Einfache Thermostate. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren

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Viele Funkamateure kennen den sogenannten "Trigger-Effekt" an der Ansprechschwelle eines Thermo-, Fotorelais, automatischen Ladegeräts usw. Das Gerät kann Dutzende Male normal funktionieren, aber manchmal gibt es so einen unangenehmen Moment, in dem sich das Exekutivrelais einschaltet, sofort ausschaltet, wieder einschaltet usw. Ein solches Phänomen kann sich ziemlich lange manifestieren - die Relaiskontakte "brennen" aus und die Ressource der Relaisbetriebszeit ist nicht unbegrenzt. Wenn Thyristoren im Stromkreis verwendet werden, können sie sich bei häufigem Ein-Aus erhitzen und ausfallen sowie das Versorgungsnetz stören. Auf Abb. 1 zeigt ein Diagramm eines Thermostats an einem Relais, bei dem es kein schädliches Phänomen wie einen "Triggereffekt" gibt.

Fig. 1

Angenommen, dieser Thermostat dient zur Regelung der Lufttemperatur im Inkubator. Wenn die Temperatur im Inkubator unter + 38 ° C liegt (eingestellt mit einem variablen Widerstand R4), ist der Widerstand des Thermistors R3 relativ groß und der Komparator an DA1 befindet sich im positiven Sättigungsmodus, die Transistoren VT1 und VT2 sind offen, Relais K1 eingezogen und die Luft im Inkubator erwärmt. Wenn die Temperatur im Inkubator +38 ° C erreicht, wird der Widerstand des Thermistors R3 geringer und der Komparator wird in einen Zustand negativer Sättigung versetzt (das Potenzial des gemeinsamen Drahtes am Ausgang), die Transistoren VT1 und VT2 schließen, Relais K1-Freigaben.

Aufgrund der Tatsache, dass der Widerstand R1 in Reihe mit dem Widerstand R2 geschaltet ist, der von den Öffnerkontakten des Relais K1 überbrückt wird, schaltet das Relais bei einer Temperatur ein und bei einer anderen aus, d.h. die Temperatur im Inkubator wird beispielsweise innerhalb von +37,5...38°C gehalten. Die erforderliche Temperaturdifferenz wird durch die Auswahl des Widerstands R2 bereitgestellt. Somit fehlt in dieser Thermostatschaltung ein solches schädliches Phänomen wie ein "Triggereffekt". Die Betriebsspannung des Relais K1 muss mindestens 10 V betragen, die Relaiskontakte müssen dem geschalteten Wechselstrom standhalten und für eine Spannung von mindestens 250 V ausgelegt sein. 2.

Fig. 2

Auf Abb. Fig. 3 zeigt ein Diagramm eines Thermostaten mit einem Thyristor im Leistungsteil, der ebenfalls frei von dem "Trigger-Effekt"-Phänomen ist.

Fig. 3

Nehmen wir an, dass dieser Thermostat auch für einen Inkubator verwendet wird, die erforderliche Lufttemperatur darin sollte innerhalb von +38...39°C liegen (dieser Temperaturbereich wird mit dem variablen Widerstand R4 eingestellt). Auf dem Operationsverstärker des DA1-Chips befindet sich ein Komparator mit zwei Schwellenwerten. Liegt die Temperatur im Inkubator unter +38°C, ist der Widerstand des Thermistors R3 relativ hoch und beide Komparatoren befinden sich im Zustand positiver Sättigung (log „1“-Pegel an ihren Ausgängen). Ein RS-Flip-Flop ist auf den Logikelementen DD1.2, DD1.3 aufgebaut. Liegt die Lufttemperatur im Inkubator unter +38°C, liegt am Eingang S des RS-Triggers (nach dem Inverter DD0) log „1.1“, am Eingang R liegt log „1“, der Trigger befindet sich im Zustand „single“ (log „0“ an seinem inversen Ausgang 4 DD1.3). In diesem Fall ist der Transistor VT1 geschlossen, an die Steuerelektrode des Thyristors VS1 wird relativ zu seiner Kathode ein positives Potential angelegt, der Thyristor ist geöffnet und das Heizelement Rн ist eingeschaltet. Wenn die Lufttemperatur im Inkubator +38°C erreicht, sinkt der Widerstand des Thermistors R3, der Komparator an DA1.1 wechselt von einem Zustand positiver Sättigung in einen Zustand negativer Sättigung, sein Ausgang wird auf log „0“ gesetzt ", am Eingang S des Triggers - log „1“ , aber der Trigger bleibt im „Single“-Zustand, das Heizelement RH ist eingeschaltet.

Erreicht die Lufttemperatur im Inkubator +39°C, erscheint auch am Ausgang des Komparators DA0 der Log "1.2", der ihn am Eingang R des RS-Flips auf den Zustand "Null" setzt -Flop. Gleichzeitig erscheint an Pin 4 von DD1.3 ein Log "1", wodurch der Transistor VT1 geöffnet wird, an der Steuerelektrode des Thyristors VS1 wird relativ zu seiner Kathode ein niedriges Potential eingestellt, der Thyristor schließt , und die Heizung wird vom Netz getrennt. Wenn die Lufttemperatur im Inkubator unter +39°C, aber über +38°C sinkt, wird der Komparator DA1.2 auf positive Sättigung gesetzt, aber der Log "1" am Eingang R des Triggers ändert seine nicht Nullzustand, und die Heizung wird weiterhin deaktiviert. Und nur wenn die Lufttemperatur im Inkubator unter + 38 ° C fällt, wird der Komparator DA 1.1 in einen positiven Sättigungszustand versetzt, ein Protokoll "0" wird an den Eingang S des Triggers gesendet, der die einschaltet Heizung Rn. Somit wird die Temperatur im Inkubator innerhalb von +38...+39°C gehalten (die erforderliche Temperaturdifferenz wird durch die Auswahl des Widerstandswerts des Widerstands R2 erreicht), und das Phänomen des "Triggereffekts" fehlt in dieser Thermostatschaltung. Die Leiterplatte des Thermostats ist in Abb. 4 dargestellt. XNUMX.

Fig. 4

Beim Aufbau und Betrieb des Gerätes muss darauf geachtet werden, die Details nicht zu berühren, da das Netzwerkpotential in der Schaltung vorhanden ist. Es ist ratsam, einen variablen Widerstand R4 für eine genauere und gleichmäßigere Temperaturregelung auszuwählen (auch in der Schaltung von Abb. 1). Die Dioden VD1-VD4 können ausgeschlossen werden. In diesem Fall hat die Heizung Rn nur eine Halbwelle der Netzspannung, d.h. Bei einer Leistung von 500 W werden 250 W an der Heizung abgegeben, und die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der Heizung selbst wird erheblich erhöht. Die Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators T1 muss im Bereich von 13 ... 16 V liegen.

Autor: A. N. Mankowski, Pos. Schewtschenko, Gebiet Donezk; Veröffentlichung: cxem.net

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