Терморегулятор

Для поддержания заданной температуры жидкости или воздуха в помещении можно изготовить простой терморегулятор, принци­пиальная схема которого показана на рис. 261.

Устройство пита­ется от источника постоянного тока напряжением 9 В и потребляет ток около 10 мА. Максимальная мощность подогревателя 1 кВт.

Терморегулятор содержит измерительный узел на транзисторе VTJ, инверторы DD1.1, DD1.4, мультивибратор на элементах DD1.2, DD1.3, усилитель мощности на транзисторе VT2 и симистор VSL

Датчиком температуры служит терморезнстор R2. Если регу­лируемая температура выше установленной переменным рези­стором R5, на вход элемента DD1.1 поступает сигнал высокого уровня, и на его выходе установлен сигнал низкого уровня. При этом мультивибратор не работает, симистор VS1 закрыт, и ток через нагреватель Rh не протекает, Если  контролируемая температура понижается, сопротивление терморезистора R2 увеличи­вается и транзистор VT1 призакрывается. При достижении уста­новленного уровня регулируемой температуры поступаемый на вход элемента DD1.1 сигнал переключает его, н иа управляемый вход мультивибратора поступает сигнал высокого уровня. Муль­тивибратор устанавливается в рабочий режим и продифференци­рованные его импульсы, усиленные транзистором VT2, трансфор­мируются в цепь управления симистора. В начале каждого пол}-периода сетевого напряжения симистор открывается, пропускай номинальный ток через нагреватель. Для открывания снмистора в начале каждого полупернода сетевого напряжения частота муль­тивибратора выбрана значительно большей частоты сети и соответ­ствует нескольким килогерцам.

Транзистор VT1 можно использовать нз серий КТ361, КТ203, VT2 - из серий КТ603, КТ608, КТ815. Статический коэффициент передачи тока транзистора VT1 должен быть 50-100, VT2 - не менее 50. Терморезистор R2 любого типа на номинальное сопро­тивление 10-20 кОм, например, ММТ-1. Подстроечный резистор R4 - проволочный многооборотный, например, СП5-2, R51- типа СПО. Микроамперметр иа ток полного отклонения стрелки 100 мкА. Микросхема DD1 может быть типа К564ЛА7. Диоды VD1 - VD3 кремниевые малой мощности любого типа. Трансфор­матор Т1 намотан на ферритовом кольце типоразмера К10X6X5 из феррита 2000НН. Его обмотки I и II содержат по 50 витков про­вода ПЭЛШО 0,2. Для повышения надежности гальванической развязки между источником питания устройства и напряжением сети на магнитопровод, а также между обмоткамн трансформатора следует намотать слой лакоткани. В качестве нагревателя можно использовать осветительные лампы накаливания или типовые элек­тронагревательные элементы (ТЭН).

При налаживании устройства следует иметь в виду, что вто­ричная обмотка трансформатора Т1 и симистор VSJ находятся под сетевым напряжением. Налаживание начинают с измерительною узла. Терморезистор R2 помещают в камеру, температура воздуха в которой соответствует максимальной температуре регулирова­ния. После некоторой выдержки, связанной с инерционностью терморезнстора, подстроечный резистором R4 устанавливает стрелку микроамперметра на последнее деление шкалы. Затем тем­пературу в камере понижают до минимального значения темпера­туры регулирования. Если стрелка мнкроамперметра отклонилась не на нулевое (или близкое к нулю) значение шкалы, следует подо­брать сопротивление резистора R1. После этого повышают темпера­туру в камере и с помощью образцового термометра градуируют шкалу измерительного прибора в градусах температуры. При этом вращают ручку переменного резистора R5 до положения, при ко­тором нагреватель включается, и на его шкале отмечают темпера­туру регулирования.

Терморегулятор можно упростить, если измерительный узел выполнить без микроамперметра. При этом резисторы Rl, R3, R4, транзистор VT1 и диоды VD1 - VD3 не используют, а терморези­стор подключают между «плюсом» источника питания и верхним выводом (по схеме) переменного резистора R5. При такой схеме устройства сопротивление терморезистора может быть на несколько сотен килоом. Сопротивление переменного резистора R5 выбирают на 5-10 % больше сопротивления терморезистора при минималь­ной температуре регулирования.