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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Maintien automatique de la température dans le volume. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de puissance, thermomètres, stabilisateurs thermiques Le maintien automatique de la température est nécessaire lors de l'entretien des installations de stockage individuelles de légumes sur les balcons pendant la saison froide, ainsi que pour maintenir la température des aquariums, des serres et des locaux d'habitation. Le chauffage électrique peut également être utilisé comme chauffage complémentaire et correctif en complément d’autres types de chauffage, par exemple dans une serre. Dans les dispositifs de maintien automatique de la température, des dispositifs à contact (relais) ou des dispositifs sans contact (thyristors) sont utilisés dans le circuit de commande de puissance du chauffage. Il est préférable d'utiliser des interrupteurs à thyristors car ils sont plus fiables. Pour contrôler les thyristors, ils sont largement utilisés comme circuits de commande de thyristors les plus accessibles basés sur un analogue d'un transistor unijonction.
Ce circuit (Fig. 1a) est monté sur deux transistors bipolaires de conductivités npn et pnp (VT2, VT3). Ce circuit effectue un contrôle par impulsion de phase du thyristor et garantit que le moment de mise sous tension du thyristor se déplace à n'importe quel point du demi-cycle de la tension secteur (Fig. 1, b). Le courant de commande pour la conduction du thyristor est fourni par le condensateur de stockage C1, connecté entre l'émetteur du transistor VT2 et le fil commun. L'énergie stockée dans le condensateur est proche de zéro au début de l'alternance et augmente au cours de l'alternance. Le moment où le condensateur commence à se décharger à travers l'électrode de commande du thyristor détermine la tension à la base de ce transistor fournie par le circuit de commande. La réduction de cette tension rapproche le moment d'ouverture du thyristor du début de l'alternance. Et à une certaine tension de commande basse, le thyristor ne s'ouvre pas, car l'énergie suffisante pour déverrouiller le thyristor n'a pas encore été stockée sur le condensateur de stockage pendant le temps écoulé depuis le début de l'alternance. Ce schéma permet un bon contrôle automatique de la température dans le volume en le chauffant continuellement. Cependant, pour le chauffage initial du volume, lorsque la température diminue fortement, le circuit de commande basé sur l'état du capteur de température donne une tension de commande très faible, le thyristor n'est pas déverrouillé et le volume n'est pas chauffé. Ainsi, un simple circuit de commande à thyristor basé sur un analogue d'un transistor unijonction ne permet pas de chauffer automatiquement le volume à partir d'une température considérablement réduite par rapport à celle requise. Cette situation ne nous est pas acceptable lorsque l’électricité est temporairement coupée. Un schéma simple de contrôle automatique de la température dans un volume, exempt de cet inconvénient, est illustré à la Fig. 2. Le circuit fournit un contrôle d'amplitude pour allumer le thyristor et allume l'élément chauffant dans le volume à partir de n'importe quelle température basse pendant un certain temps jusqu'à ce que la température atteigne la température réglée sur le contrôleur de température R2. La durée du cycle de chauffage est contrôlée par une sonde de température dans le volume R1. Lors du chauffage initial du volume ou lors d'une longue absence de chauffage, la résistance du capteur augmente fortement, et lorsque le régulateur est connecté au réseau, la tension basée sur le transistor VT1 le maintient ouvert. Le transistor VT2 s'ouvre et le courant d'activation du thyristor circule à travers le circuit de l'électrode de commande du thyristor. Le thyristor s'allume au début de chaque demi-cycle. À mesure que le volume chauffe, la résistance du capteur diminue. Lorsque le volume atteint une température égale à celle réglée, les transistors VT1 et VT2 se ferment. Le thyristor est fermé. Il n'y a pas de chauffage jusqu'à ce que la température dans le volume descende à une valeur ne dépassant pas 1°C en dessous de la valeur réglée. Après quoi, le chauffage se remet en marche. Le thyristor allumé contourne le circuit de commande, et il ne consomme pas d'énergie, ce qui permet de réduire la puissance de la résistance de limitation R8. La lueur de la LED HL2 indique que l'appareil est connecté au réseau et que le circuit de chauffage fonctionne, tandis que HL1 ne s'allume pas. La lueur de HL1 indique un chauffage, tandis que HL2 s'éteint. La précision du maintien de la température à environ 1°C est tout à fait acceptable. Lors de la configuration du circuit, vous devez sélectionner la résistance de la résistance R6 et appliquer l'échelle de consigne de température R2. Pour sélectionner R6, vous devez allumer la lampe d'éclairage comme charge, couper le circuit du capteur de température et, en réduisant la résistance de la résistance R6 de 2 kOhm, faire briller la lampe à pleine chaleur. Installez R6 de la valeur reçue dans le circuit. Pour différentes instances de thyristors, R6 peut varier. Pour appliquer l'échelle de consigne, activez la résistance R2 de sorte que dans la position extrême gauche du curseur, la résistance du circuit soit la plus grande. Placez le capteur de température avec un thermomètre à mercure dans un récipient contenant de l'eau et amenez la température de l'eau (en la chauffant ou en ajoutant de la glace) à la température souhaitée au début du cadran. Ensuite, en réduisant la résistance R3 de 47 kOhm, allumez la lampe. Enregistrez la valeur de la résistance R3. Déplacez le moteur R2 à l’extrême droite. Tout en augmentant la température de l'eau, enregistrez la température à laquelle la lampe s'éteint. Il s'agit de la température supérieure de l'échelle de consigne. Les divisions d'échelle intermédiaires sont appliquées en fonction des lectures requises d'un thermomètre à mercure à cet endroit de l'échelle près du comparateur à cadran, où un léger mouvement de la poignée du cadran provoque l'allumage de la lampe. L'échelle de point de consigne a une plage de température plus large avec un indice R2 plus grand et vice versa. Avec les valeurs indiquées sur la figure 2, la plage d'échelle est d'environ 6°C.
Le circuit utilise : une thermistance de type MMT-1 ou KMT-4, MMT-1 de 1 à 2 kOhm comme capteur de température R10 ; VT1 peut être KT315, KT3102 avec n'importe quelle lettre ; VT2 - tapez KT361, KT3107, KT209, KT313 avec n'importe quelle lettre ; thyristor VS1 - type KU201, KU202 K-N ; les diodes du pont doivent avoir une tension inverse supérieure à 300 V et un courant direct suffisant pour alimenter le radiateur ; LED HL1 AL307G, HL2 - AL307B. Lorsque la puissance du chauffage est supérieure à 100 W, les diodes du thyristor et du redresseur doivent être installées sur les radiateurs. Le régulateur peut également être utilisé comme thermomètre à l'endroit où le capteur est installé. Pour ce faire, tournez le bouton de réglage de la température pour éteindre l'une des LED et allumer l'autre et vice versa. Dans cette situation, l'aiguille de consigne est dirigée sur son échelle vers la température mesurée. Structurellement, il est conseillé de protéger le capteur de température des influences mécaniques. Pour ce faire, la thermistance est placée dans un tube en plastique. La thermistance de type MMT-4 doit d'abord être retirée du boîtier métallique. Remplissez le tube d'huile de transformateur et fermez hermétiquement des deux côtés avec des bouchons en caoutchouc épais. Dans l'une des fiches, utilisez une aiguille pour percer deux trous dans lesquels enfiler deux conducteurs minces en isolant fluoroplastique. L'élément chauffant d'un aquarium a une conception similaire. Une chaîne de résistances permanentes connectées en série est placée dans un tube de longueur suffisante. Ainsi, un radiateur de 50 W est constitué de 23 résistances de 43 Ohm, O,5 W dans un tube de 50 cm de long. Etant dans un environnement huileux (et l'ensemble du radiateur dans l'eau), les résistances ne surchauffent pas. L'épaisseur des parois des tubes doit être faible. Lorsque vous travaillez avec le circuit, il est nécessaire de respecter les règles de sécurité, car les éléments du circuit contiennent une tension secteur. Auteur : A.N. Romanenko
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