Поиск по этому блогу

29 дек. 2013 г.

ТЕРМОРЕЛЕ

Устройство регулирования подачи мощности на нагреватель
в соответствии с заданной температурой

Данная схема предназначена для регулирования подачи мощности на нагрузку в пределах 0…300 Ватт на основании соответствия значений терморезистора и заданного вручную значений переменного резистора.
Таким образом, при использовании в качестве нагрузки обогреватель помещения можно установить (опытным путем) необходимую температуру, при уменьшении которой обогреватель будет включаться, и,наоборот, при увеличении температуры – отключаться.
Принцип схемы состоит в сравнении заданного значения переменного резистора и значения терморезистора. Входящие сигналы (значения) обрабатываются компаратором LM211 (возможно использование LM311 или подобного, в данной схеме LM211 выбран по температурных характеристикам).
Результирующий сигнал 1 или 0 (0 вольт и +5 вольт соответственно) усиливается транзисторным ключом КТ940А, и подается на управляющий электрод тиристора BT151-600R (возможно использование более мощного тиристора, например, BT151-800R, но с радиатором большей площади).
Схема снабжена выключателями переменных резисторов, которых может быть и больше, для сохранения постоянных значений. Так, например, при отключении обоих резисторов схема отключит нагрузку, при включении любого из них – будет поддерживаться заданная ранее температура. При включении же обоих резисторов их суммарное значение снижается, это позволяет задействовать «третью» настройку температуры.
Управляющий электрод тиристора зашунтирован резистором 51 Ом. Также нагрузку можно зашунтировать конденсатором напряжением 250~300 вольт и номиналом 0,33 мкФ (на схеме отсутствует).
Вся схема питается постоянным напряжением 14 вольт мощностью 1..2 Вт. Питание всей схемы не имеет гальванической развязки с сетевым напряжением! Необходимо соблюдать осторожность при настройке переменных резисторов на запитанном устройстве. Предполагается использовать переменные резисторы в пластиковом корпусе с пластиковыми ручками, например, импортные впаиваемые в плату – OC4.
В связи с общей гальванической связью в схеме используется постоянный резистор в разрыве между сетевым выводом схемы и переменными резисторами. Этот резистор кроме функциональной нагрузки также снижает до минимально возможного значение тока – 35 mA. В связи с чем, не рекомендуется менять положение данного резистора в схеме. Однако, и это значение ­– 35 mA – опасно для здоровья человека. Используйте переменные резисторы с изолированными ручками, никогда не используйте в данной схеме переменные резисторы с металлическими регуляторами!

В схеме также задействован информационный блок, состоящий светодиодов разного цвета. Это могут быть любые светодиоды с потреблением тока около 10 mA:
Зеленый цвет  - информирует, что схема находится под напряжением;
Красный цвет  - информирует, что нагрузка (нагреватель) включена;
Синий цвет       - информирует, что нагрузка (нагреватель) отключена, режим ожидания.
Детали:
Диодный мост рабочим током не менее 4 А, например, KBU 810. Диодный мост соединяется с сетью 220 вольт через плавкий предохранитель номиналом не более 3 А, и сдвоенный тумблер, отключающий оба проводника сети от гальванически не развязанной схемы.
Переменные резисторы на 22 кОм (15…25 кОм) с изолированными ручками – OC4.
Терморезистор – любого типа, номиналом 10…15 кОм. Если он будет заливаться в стяжку пола, все контакты терморезистора необходимо надежно изолировать.
Постоянные резисторы все мощностью рассеивания 0,25-0,5 Вт. Резисторы 100 кОм, питающие светодиоды, мощностью не менее 0,5 Вт, можно 1 Вт. Резистор в цепи стабилитрона источника питания мощностью рассеивания не менее 2 Вт.
Транзистор КТ940А устанавливается без радиатора, его можно заменить на любой, с рабочим током не менее 250 вольт. Тиристор BT151-600Rможно установить без радиатора, но все же для продления его срока службы рекомендуется минимальный радиатор, например, алюминиевая пластинка.

Необходимо обратить внимание, что нагрузка питается постоянным напряжением. Схема задумывалась как альтернатива регулятору «теплых полов».