la résistance R3. S'il est nécessaire d'utiliser un stabilisateur de température dans la plage de température de 0 à 100 ° C, la résistance R1 doit être remplacée par une résistance de 5,1 kΩ et la résistance R3 par 100 kΩ. La sortie de la résistance R4, qui va au commutateur SA1, est reliée au boîtier. La plupart des pièces du stabilisateur thermique sont montées sur une carte de circuit imprimé en feuille de fibre de verre de 2 mm d'épaisseur. L'emplacement des pièces n'est pas critique. Le transformateur d'impulsions T1 est enroulé sur un anneau de dimensions 20x12x6 mm en ferrite 2000NM. Les trois enroulements sont identiques et contiennent 50 tours de fil de litz LESHD 7x0,07, qui peut être remplacé par du fil PEL-SHO 0,17. Lors de la fabrication du transformateur, les enroulements et les bornes doivent être isolés de manière fiable. La résistance d'isolement entre les enroulements doit être d'au moins 0,5 MΩ, mesurée avec un mégohmmètre 500 V (PUE p. 1.8.34). L'appareil utilise des résistances fixes de type MLT, des variables - SPZ-1a, des condensateurs de type KM (C2-C8) et K52-1 (C1-C6). Le comparateur K521SAZ peut être remplacé par le K554SAZ. Le transistor VT1 de type KT31 5B peut être utilisé avec un index alphabétique différent ou l'une des séries KT301, KT312, KT3102. Au lieu des transistors VT2 et VT3, les transistors KT608 peuvent être utilisés. L'ensemble de diodes VD2 peut être remplacé par des diodes KD1 05, etc. Au lieu de diodes VD3-VD5, des diodes KD509A peuvent être utilisées. Les LED peuvent également être remplacées par d'autres. En tant que commutateur SA1, un commutateur de petite taille de type PM est utilisé, mais un autre type peut être utilisé, par exemple P2K. Un interrupteur à bascule de type MTD-2 a été utilisé comme interrupteur SA1. Lors de l'installation d'un transformateur d'impulsions, il est nécessaire de connecter correctement les débuts et les extrémités des enroulements, sinon vous devrez les échanger. Un stabilisateur thermique correctement assemblé commence à fonctionner immédiatement. Dans certains cas, en raison de la dispersion des valeurs de la thermistance RK1, il peut être nécessaire de sélectionner les résistances R5-R10 pour régler la température fixe exacte avec le commutateur SA1. littérature
Auteur : V.Yu. Petrovsky, Tchernihiv; Publication : radioradar.net
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Commentaires sur l'article : Eugene Un bon schéma, comme un premier - pour une modernisation plus poussée à un nouveau niveau de développement technologique.
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