10～50度の簡易熱安定器です。スキーム、説明

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簡易熱安定剤 10～50℃。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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日常生活や職場では、部屋や液体の入った容器などの温度を一定に維持する必要があることがよくあります。温度を自動的に維持するための電子機器は数多くあります。それらの中には、製造が難しく、希少な元素が含まれているものもあれば、電源ネットワークから電気的に絶縁されていないため、動作が安全ではないものもあります。

提案されたバージョンのサーモスタットは、0,5 ～ 10 °C の範囲で設定された温度が ±50 °C の精度で維持されることを保証します。サーモスタットに接続されたヒーターの電力は 2 kW を超えてはなりません。この装置の主な利点は、製造が容易であり、要素ベースが入手しやすいことです。

サーモスタットの電気回路図を図に示します。 1. このデバイスは、シュミットトリガー、マルチバイブレーター、変圧器、サイリスタースイッチの XNUMX つの機能ユニットの組み合わせです。

シュミットトリガーは、温度センサーであるサーミスター RK1 の抵抗を監視します。サーミスタの抵抗が減少し、下限しきい値を超えると、シュミットトリガが切り替わり、その出力信号によるマルチバイブレータが禁止されます。この結果、サイリスタスイッチはヒーターに電流を流さなくなります。サーミスタの抵抗が特定の上限閾値を超えて増加すると、シュミットトリガが再び前の位置に切り替わり、マルチバイブレータの動作が可能になり、そのパルスがサイリスタスイッチを開きます。その結果、ヒーターに電流が流れます。このプロセスは、ヒーター出力、対象物の設定温度と周囲温度の差、対象物の熱慣性、シュミットトリガーヒステリシスループの幅に応じた頻度で繰り返されます。

シュミットトリガーはトランジスタ VT1、VT2 に組み込まれています。これらのトランジスタのエミッタ回路には 4 つのダイオード VD5、VD2 が含まれています。非線形性により、トリガーのヒステリシスループを狭くし、温度維持の精度を高めることができました。抵抗器 R1 は温度制御限界を設定し、抵抗器 R2 はこれらの限界内の特定の温度値を設定します。トランジスタ VT4 と VTXNUMX 間の接続は直接接続されているため、最初のトランジスタが開いている場合は XNUMX 番目のトランジスタが閉じており、その逆も同様です。

シンプルな熱安定剤10-50°C
図。 1

トランジスタVT20、VT3に組み込まれたマルチバイブレータの発生周波数(約4kHz)は、抵抗R6、R10、コンデンサC4、C6の値によって決まります。周波数値は、サイリスタが確実に開く条件に基づいて選択されました。これには、少なくとも 10 μs の持続時間の制御電極上のパルスが必要です。

トランジスタ VT2 が開いている場合、マルチバイブレータは禁止されます。

パルス変圧器 T1 は、スイッチ回路と制御装置をガルバニック絶縁し、サーモスタット動作時の電気的安全要件を満たします。変圧器の一次巻線は分離コンデンサ C3 を介してトランジスタ VT4、VT5 のコレクタに接続されており、これによりそれらと変圧器の間の直流接続が排除されます。変圧器の一次巻線に電力を供給するこの方法により、電流が XNUMX 方向に流れることが保証され、変圧器の効率が向上します。

変圧器の巻線 1 ～ 2、3 ～ 4 は、ダイオード VD1、VD2 を介してサイリスタの制御遷移に接続されています。これにより、制御パルスの各半波で負荷が均等化され、サイリスタの制御電極での負電圧が遮断されます。 SCR を背中合わせに接続すると、大幅な電力を浪費する整流器ブリッジを使用せずに、主電源電圧の正と負の両方の半波がヒーターを通過できます。

HL1 LEDは、ヒーターがオンになっていることを示します。

このデバイスは、抵抗 SP1 (R1、R2)、OMLT (R7、R8、R9、R12)、および MLT (残り) を使用します。コンデンサ KM (C2-C6) および K52-1 (C1)。トランジスタ VT1、VT2 ～ KT315、および VT3、VT4 ～ KT603、KT608 の任意の文字。図に示されているダイオードの代わりに、KD104A (VD4、VD5) および KD510A (VD1、VD2) を使用できます。

ヒーターの電力が 200 W を超える場合は、SCR をヒートシンクに取り付ける必要があります。電力が 300 W を超えない場合は、KU202N の代わりに KU201N サイリスタを使用できます。

トランス T1 は、18NM フェライト製の寸法 12x4x2000 mm のリングに巻かれています。 50 つの巻線はすべて同じで、PELSHO 0,17 ワイヤが 600 回巻かれています。変圧器を製造するときは、少なくとも XNUMX V の巻線間の電圧に耐えられるように対策を講じる必要があります。

サーモスタットによって消費される電流は、電源電圧 250 ～ 8 V で 12 mA を超えません。

サーモスタットをネットワークに接続する前に、抵抗器 R2 を中間の位置に設定する必要があります。この抵抗をフロントパネルに配置することに決めた場合、抵抗値 300 ～ 510 オームの制限抵抗をこの抵抗と直列に接続する必要があります。

正しく組み立てられたサーモスタットはすぐに動作を開始します。場合によっては、抵抗 R3 を選択する必要があります。

著者：Yu.Mayatsky、ハリコフ。出版物: cxem.net

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