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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Thermostabilisator für Temperaturen 150...1000 °C. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren Die Schaltung ist darauf ausgelegt, die gewünschte Temperatur automatisch und mit hoher Genauigkeit aufrechtzuerhalten und kann in verschiedenen Industrie- und Haushaltsgeräten zur Steuerung der Heizung einer Wärmekammer oder eines Lötkolbens verwendet werden. Wichtigste technische Eigenschaften des Wärmestabilisators 1. Betriebstemperaturbereich +150...1000 °С. 2. Die Genauigkeit der Aufrechterhaltung der eingestellten Temperatur im Betriebsbereich beträgt nicht weniger als 2 °C. 3. Die Betriebsspannung des Heizgeräts kann zwischen 100 und 400 V liegen. 4. Die Heizleistung darf bis zu 4 kW betragen (oder 8 kW bei Verwendung eines Heizkörpers für einen Triac mit größerer Fläche). 5. Der Temperatursensor ist ein Thermoelement mit einer Chromel-Alumel-Verbindung. 6. Der Steuerkreis des Thermostabilisators ist durch Gleichstrom elektrisch von der Stromversorgung des Heizgeräts isoliert. 7. Der Heizkreis wird berührungslos elektronisch eingeschaltet. 8. Der Steuerkreis wird von einer bipolaren Stromquelle mit einer Spannung von 12 V gespeist (die Stromaufnahme des Steuerkreises überschreitet nicht 15 mA). Es ist zulässig, bis zu 10 Thermostabilisatorkreise an eine Stromversorgung anzuschließen. Der Wärmestabilisator enthält eine minimale Anzahl von Elementen, was eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet, und seine geringen Abmessungen ermöglichen eine einfache Unterbringung in jedem Gehäuse. Das Gerät besteht aus zwei Komponenten: einem Steuerkreis und einer Stromversorgung.
Der Steuerkreis (Abb. 1.17) besteht aus einem Doppelchip DA1 (140UD20A) und einem symmetrischen Thyristor (Triac) VS1. Element DA1.1 enthält einen Differenzsignalverstärker von einem Thermoelement und Element DA1.2 enthält einen Integrator, der den Betrieb eines Impulsgenerators basierend auf einem Unijunction-Transistor VT1 steuert. Über den Trenntransformator T1 werden Impulse zur Steuerung des Schalters VS1 zugeführt.
Die Verwendung eines Integrators in der Schaltung anstelle des üblicherweise verwendeten Komparators ermöglicht es, beim Eintritt in den thermischen Stabilisierungsmodus eine weiche Charakteristik der Leistungsänderung im Heizgerät bereitzustellen. Dies geschieht durch Änderung der Ladezeit des Kondensators C8, von der die Frequenz des Generators und damit der anfängliche Öffnungswinkel des Triacs abhängt. Bis die Spannung vom Ausgang DA1/12 den durch die Widerstände R1 und R2 (an DA1/6) eingestellten Schwellenwert überschreitet, liegt am Ausgang der Mikroschaltung DA1/10 eine Spannung von +12 V an, wodurch sichergestellt wird, dass der Generator ( VT1) arbeitet mit der maximalen Frequenz. In diesem Fall sollte die Form der Impulse an der Steuerelektrode des Triacs die in Abb. gezeigte Form haben. 1.18. Bei unterschiedlicher Impulsform sollten die Anschlüsse an einer der Wicklungen des Transformators T1 vertauscht werden. Der Stromkreis der Stromversorgung des Thermostabilisators kann gemäß einem der in Abb. gezeigten aufgebaut werden. 1.19 Optionen. Beide Schaltungen verfügen über einen internen elektronischen Überlastschutz und bedürfen keiner besonderen Erläuterung, da sie typisch sind. Bei Verwendung einer Stromquelle für mehrere Thermostabilisatoren wird jeder Steuerkreis über einen separaten Kippschalter eingeschaltet.
Die Topologie von Leiterplatten und die Lage der Teile sind in Abb. dargestellt. 1.20...1.22. Der Triac ist auf einem Kühler installiert, der aus zwei Kupferplatten besteht, von denen eine in Abb. dargestellt ist. 1.23. Um den Anschluss der externen Schaltkreise zu erleichtern, sind M1.21- und M4-Schrauben mit Muttern auf der Platine befestigt (Abb. XNUMX).
Die Schaltung verwendet eine Präzisions-Mikroschaltung, und ein Austausch durch einen anderen Typ ist nicht akzeptabel, da dies die Genauigkeit der Temperaturerhaltung aufgrund einer Zunahme der Nullpunktdrift verschlechtert, die der Größe des Signals vom Thermoelement entspricht. Der T1-Impulstransformator ist mit PELSHO-0,18-Draht auf einen Ferritring M4000NM1 der Standardgröße K16x10x4 mm oder einen Ring M2000NM1 - K20x12x6 mm gewickelt und enthält 1 - 80 Windungen, 2-60 Windungen in der Wicklung. Vor dem Wickeln müssen die scharfen Kanten des Kerns mit einer Feile abgerundet werden. Sonst schneiden sie den Draht ab. Nachdem Sie die Spule gewickelt und mit Lack imprägniert haben, müssen Sie sicherstellen, dass zwischen den Wicklungen sowie zwischen den Wicklungen und dem Ferrit des Rahmens keine Leckage auftritt. Die übrigen Details der Schaltung sind nicht kritisch und können beliebiger Art sein, zum Beispiel: variable Widerstände R1 und R2 vom Typ SPZ-4a; R3 und R4 – angepasster Multiturn SP5-2; Festwiderstände Typ C2-23; Elektrolytkondensatoren C6 und C7 - K53-1A bei 16 V; Der Rest ist vom Typ K10-17. Die Dioden VD2, VD3 sollen den Stromkreis vor falschem Anschluss der Stromquelle schützen und können für einen Strom von bis zu 100 mA beliebiger Art sein. Beim Anschluss des Steuerstromkreises ist auf die in der Abbildung angegebene Phasenlage zu achten (bei korrektem Anschluss sollte die Netzspannungsphase am Triac-Strahler liegen). Dies ist besonders wichtig, wenn mehrere Thermostate an einer Stromquelle angeschlossen sind. Wenn der Steuerkreis mit Strom versorgt wird, sollte sich die RH-Lastheizung einschalten. Der Indikator dafür, dass die Heizung eingeschaltet ist, ist das Leuchten der HL1-LED oder einer parallel zur Last geschalteten Lampe.
Um die Stabilisierungstemperatur einzustellen, stellen Sie R1, R2 und die Regler auf die mittlere Position.
Wenn der thermische Stabilisierungsprozess etabliert ist, können Sie die Temperatur mit dem Regler GENAU einstellen. Die Schaltung ermöglicht es, beim Schalten von S1 mehrere feste Temperaturwerte zu haben. In diesem Fall wird die gewünschte Temperatur über die entsprechenden Trimmwiderstände R3 und R4 auf der Steuerplatine eingestellt. Veröffentlichung: cxem.net
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