категории: Практическа електроника, Тайните на електротехника
Брой преглеждания: 338,506
Коментари към статията: 24

Направи си сам термостат

Необичайна употреба на регулируем ценеров диод TL431. Прост регулатор на температурата. Описание и схема

Всеки, който някога е участвал в ремонти на съвременни компютърни захранвания или различни зарядни - за клетъчните телефони, за зареждане на „пръстови“ AAA и AA батерии, малък детайл е добре известен TL431, Това е т.нар регулируем ценеров диод (вътрешен аналог на KR142EN19A). Тук наистина може да се каже: „Малка шпула, да, скъпа“.

Логиката на Зенеровия диод е следната: когато напрежението върху контролния електрод надвиши 2,5 V (зададено от вътрешното референтно напрежение), диодът на Зенер, който по същество е микросхема, е отворен.

В това състояние през него тече ток и натоварването. Ако това напрежение стане малко по-малко от определения праг, ценеровият диод се затваря и изключва товара.

Когато такъв ценеров диод се използва в източници на енергия, излъчващият светодиод на оптрона, управляващ силовия транзистор, най-често се използва като товар.

Това е в случаите, когато е необходимо галванично изолиране на първичните и вторичните вериги. Ако не се изисква такава изолация, тогава ценеровият диод може директно да управлява силовия транзистор.

Изходната мощност на микросхемата на ценеровия диод е такава, че с негова помощ е възможно да се управлява релето с ниска мощност. Именно това позволи използването му при изграждането на температурен регулатор.

В предложения дизайн, ценеровият диод се използва като компаратор. В същото време той има само един вход: вторият вход не е необходим за подаване на референтното напрежение, тъй като се генерира вътре в тази микросхема.

Това решение ви позволява да опростите дизайна и да намалите броя на частите. Сега, както в описанието на всеки дизайн, трябва да се каже няколко думи за детайлите и всъщност за принципа на работа на този термостат.

Проста схема на треморегулатор

Напрежението в контролния електрод 1 се задава с помощта на разделителите R1, R2 и R4. Тъй като се използва R4 РТС с отрицателен TCR, следователно при нагряване съпротивлението му намалява. Когато напрежението на пинов 1 над чип 2,5V е отворено, релето е включено.

Релейните контакти включват триак D2, който включва товара. С повишаване на температурата съпротивлението на термистора спада, поради което напрежението в клема 1 става по-ниско от 2,5 V - релето е изключено, натоварването е изключено.

С помощта на променлив резистор R1 се настройва температурата на термостата.

Температурният сензор трябва да бъде разположен в зоната за измерване на температурата: ако е, напр. електрически бойлер, тогава сензорът трябва да бъде фиксиран към тръбата, напускаща котела.

Включването на триак с помощта на реле осигурява галванична изолация на термистора от мрежата.

Термисторен тип KMT, MMT, CT1. Като реле е възможно да се използва RES-55A с намотка от 10 ... 12V. KU208G triac ви позволява да включите натоварването до 1,5 kW. Ако натоварването не е повече от 200W, триакът може да работи без използване на радиатор.

Борис Aladyshkin

Вижте също на e.imadeself.com:

Индикатори и сигнални устройства на регулируем ценеров диод TL431

Електронен термостат за охладител за масло

Как да се предпазим от колебания на напрежението

Най-лесният ключ за здрач (фото реле)

Термостат за електрически бойлер

Коментари:

# 1 написа: | [Цитиране]

Имате красив сайт, всичко е написано на ясен език и схемите са много прости (да се надяваме, че са надеждни), което е особено приятно.

Относно тази схема въпросът е: диод D1, посочен на веригата, не е посочен в описанието на веригата. Кое трябва да взема?

Бих могъл да намеря на старо захранване микросхема в същия случай като TL431, но е отбелязано az 431. Някъде в мрежата прочетох, че е едно и също. Така ли е?

Защо релето се включва триака? Възможно ли е просто да свържете 220 V към релето, ако натоварването е допустимо в рамките на 200 вата?

Коментари:

# 2 написа: andy78 | [Цитиране]

Диод - всеки с обратно напрежение най-малко 30 волта.

AZ431 - същият регулируем ценеров диод, само от друг производител, аналог на TL431.

RES55 - реле за тръстика. Превключената мощност е много малка - 7,5 вата (има още 15 вата). Без триак няма да работи. Триакът във веригата изпълнява ролята на превключващ елемент, ключ, който комутира товарната верига. Максималното натоварване от 200 W в изделието се споменава в смисъл, че под тази мощност можете да използвате триак без радиатор, но наличието на триак е задължително.

Коментари:

# 3 написа: | [Цитиране]

Схемата е твърде малка, стойностите не се виждат. Моля, направете го по-голям.

Коментари:

# 4 написа: andy78 | [Цитиране]

Ето линк към веригата на регулатора на температурата на регулируем ценеров диод TL431 в по-голям мащаб: https://e.imadeself.com/termoregul.png

Коментари:

# 5 написа: | [Цитиране]

Купих си някаква китайска щафета. Написано е 12VDC (е вкл. Намотка).

5A 250VAC смяна. При каква комутационна мощност релето е достатъчно? Нуждаете се от около 200W

Между другото, опитвам се да сглобя нагревател за аквариум за риба от резистори MLT-2 (прочетох го някъде във форума) и стари фумигатори, но по-лесно от този регулатор може да се намери навсякъде, така че можете да добавите полезна статия с нагреватели :)

Коментари:

# 6 написа: | [Цитиране]

И какво отива до входа? (1 верига 12 волта) как да го включите? последователно ??

Коментари:

# 7 написа: andy78 | [Цитиране]

Отляво - управляващата верига на релето на тръстика 12 V. Регулируемият ценеров диод TL431 е свързан последователно с релето. Вдясно е силовата част на веригата. Релето задейства триака и той контролира натоварването.

Коментари:

# 8 написа: | [Цитиране]

Какъв е надзорът на този регулатор? Какъв температурен диапазон регулира? Например грешката е + -0,5 градуса, диапазонът е от -5 до +40 градуса

Коментари:

# 9 написа: | [Цитиране]

Възможно ли е да увеличите обхвата, например, до 70 градуса?

Коментари:

# 10 написа: | [Цитиране]

Благодаря за схемата. Това е най-простата схема, която можех само да намеря.

Единственото нещо, което бих искал да опростя схемата, е да измисля как да управлявам триака директно, без тръстиково реле, както е посочено на схемата или оптоизолацията. Единственото нещо, което не знам, е дали TL431 има достатъчно мощност, за да отвори тиристора. За това са необходими 50-100mA. И вие също трябва да излезете с обикновено захранване за управляващата верига, например, разделител на напрежение на резистори или кондензатори, което намалява напрежението до 20 волта + диоден мост + Krenka, издавайки 12 волта. (като например това „Захранване на банката за 10 минути“

Веригата е без цифрови елементи, така че мисля, че липсата на изолация няма да е много лоша.

Мисля, че можете да свържете управляващата верига директно към триака така: +12 волта към всеки захранващ терминал на триака, изходът на управляващата верига (терминал номер 3 TL431) към клемата за отключване на триака чрез резистор.

Вместо термистор искам да използвам 1N4148 диод като сензор за температура, защото е често срещано и евтино. И той има добър обхват, имам нужда от 100 до 300 градуса.

Коментари:

# 11 написа: слава | [Цитиране]

Контролният електрод в триака, който е включен в 220? Също така не разбрах целта на диода D1? И според мен би било необходимо да се постави някакъв ограничаващ резистор за този регулируем ценеров диод, а не веднага да се захранва към него.

Коментари:

# 12 написа: | [Цитиране]

Кажете ми схемата на термостата за мазето на гаража. Необходимо е, когато температурата падне до +2, нагревателят се включва. Благодаря предварително.

Коментари:

# 13 написа: | [Цитиране]

реле за отскачане и изключване

Коментари:

# 14 написа: | [Цитиране]

Прави ли веригата. Необходимо е да се приложи стабилизирана мощност към ролката или 7812lm, а успоредно с терморезистора Кондер 0,1 микрона. Ако скачането продължава, тогава увеличете.

Коментари:

# 15 написа: | [Цитиране]

Имам термистор MMT-4 1.5kOhm. Възможно ли е да се използва в тази схема и как?

Коментари:

# 16 написа: Макс | [Цитиране]

Отскачането на релето може да бъде отстранено чрез свързване на кондензатор от 220 - 470 uF паралелно с релейната бобина. 16 волта.

Коментари:

# 17 написа: | [Цитиране]

Управляващата верига работи, но има един проблем в изключено състояние след 25-30 секунди, триакът започва да предава напрежение 127 V. R3 отваря ли триака? Защо преминава напрежение 127 V?
В състояние на включване всичко е както трябва, т.е. 220 V.

Коментари:

# 18 написа: | [Цитиране]

Какъв е температурният диапазон на регулатора? Нуждаете се до 220 градуса. Ако термисторът е 1kom, тогава каква е номиналната стойност на R1 и R2, за да достигне 220 градуса? Може би има формула за изчисление? Мощността на печката е 380 вата.

Коментари:

# 19 написа: Борис Аладишкин | [Цитиране]

АндрюМоже би целият проблем е в триак KU208G. 127V се получава от факта, че триакът преминава един от полуциклите на мрежовото напрежение. Опитайте да го замените с импортиран BTA16-600 (16A, 600V), те работят по-стабилно. Купуването на BTA16-600 сега не е проблем и не е скъпо.

sta9111, за да отговорите на този въпрос, ще трябва да запомните как работи термостата ни. Ето, параграфът от статията: „Напрежението на управляващия електрод 1 се настройва с помощта на разделителите R1, R2 и R4. Като R4 се използва термистор с отрицателен TCR, поради което при нагряване съпротивлението му намалява. Когато напрежението по-високо от 2,5 V на щифт 1 е отворено, релето е включено. "

С други думи, при желаната температура, във вашия случай 220 градуса, трябва да бъде термисторът R4 спад на напрежението 2.5V, ние го обозначаваме като U_2.5V. Номиналната стойност на вашия термистор е 1Kohm - това е при температура 25 градуса. Тази температура е посочена в директории.

Референтен термистор msevm.com/data/trez/index.htm

Тук можете да видите диапазона на работната температура и TKS: малко е подходящо за температура от 220 градуса.

Характеристиката на полупроводниковите термистори е нелинейна, както е показано на фигурата.

Фигура. Токовият волтаж характеристика на термистора е e.imadeself.com/vat.jpg

За съжаление, типът на вашия термистор е неизвестен, така че ще приемем, че имате термистор MMT-4.

Според графиката се оказва, че при 25 градуса съпротивлението на термистора е само 1KΩ. При температура от 150 градуса съпротивлението пада до около 300 ома, по-точно, това е просто невъзможно да се определи от тази графика. Ние обозначаваме това съпротивление като R4_150.

Така се оказва, че токът през термистора ще бъде (законът на Ом) I = U_2.5V / R4_150 = 2.5 / 300 = 0.0083A = 8.3mA. Изглежда при температура от 150 градуса, изглежда, засега всичко е ясно и няма грешки в аргументите, сякаш. Да продължим по-нататък.

С 12V захранващо напрежение се оказва, че съпротивлението на веригата R1, R2 и R4 ще бъде 12V / 8.3mA = 1.445KΩ или 1445Ω. Изваждайки R4_150, се оказва, че сборът на съпротивленията на резисторите R1 + R2 е 1445-300 = 1145Ohm, или 1,145KOhm. По този начин е възможно да се приложи настройващ резистор R1 1Kohm и ограничаващ резистор R2 470ohm. Ето едно изчисление.

Всичко това е добре, само няколко термистора са проектирани да работят при температури до 300 градуса. Най-вече термисторите CT1-18 и CT1-19 са подходящи за този диапазон. Вижте ръководството за msevm.com/data/trez/index.htm

По този начин се оказва, че този термостат няма да осигури стабилизация на температурата от 220 и над градуса, тъй като е проектиран за използване на полупроводникови термистори. Ще трябва да потърсите верига с метални термистори TCM или TSP.

Коментари:

# 20 написа: Сергей | [Цитиране]

На 18 градуса дали това устройство ще се включи или какво трябва да се промени, така че да работи от 18-26 градуса?

Коментари:

# 21 написа: | [Цитиране]

Добър вечер Сглобена е веригата и референтното напрежение на стабилизатора 1.9 инча. Защо това може да бъде ??

Коментари:

# 22 написа: | [Цитиране]

Вячеслав,
проверете целостта на диода.

Коментари:

# 23 написа: | [Цитиране]

Борис Аладишкин,
Така че тиристорът оран с пълна сила, т.е. и на двата полуцикъла е необходимо да включите диода паралелно в схемата на тиристора в обратна посока, токът, изчислен за натоварването и по този начин компенсирате втората половина от загубите от живота и да включите тази работа и в двата полупериода, за да спите, можете да включите диода на серия ..... .......................

Андрю,

Мрежата има съответно два полупериода, един от тях се отваря, а вторият се затваря, въпросът - КАК ДА СЕ ... ... ОТГОВОР - отново диодът ще спаси живота ни по отношение на анода и управлението. поставете диода в тази посока, така че заключващият полу цикъл да работи за вас, а не срещу вас :)

Коментари:

# 24 написа: | [Цитиране]

Сглобих тази схема. R1 - 68k? R2 - 100 ома. Захранващите контакти K1 отклониха 1uF, така че да искри по-малко. Захранване чрез 12-волтов ключ. Работи отлично. Хистерезисът се осигурява от свойствата на самото реле. Не разбирам за какви проблеми говорят някои другари тук. Както казаха в нашето обучение: НАУЧЕТЕ МАТА!