ユニバーサル高精度温度スタビライザー。スキーム、説明

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ユニバーサル高精度温度安定器

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この装置は自動的に温度を維持するように設計されており、最大5,5 kWの電気ヒーター電力を備えたアパート、民家、その他の施設、および野菜店（バルコニーを含む）で使用できます。インキュベーター、水族館など。エアコンを接続し、冷気の希望温度を維持する予定です。熱安定剤は生産に使用できます。電力を100kW以上に上げる必要がある場合は、負荷に対応する磁気スターターまたはコンタクターを使用し（三相電気ネットワークを含む）、その始動コイルをスタビライザーに直接接続します。

自動温度維持のための多くの電子デバイスがさまざまな無線工学の出版物に掲載されていますが、センサーと制御要素が主電源からガルバニック絶縁されていないため [1]、一部は動作が安全ではありません。温度維持の必要な精度と、しきい値温度付近での頻繁なヒーターの切り替え (「バウンス」) を排除しないもの [2]、その他のものは製造が難しく、希少な要素を含んでいます [3]。提案されたバージョンには、これらの欠点がありません。また、高精度な温度維持とパワーアップにより装置の幅が広がり、市販されている最新のヒーターやエアコンにも対応。

記載の温度安定器は、±0.Cの精度で温度を維持し、ヒーター（エアコン）をオンにしてからオフにするまでの温度間隔を0,1〜1,5°Cに調整する機能を提供します。

ユニバーサル高精度温度安定器
図。 1

図 (図 1) に示されている定格では、21 ～ 27 ° C の 8 つの温度のいずれかの固定値が提供されます。この温度範囲は、9 ～ 3°C の抵抗 R3,5 によって上下にシフトできます。温度安定器の電子ユニットの消費電力は XNUMX VA を超えません。

このデバイスは、電子サーマルリレー、動作モードスイッチ、マルチバイブレータ、パルストランスとトリニスタ（トライアック）キー、整流器付きのネットワークトランスの1つの機能ユニットの組み合わせです。電子サーマルリレーは、電圧コンパレータDA1と測定ブリッジで構成されています。サーミスタRK1である温度センサーは、安定した電圧で給電される測定ブリッジR3、R10-R2、R1、RK1のアームに含まれています。フィルタR1R12C2は、サーミスタをコンパレータに接続する導体への干渉の影響を減衰させます。抵抗R14は、「温度ヒステリシス」の幅を0,1〜1,5°Cに設定しました。温度が下がると、サーミスタRK1の抵抗が増加します。コンパレータの入力での電圧の変化の結果として、コンパレータはトリガーされると、動作モードSA2、VT1のスイッチに負の電圧を供給します。「ヒーター」モードでは、トランジスタVT1は、トランジスタVT2、VT3で組み立てられたマルチバイブレータを起動します。発生周波数は約20kHzで、ヒーター（エアコン）に電圧を供給するトリニスター（トライアック）キーの確実な動作を保証します。

パルストランスT1は、220 Vの主電源と熱安定装置の間にガルバニック絶縁を提供し、電気的安全性の要件を満たします。トランスの一次巻線は、コンデンサC2を介してトランジスタVT3、VT4のコレクタに接続されています。

緑色の HL2 LED の点灯は、サーモスタットがネットワークに接続されていることを示し、HL1 LED の赤色の点灯は、ヒーターまたはエアコンに電圧が印加されていることを示します。サーモスタットをエアコンのみに使用する場合は、スイッチSA2、トランジスタVT1、抵抗R15-R17を取り付ける必要はありません。この場合、DA7コンパレータの端子1とトランジスタVT3のベースをジャンパで接続する必要があります。ヒーターのみを使用する場合は、スイッチ SA2 も必要ありませんが、比較器の端子 7 は抵抗 R15、R16 の接続点に接続され、トランジスタ VT1 のコレクタはトランジスタ VT3 のベースに接続されます。 . 現代のエアコンには暖房機能があります。この場合、スイッチ SA2 は「ヒーター」の位置に設定されます。

温度安定器に電力を供給するために、電圧を2〜8Vに下げる任意のT10ネットワーク変圧器が使用されます。負荷電流は200mA以上です。トランスフォーマーは、ビデオゲームコンソールのネットワークアダプターから使用できます。 C7コンディショナーは、変圧器によって消費される無効エネルギーを補償することにより、ネットワークから引き出される電流を削減します。コンデンサを選択した後、電流は30mAから16mAに減少しました。サーミスタRK1を搭載したセンサーは、電子ユニットから10m以上離れた場所に設置できます。この場合、接続はシールド線とは別に行われます。サーミスタRK1は、自由な空気アクセスを提供することにより、機械的損傷から保護する必要があります。

図1に示す図によるヒーター（エアコン）の電力。 2,2、5,5 kWを超えてはなりませんが、図3に示すように、4つのサイリスタVD202、VL1タイプKU22NトライアックTS 25 6-2-1の代わりに使用すると、8kWに簡単に増やすことができます。この場合、パルストランスT60の1次巻線がXNUMXつ使用されます。コンデンサCXNUMXを使用すると、パラメータを慎重に選択しなくてもトライアックをオンにすることができます。負荷電力に応じて、サイリスタ（トライアック）をXNUMXkWの負荷あたりXNUMXcmの割合でヒートシンクに取り付ける必要があります。

インキュベーターにサーモスタットを使用する場合、抵抗R5〜R10とスイッチSA1は使用せず、抵抗R4を15kΩの抵抗に交換してケースに接続します。 37,5°Cの温度は抵抗R3によって設定されます。

野菜店に温度安定器を使用する場合、抵抗R4を75kΩの抵抗に交換してケースに接続します。温度2...4°Cも抵抗R3によって設定されます。

0〜100℃の温度範囲で温度安定器を使用する必要がある場合は、抵抗R1を5,1kΩの抵抗に、抵抗R3を100kΩに交換する必要があります。スイッチSA4に送られる抵抗R1の出力は、ハウジングに接続されています。

熱安定剤のほとんどの部品は、厚さ2mmのホイルグラスファイバー製のプリント回路基板に取り付けられています。部品の位置は重要ではありません。パルストランスT1は、フェライト20NM製の12x6x2000mmの寸法のリングに巻かれています。 50つの巻線はすべて同じで、7ターンのLESHD 0,07x0,17リッツ線が含まれています。これは、PEL-SHO0,5線に置き換えることができます。変圧器の製造では、巻線と端子を確実に絶縁する必要があります。巻線間の絶縁抵抗は、500 Vメガーで測定して少なくとも1.8.34MΩである必要があります（PUE p.XNUMX）。

このデバイスは、MLT タイプの固定抵抗器、変数 - SPZ-1a、KM (C2-C8) および K52-1 (C1-C6) タイプのコンデンサを使用します。

コンパレータ K521SAZ は K554SAZ に置き換えることができます。トランジスタ VT1 タイプ KT31 5B は、別の文字インデックスまたは KT301、KT312、KT3102 シリーズのいずれかで使用できます。トランジスタＶＴ２およびＶＴ３の代わりに、トランジスタＫＴ６０８を使用することができる。 VD2 ダイオードアセンブリは、KD3 608 ダイオードなどに置き換えることができます。VD2-VD1 ダイオードの代わりに、KD05A ダイオードを使用できます。 LEDは他のものと交換することもできます。スイッチＳＡ１として、ＰＭ型の小型スイッチを用いたが、他の型、例えばＰ２Ｋを用いてもよい。 SA3スイッチはMTD-5型のトグルスイッチを使用しました。

パルストランスを取り付けるときは、巻線の始点と終点を正しく接続する必要があります。そうしないと、それらを交換する必要があります。

正しく組み立てられたヒートスタビライザーは、すぐに機能を開始します。場合によっては、サーミスタ RK1 の値のばらつきにより、スイッチ SA5 で正確な固定温度を設定するために抵抗 R10 ～ R1 を選択する必要がある場合があります。

文学

AbramovS。インキュベーター用の温度調節器//比率。 -2002。 -第9号。 -p.40-41。
Belyakov A. シンプルなサーモスタット//ラジオ。 - / 989. -№3。 -p.31.
Kiselev A.デジタル表示付きサーモスタビライザー//ラジオ。 - 1994. - No. 6. - P.26-28。

著者：V.Yu. ペトロフスキー、チェルニーヒフ。出版物: radioradar.net

他の記事も見る セクションパワーレギュレーター、温度計、熱安定剤.

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