집에서 만든 전자 온도 조절기. 집에서 온도 조절 장치를 조립하는 방법

이는 가정용 난방 시스템을 포함한 많은 기술 프로세스에 사용됩니다. 온도 조절 장치의 작동을 결정하는 요소는 외부 온도이며, 그 값을 분석하고 설정된 한계에 도달하면 유량이 감소하거나 증가합니다.

온도 조절 장치는 다양한 디자인으로 제공되며 오늘날 다양한 원리로 작동하고 다양한 영역에서 사용하도록 고안된 산업용 버전이 많이 판매되고 있습니다. 가장 간단한 전자 회로도 사용할 수 있으며 전자에 대한 적절한 지식만 있으면 누구나 조립할 수 있습니다.

설명

온도 조절 장치는 난방에 필요한 에너지 비용을 최적화할 수 있도록 전원 공급 시스템에 설치된 장치입니다. 온도 조절기의 주요 요소:

온도 센서– 적절한 크기의 전기 충격을 생성하여 온도 수준을 제어합니다.
분석 블록– 센서에서 나오는 전기 신호를 처리하고 온도 값을 액추에이터의 위치를 특성화하는 값으로 변환합니다.
집행기관– 분석 장치에서 지정한 양만큼 유량을 조절합니다.

최신 온도 조절 장치는 열 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 다이오드, 삼극관 또는 제너 다이오드를 기반으로 한 마이크로 회로입니다. 산업용 및 가정용 버전 모두에서 이것은 단일 블록, 원격 또는 여기에 위치하는 열전대가 연결됩니다. 온도 조절 장치가 직렬로 켜져 있습니다. 전기 회로수행 기관의 공급으로 인해 공급 전압의 값이 감소하거나 증가합니다.

작동 원리

온도 센서는 전기 펄스를 전달하며, 현재 값은 온도 수준에 따라 달라집니다. 이 값의 내장 비율을 통해 장치는 온도 임계값을 매우 정확하게 결정하고 예를 들어 고체 연료 보일러에 대한 공기 공급 댐퍼를 열어야 하는 정도 또는 온수 공급 밸브를 결정할 수 있습니다. 열어야합니다. 온도 조절 장치 작동의 핵심은 한 값을 다른 값으로 변환하고 그 결과를 현재 수준과 연관시키는 것입니다.

단순한 수제 레귤레이터, 일반적으로 사용자가 필요한 온도 응답 임계 값을 설정하는 이동을 통해 저항 형태의 기계적 제어 기능을 갖습니다. 즉, 어느 외부 온도에서 유량을 증가시키는 데 필요한지 나타냅니다. 고급 기능을 갖춘 산업용 장치는 다양한 온도 범위에 따라 컨트롤러를 사용하여 더 넓은 범위로 프로그래밍할 수 있습니다. 장기간 작동에 기여하는 기계적 제어 장치가 없습니다.

직접 만드는 방법

자체 제작 레귤레이터는 특히 필요한 전자 부품과 회로를 항상 찾을 수 있기 때문에 일상 생활에서 널리 사용됩니다. 수족관의 물 가열, 온도 상승 시 방의 환기 켜기 및 기타 많은 간단한 기술 작업을 이러한 자동화로 쉽게 전송할 수 있습니다.

자동조정기 회로

현재 수제 전자 제품을 좋아하는 사람들 사이에서는 두 가지 자동 제어 방식이 인기가 있습니다.

조정 가능한 제너 다이오드 유형 TL431을 기반으로 하며 작동 원리는 2.5V를 초과하는 전압 임계값을 감지하는 것입니다. 제어 전극에서 끊어지면 제너 다이오드가 개방 위치로 들어가고 부하 전류가 통과합니다. 전압이 2.5V의 임계값을 돌파하지 못하는 경우 회로는 폐쇄 위치로 돌아가고 부하가 꺼집니다. 이 회로의 장점은 극도의 단순성과 높은 신뢰성입니다. 제너 다이오드에는 조정된 전압을 공급하기 위한 입력이 하나만 장착되어 있기 때문입니다.
사이리스터 마이크로 회로 유형 K561LA7 또는 최신 외국 아날로그 CD4011B - 주요 요소는 강력한 스위칭 링크 역할을 하는 T122 또는 KU202 사이리스터입니다. 일반 모드에서 회로가 소비하는 전류는 저항 온도 60~70도에서 5mA를 초과하지 않습니다. 펄스가 도착하면 트랜지스터가 열린 위치로 들어가고, 이는 다시 사이리스터를 여는 신호입니다. 라디에이터가 없으면 후자가 획득합니다. 처리량최대 200W. 이 임계값을 높이려면 더 강력한 사이리스터를 설치하거나 기존 라디에이터를 장착해야 합니다. 그러면 스위칭 용량이 1kW로 늘어납니다.

필요한 재료 및 도구

직접 조립하는 데는 시간이 많이 걸리지 않지만 전자 및 전기 공학 분야에 대한 지식과 납땜 인두 경험이 반드시 필요합니다. 일하려면 다음이 필요합니다.

얇은 발열체가 있는 펄스 또는 일반 납땜 인두입니다.
인쇄 회로 기판.
솔더 및 플럭스.
트랙 에칭용 산.
선택된 회로에 따른 전자 부품.

온도조절기 회로

단계별 가이드

전자 요소는 납땜 인두로 인접한 요소를 건드리지 않고 쉽게 장착할 수 있도록 보드에 배치해야 하며, 열을 적극적으로 생성하는 부품 근처에서는 거리가 다소 더 길어집니다.
요소 사이의 경로는 그림에 따라 에칭되며, 경로가 없으면 먼저 종이에 스케치가 만들어집니다.
각 요소의 기능을 확인한 후 보드에 배치한 다음 트랙에 납땜해야 합니다.
다이어그램에 따라 다이오드, 삼극관 및 기타 부품의 극성을 확인해야 합니다.
무선 부품 납땜에 산을 사용하는 것은 근처의 인접한 트랙을 단락시킬 수 있으므로 권장하지 않으며 절연을 위해 로진이 그 사이의 공간에 추가됩니다.
조립 후 사이리스터를 열고 닫는 데 가장 정확한 임계값을 위한 최적의 저항기를 선택하여 장치를 조정합니다.

수제 온도 조절기의 적용 범위

일상 생활에서 온도 조절 장치의 사용은 수제 인큐베이터를 운영하는 여름 거주자들 사이에서 가장 자주 발견되며 실습에서 알 수 있듯이 공장 모델보다 덜 효과적입니다. 실제로 이러한 장치는 온도 판독값에 따라 일부 작업을 수행해야 하는 모든 곳에서 사용할 수 있습니다. 마찬가지로, 자동 잔디 살포 또는 급수 시스템을 장착하거나 빛 보호 구조를 확장하거나 단순히 무언가를 경고하는 소리 또는 빛 경보 장치를 장착할 수 있습니다.

DIY 수리

손으로 조립한 이러한 장치는 꽤 오랫동안 지속되지만 수리가 필요할 수 있는 몇 가지 표준 상황이 있습니다.

조정 저항의 고장 - 전극이 미끄러지는 요소 내부의 구리 트랙이 마모되고 부품을 교체하면 해결되기 때문에 가장 자주 발생합니다.
사이리스터 또는 삼극관 과열 - 전원이 잘못 선택되었거나 장치가 환기가 잘 안되는 실내에 있습니다. 앞으로 이를 방지하려면 사이리스터에 라디에이터가 장착되거나 온도 조절 장치를 중성 미기후 지역으로 이동해야 하며 이는 특히 젖은 방에 중요합니다.
잘못된 온도 조정 - 서미스터가 손상되거나 측정 전극이 부식되거나 먼지가 생길 수 있습니다.

장점과 단점

의심할 여지없이 자동 제어를 사용하면 에너지 소비자가 다음과 같은 기회를 얻을 수 있으므로 그 자체로 이점이 있습니다.

에너지 자원 절약.
일정한 쾌적한 실내 온도.
사람의 개입이 필요하지 않습니다.

자동 제어는 특히 아파트 건물의 난방 시스템에 널리 적용됩니다. 자동 온도 조절 장치가 장착된 흡입 밸브는 냉각수 흐름을 자동으로 제어하므로 주민의 청구서 비용이 크게 절감됩니다.

이러한 장치의 단점은 비용으로 간주될 수 있지만 손으로 만든 장치에는 적용되지 않습니다. 액츄에이터에는 특수 모터와 기타 차단 밸브가 포함되어 있으므로 액체 및 기체 매체의 공급을 조절하도록 설계된 산업용 장치만 가격이 비쌉니다.

장치 자체는 작동 조건 측면에서 그다지 까다롭지 않지만 응답의 정확도는 기본 신호의 품질에 따라 달라지며 특히 습도가 높거나 공격적인 환경과 접촉하는 자동화 작동의 경우 더욱 그렇습니다. 이러한 경우 열 센서는 냉각수와 직접 접촉해서는 안 됩니다.

리드는 황동 슬리브에 배치되고 에폭시 접착제로 밀봉됩니다. 서미스터의 끝 부분을 표면에 남겨두면 감도가 향상됩니다.

온도 조절기 다이어그램

0.0000033 °C의 정확도로 원하는 설정 온도를 유지할 수 있는 전기 회로 다이어그램이 많이 있습니다. 이러한 회로에는 온도 보정, 비례, 적분 및 차동 제어가 포함됩니다.
전기 스토브 조절기(그림 1.1)는 이상적인 요리 온도를 유지하기 위해 스토브에 내장된 Allied Electronics의 포지스터(PTC) 유형 K600A를 사용합니다. 전위차계를 사용하여 7액터 조절기의 시작을 조절하고 이에 따라 발열체를 켜거나 끌 수 있습니다. 장치는 다음에서 작동하도록 설계되었습니다. 전기 네트워크 115V 전압. 장치를 220V 네트워크에 연결할 때는 다른 공급 변압기와 7-저장소를 사용해야 합니다.

그림 1.1 전기레인지 온도 조절기

내셔널에서 제조한 LM122 타이머는 공급 전압이 0을 통과할 때 광학 절연 및 동기화 기능을 갖춘 투여 온도 조절 장치로 사용됩니다. 저항 R2(그림 1.2)를 설치하면 포지스터 R1에 의해 제어되는 온도가 설정됩니다. 사이리스터 Q2는 전력 및 전압 측면에서 연결된 부하를 기준으로 선택됩니다. 다이오드 D3은 200V의 전압으로 지정됩니다. 저항 R12, R13 및 다이오드 D2는 공급 전압이 0을 통과할 때 사이리스터 제어를 구현합니다.

그림 1.2 도징 히터 전력 조절기

CA3059 마이크로 회로에서 공급 전압이 0을 통과할 때 스위치가 있는 간단한 회로(그림 1.3)를 사용하면 전기 또는 가스 제어용 발열체 또는 릴레이의 코일을 제어하는 사이리스터의 켜짐 및 꺼짐을 제어할 수 있습니다. 오븐. 사이리스터는 낮은 전류에서 전환됩니다. NTC SENSOR 측정 저항에는 음의 온도 계수가 있습니다. 저항 Rp는 원하는 온도를 설정합니다.

그림 1.3 전력이 0을 통과할 때 부하 전환이 가능한 온도 조절 장치의 다이어그램.

이 장치(그림 1.4)는 전위차계를 사용하여 설정된 온도에 비해 1°C의 정확도로 소형 저전력 오븐의 온도를 비례적으로 제어합니다. 회로는 용광로와 마찬가지로 동일한 28V 소스로 전원을 공급받는 823V 전압 조정기를 사용하며, 온도를 설정하려면 10회전 권선 전위차계를 사용해야 합니다. Qi 전력 트랜지스터는 포화 상태 또는 포화 상태 근처에서 작동하지만 트랜지스터를 냉각하기 위한 방열판이 필요하지 않습니다.

그림 1.4 저전압 히터용 온도 조절기 회로

공급 전압이 0을 통과할 때 반도체를 제어하기 위해 Texas Instruments의 SN72440 칩에 있는 스위치가 사용됩니다. 이 마이크로 회로는 가열 요소를 켜거나 끄는 TRIAC 트라이악(그림 1.5)을 전환하여 필요한 가열을 제공합니다. 네트워크 전압이 0을 통과하는 순간의 제어 펄스는 차동 증폭기 및 저항 브리지의 작용에 따라 억제되거나 전달됩니다. 집적 회로(이다). R(트리거) 회로의 전위차계에 의해 제어되는 IC 핀 10의 직렬 출력 펄스 폭입니까? 그림의 표에 표시된 것처럼. 1.5이며 사용되는 트라이악의 매개변수에 따라 달라집니다.

그림 1.5 SN72440 칩의 온도 조절기

온도 계수가 2mV/°C인 일반적인 실리콘 다이오드는 넓은 온도 범위에서 약 0.3°F의 정확도로 최대 ±10°F의 온도 차이를 유지할 수 있습니다. 저항 브리지(그림 1.6)에 연결된 두 개의 다이오드는 단자 A와 B에서 온도 차이에 비례하는 전압을 생성합니다. 전위차계는 미리 설정된 온도 바이어스 영역에 해당하는 바이어스 전류를 조정합니다. 낮은 출력 전압브리지는 입력 전압이 0.3mV만큼 변할 때 Motorola에서 제조한 MCI741 연산 증폭기에 의해 최대 30V까지 증폭됩니다. 릴레이를 사용하여 부하를 연결하기 위해 버퍼 트랜지스터가 추가됩니다.

그림 1.6 다이오드 센서가 있는 온도 컨트롤러

화씨 눈금의 온도. 온도를 화씨에서 섭씨로 변환하려면 원래 숫자에서 32를 빼고 그 결과에 5/9/를 곱하세요.

포지스터 RV1(그림 1.7)과 가변 및 상수 저항의 조합은 10V 제너 다이오드(제너 다이오드)에서 나오는 전압 분배기를 형성합니다. 분배기의 전압은 단일접합 트랜지스터에 공급됩니다. 주전원 전압의 양의 반파 동안 커패시터에 톱니형 전압이 나타나며 그 진폭은 온도와 5kOhm 전위차계의 저항 설정에 따라 달라집니다. 이 전압의 진폭이 단일접합 트랜지스터의 게이트 전압에 도달하면 사이리스터가 턴온되어 부하에 전압을 공급한다. 교류 전압의 음의 반파 동안 사이리스터는 꺼집니다. 오븐 온도가 낮으면 사이리스터는 반파장에서 더 일찍 열리고 더 많은 열을 생성합니다. 미리 설정된 온도에 도달하면 사이리스터가 나중에 열리고 열이 덜 발생합니다. 이 회로는 주변 온도가 100°F인 애플리케이션에 사용하도록 설계되었습니다.

그림 1.7 제빵기의 온도 조절기

서미스터와 두 개의 연산 증폭기가 있는 측정 브리지가 포함된 간단한 컨트롤러(그림 1.8)는 다음과 같은 경우에 필요한 매우 높은 정확도(최대 0.001°C)와 큰 동적 범위로 온도를 조절합니다. 급격한 변화환경 조건.

그림 1.8 고정밀 온도 조절기 회로

장치(그림 1.9)는 트라이악과 전원을 포함하는 마이크로 회로로 구성됩니다. 직류, 공급 전압 제로 크로싱 검출기, 차동 증폭기, 램프 전압 생성기 및 출력 증폭기. 이 장치는 저항 부하를 켜고 끄는 동기식 스위치를 제공합니다. 제어 신호는 저항 R4 및 R5와 NTC 저항 R6의 온도 감지 측정 브리지와 다른 회로의 저항 R9 및 R10에서 수신된 전압을 비교하여 얻습니다. 모두 필요한 기능 Milliard의 TCA280A 마이크로 회로에 구현되었습니다. 표시된 값은 제어 전극 전류가 100mA인 트라이액에 유효하며, 다른 트라이액의 경우 저항 Rd, Rg 및 커패시터 C1의 값을 변경해야 합니다. 비례 제어 한계는 저항 R12의 값을 변경하여 설정할 수 있습니다. 주전원 전압이 0을 통과하면 트라이악이 전환됩니다. 톱니파 발진 주기는 약 30초이며 커패시터 C2의 커패시턴스를 변경하여 설정할 수 있습니다.

제출된 간단한 회로(그림 1.10)은 조절기를 사용해야 하는 두 물체 사이의 온도 차이를 기록합니다. 예를 들어 팬을 켜려면 히터를 끄거나 물 혼합기 밸브를 제어하세요. 저항 브리지에 설치된 두 개의 저렴한 1N4001 실리콘 다이오드가 센서로 사용됩니다. 온도는 MC1791 연산 증폭기의 핀 2와 3에 공급되는 측정 다이오드와 기준 다이오드 사이의 전압에 비례합니다. 온도 차이가 발생할 때 브리지 출력에서 약 2mV/°C만 나오므로 고이득 연산 증폭기가 필요합니다. 부하에 10mA 이상이 필요한 경우 버퍼 트랜지스터가 필요합니다.

그림 1.10 측정 다이오드가 있는 온도 조절기의 회로도

온도가 설정 값 아래로 떨어지면 서미스터가 있는 측정 브리지의 전압 차이가 차동 연산 증폭기에 의해 기록됩니다. 이 연산 증폭기는 트랜지스터 Q1(그림 1.11)의 버퍼 증폭기와 트랜지스터 Q2의 전력 증폭기를 엽니다. 트랜지스터 Q2와 부하 저항 R11의 전력 손실은 온도 조절 장치를 가열합니다. 서미스터 R4(National Lead의 1D53 또는 1D053)는 50°C에서 3600Ω의 공칭 저항을 갖습니다. 전압 분배기 R1-R2는 입력 전압 레벨을 필요한 값으로 낮추고 서미스터가 낮은 전류에서 작동하여 낮은 발열을 제공하도록 보장합니다. 정밀한 온도 제어를 위해 설계된 저항기 R7을 제외한 모든 브리지 회로는 온도 조절기 설계에 있습니다.

그림 1.11 측정 브리지가 있는 온도 조절 장치의 다이어그램

회로(그림 1.12)는 고전력 및 고효율로 0.001°C의 정확도로 선형 온도 제어를 제공합니다. AD580의 전압 레퍼런스는 백금 감지 저항기(PLATINUM SENSOR)를 센서로 사용하는 온도 변환기 브리지 회로에 전원을 공급합니다. AD504 연산 증폭기는 브리지 출력을 증폭하고 2N2907 트랜지스터를 구동하며, 이는 차례로 60Hz 동기화 단일접합 트랜지스터 발진기를 구동합니다. 이 발전기는 절연 변압기를 통해 사이리스터의 제어 전극에 전력을 공급합니다. 사전 설정을 통해 사이리스터는 히터의 정확한 조정에 필요한 교류 전압의 다양한 지점에서 켜집니다. 가능한 단점은 사이리스터가 사인파 중간에 전환되기 때문에 고주파 간섭이 발생한다는 것입니다.

그림 1.12 사이리스터 온도 조절 장치

150W 도구를 가열하기 위한 전력 트랜지스터 스위치 제어 어셈블리(그림 1.13)는 가열 요소의 탭을 사용하여 트랜지스터 Q3의 스위치와 트랜지스터 Q2의 증폭기를 포화시키고 낮은 전력 손실을 설정하도록 합니다. 트랜지스터 Qi의 입력에 양의 전압이 인가되면 트랜지스터 Qi가 턴온되어 트랜지스터 Q2, Q3을 온 상태로 구동한다. 트랜지스터 Q2의 콜렉터 전류와 트랜지스터 Q3의 베이스 전류는 저항 R2에 의해 결정됩니다. 저항 R2의 전압 강하는 공급 전압에 비례하므로 제어 전류는 넓은 전압 범위에 걸쳐 트랜지스터 Q3에 대해 최적의 수준이 됩니다.

그림 1.13 저전압 온도 조절기 키

RCA에서 제조한 연산 증폭기 CA3080A(그림 1.14)에는 공급 전압이 0을 통과할 때 트리거되고 교류 전압 부하가 있는 트라이악의 트리거 역할을 하는 CA3079 마이크로 회로에 생성되는 스위치가 있는 열전대가 포함되어 있습니다. . 조정된 부하에 대해 트라이악을 선택해야 합니다. 연산 증폭기의 공급 전압은 중요하지 않습니다.

그림 1.14 열전대 온도 조절 장치

트라이악의 위상 제어를 사용하면 설정 온도에 가까워짐에 따라 가열 전류가 점차 감소하여 설정 값에서 큰 편차를 방지합니다. 저항 R2(그림 1.15)의 저항이 조정되어 트랜지스터 Q1이 원하는 온도에서 닫히면 트랜지스터 Q2의 짧은 펄스 발생기가 기능하지 않아 트라이액이 더 이상 열리지 않습니다. 온도가 낮아지면 RT 센서의 저항이 증가하고 트랜지스터 Q1이 열립니다. 커패시터 C1은 눈사태처럼 열리는 트랜지스터 Q2의 개방 전압까지 충전되기 시작하여 트라이악을 켜는 강력한 짧은 펄스를 형성합니다. 더 많은 트랜지스터 Q1이 열리면 커패시턴스 C1이 더 빠르게 충전되고 트라이액은 각 반파장에서 더 일찍 전환되며 동시에 부하에 더 많은 전력이 나타납니다. 점선은 팬과 같이 일정한 부하를 갖는 모터를 조절하기 위한 대체 회로를 나타냅니다. 냉각 모드에서 회로를 작동하려면 저항 R2와 RT를 바꿔야 합니다.

그림 1.15 난방용 온도 조절기

National의 LM3911 칩을 사용한 비례 온도 조절기(그림 1.16)는 석영 온도 조절기의 온도를 75°C에서 ±0.1°C의 정확도로 일정하게 설정하고 합성기 및 디지털 미터. 펄스/일시 정지 비율 직사각형 펄스출력에서의 온/오프 시간 비율은 IC의 온도 센서와 마이크로 회로의 역 입력 전압에 따라 달라집니다. 마이크로 회로를 켜는 기간의 변화는 온도가 미리 결정된 값에 도달하는 방식으로 온도 조절기 가열 요소의 평균 스위칭 전류를 변경합니다. IC 출력의 직사각형 펄스의 주파수는 저항 R4와 커패시터 C1에 의해 결정됩니다. 4N30 옵토커플러는 컬렉터 회로에 발열체가 있는 강력한 복합 트랜지스터를 엽니다. 트랜지스터 스위치의 베이스에 양의 직사각형 펄스가 적용되면 후자가 포화 모드로 들어가 부하를 연결하고 펄스가 끝나면 스위치가 꺼집니다.

그림 1.16 비례 온도 조절기

조절기(그림 1.17)는 퍼니스 또는 욕조의 온도를 37.5°C의 높은 안정성으로 유지합니다. 브리지 불일치는 AD605의 높은 공통 모드 제거율, 낮은 드리프트 및 균형 잡힌 입력 연산 증폭기로 포착됩니다. 결합된 컬렉터(Darlington 쌍)가 있는 복합 트랜지스터는 발열체의 전류를 증폭시킵니다. 트랜지스터 스위치(PASS TRANSISTOR)는 발열체에 공급되지 않는 모든 전력을 수용해야 합니다. 이에 대처하기 위해 "A"점과 "B"점 사이에 대형 트래킹 회로를 연결하여 발열체에 필요한 전압에 관계없이 트랜지스터를 일정한 3V로 설정합니다. 741 연산 증폭기의 출력을 그림에서 비교합니다. AD301A는 400Hz 주파수의 주전원 전압과 동기되는 톱니파 전압입니다. AD301A 칩은 트랜지스터 스위치 2N2219-2N6246을 포함하여 펄스 폭 변조기로 작동합니다. 키는 1000μF 커패시터와 트랜지스터에 제어된 전력을 제공합니다. 온도 조절기의 스위치(PASS TRANSISTOR).

그림 1.17 높은 고도 온도 조절 장치

개략도주전원 전압이 0(ZERO-POINT SWITCH)을 통과할 때 작동되는 온도 조절 장치(그림 1.18)는 부하의 위상 제어 중에 발생하는 전자기 간섭을 제거합니다. 전기 가열 장치의 온도를 정확하게 조절하기 위해 반도체의 비례적인 ON/OFF 스위치가 사용됩니다. 점선 오른쪽의 회로는 주전원 전압의 각 반파장이 제로 크로싱된 직후에 트라이악을 켜는 제로 크로싱 스위치입니다. 저항 R7의 저항은 조정기의 측정 브리지가 원하는 온도에 맞게 균형을 이루도록 설정됩니다. 온도가 초과되면 포지스터 RT의 저항이 감소하고 트랜지스터 Q2가 열리고 사이리스터 Q3의 제어 전극이 켜집니다. 사이리스터 Q3이 턴온되어 트라이악 Q4의 제어전극 신호를 단락시켜 부하가 오프되고, 온도가 떨어지면 트랜지스터 Q2가 턴오프되고 사이리스터 Q3이 턴오프되어 부하에 전전력이 인가된다. 측정 브리지 회로의 저항 R3을 통해 트랜지스터 Q1에 의해 생성된 램프 전압을 적용하고 톱니파 신호의 주기는 주전원 주파수의 12사이클입니다. 이 사이클 중 1~12사이클을 부하에 삽입할 수 있으므로 전력은 0~100%까지 8% 단계로 변조될 수 있습니다.

그림 1.18 트라이액 온도 조절 장치

장치 다이어그램(그림 1.19)을 통해 작업자는 재료 특성에 대한 장기간 열 테스트 중에 필요한 조절기의 온도 상한 및 하한을 설정할 수 있습니다. 스위치 설계를 통해 수동 사이클부터 완전 자동 사이클까지 다양한 제어 방법을 선택할 수 있습니다. 릴레이 K3 접점은 엔진을 제어합니다. 릴레이가 켜지면 모터가 정방향으로 회전하여 온도가 상승합니다. 온도를 낮추기 위해 모터의 회전 방향을 반대로 합니다. 릴레이 K3의 스위칭 조건은 마지막으로 켜진 제한 릴레이(K\ 또는 K2)에 따라 달라집니다. 제어 회로는 온도 프로그래머의 출력을 확인합니다. 이 DC 입력 신호는 저항과 R2에 의해 최대 5V까지 감소되고 전압 팔로워 A3에 의해 증폭됩니다. 신호는 0V에서 5V까지 지속적으로 변하는 기준 전압을 갖는 전압 비교기 Aj 및 A2에서 비교됩니다. 비교기의 임계값은 10회전 전위차계 R3 및 R4에 의해 사전 설정됩니다. 입력 신호가 기준 신호보다 낮으면 Qi 트랜지스터가 꺼집니다. 입력 신호가 기준 신호를 초과하면 트랜지스터 Qi가 차단되고 상한값인 릴레이 K의 코일에 전원이 공급됩니다.

그림 1.19

한 쌍의 National LX5700 온도 변환기(그림 1.20)는 두 변환기 사이의 온도 차이에 비례하는 출력 전압을 제공하며 냉각 팬 고장 감지, 냉각 오일 이동 감지 및 온도 변화 관찰과 같은 프로세스에서 온도 구배를 측정하는 데 사용됩니다. 냉각 시스템의 다른 현상. 트랜스미터가 뜨거운 환경(냉각수가 없거나 2분 이상 정체된 공기)에 있는 경우 출력이 꺼지도록 50Ω 전위차계를 설치해야 합니다. 반면, 시원한 환경(액체 또는 이동하는 공기 중)에 있는 컨버터의 경우 출력이 켜지는 위치가 있어야 합니다. 이러한 설정은 중복되지만 최종 설정은 궁극적으로 상당히 안정적인 체제로 이어집니다.

그림 1.20 온도 감지 회로

회로(그림 1.21)는 AD261K 고속 절연 증폭기를 사용하여 실험실 오븐의 온도를 정밀하게 제어합니다. 다중 대역 브리지에는 제어 지점을 미리 선택하는 데 사용되는 Kelvin-Varley 분할기가 있는 10ohm ~ 1mohm 센서가 포함되어 있습니다. 제어점은 4위치 스위치를 사용하여 선택됩니다. 브리지에 전원을 공급하기 위해 공통 모드 전압 오류를 허용하지 않는 비반전 안정화 증폭기 AD741J를 사용할 수 있습니다. 60Hz 패시브 필터는 2N2222A 트랜지스터에 전력을 공급하는 AD261K 증폭기의 입력에서 잡음을 억제합니다. 다음으로 Darlington 쌍에 전원이 공급되고 발열체에는 30V가 공급됩니다.

측정 브리지(그림 1.22)는 포지스터(양의 온도 계수를 갖는 저항)와 저항 Rx R4, R5, Re로 구성됩니다. 브리지에서 제거된 신호는 CA3046 마이크로 회로에 의해 증폭됩니다. CA3046 마이크로 회로는 하나의 패키지에 2개의 쌍을 이루는 트랜지스터와 1개의 별도 출력 트랜지스터를 포함합니다. 긍정적인 피드백저항 R7을 통해 스위칭 포인트에 도달하면 리플을 방지합니다. 저항 R5는 정확한 스위칭 온도를 설정합니다. 온도가 설정값 이하로 떨어지면 RLA 릴레이가 켜집니다. 반대 기능의 경우 포지스터와 Rj만 교체해야 합니다. 저항 Rj의 값은 원하는 조정 지점에 대략적으로 도달하도록 선택됩니다.

그림 1.22 포지스터가 있는 온도 컨트롤러

조정기 회로(그림 1.23)는 측정 지연을 최소한 부분적으로 보상하기 위해 내셔널 LX5700 온도 센서의 일반적으로 증폭된 출력에 여러 리드 스테이지를 추가합니다. 이득 정전압연산 증폭기 LM216은 10mΩ 및 100mΩ 저항을 사용하여 10의 값으로 설정되어 연산 증폭기 출력에서 총 1V/°C가 됩니다. 연산 증폭기의 출력은 기존 온도 조절 장치를 제어하는 광커플러를 활성화합니다.

그림 1.23 광커플러가 있는 온도 조절기

회로(그림 1.24)는 가스로 작동하고 화력이 높은 산업용 난방 시설의 온도를 조절하는 데 사용됩니다. 연산 증폭기 비교기 AD3H가 필요한 온도에서 전환되면 단일 진동기 555가 시작되고 출력 신호가 트랜지스터 스위치를 열어 가스 밸브를 켜고 가열 시스템의 버너를 점화합니다. 단일 펄스 후에는 연산 증폭기 출력 상태에 관계없이 버너가 꺼집니다. 555 타이머의 시정수는 AD590이 스위칭 지점에 도달하기 전에 열이 꺼지는 시스템 지연을 보상합니다. 원샷(555)의 시간 설정 회로에 포함된 포지스터는 주변 온도 변화로 인한 타이머 시정수의 변화를 보상하며, 시스템 시동 과정에서 전원을 켜면 연산 증폭기 AD741에서 생성되는 신호가 타이머를 우회하고 난방 시스템의 난방을 켜는 반면 회로는 안정된 상태를 갖습니다.

그림 1.24 과부하 보정

온도 조절 장치의 모든 구성 요소는 석영 공진기 본체에 위치하므로(그림 1.25), 저항기의 최대 전력 손실 2W는 석영의 온도를 유지하는 데 사용됩니다. 포지스터는 실온에서 약 1kOhm의 저항을 갖습니다. 트랜지스터 유형은 중요하지 않지만 누설 전류가 낮아야 합니다. 약 1mA의 PTC 전류는 트랜지스터 Q1의 0.1mA 베이스 전류보다 훨씬 커야 합니다. Q2로 실리콘 트랜지스터를 선택하면 150옴 저항을 680옴으로 늘려야 합니다.

그림 1.25

조정기의 브리지 회로(그림 1.26)는 백금 센서를 사용합니다. 브리지의 신호는 차동 증폭기 비교기로 포함된 연산 증폭기 AD301에 의해 제거됩니다. 차가운 상태에서 센서의 저항은 500Ω 미만인 반면 연산 증폭기의 출력은 포화 상태가 되어 출력에 양의 신호를 제공하여 강력한 트랜지스터가 열리고 발열체가 가열되기 시작합니다. 요소가 가열되면 센서의 저항도 증가하여 브리지가 평형 상태로 돌아가고 가열이 꺼집니다. 정확도는 0.01°C에 이릅니다.

그림 1.26 비교기의 온도 컨트롤러

안드레이, 아마도 전체 문제는 KU208G 트라이악에 있을 것입니다. 127V는 트라이악이 주 전압의 반주기 중 하나를 건너뛰기 때문에 얻어집니다. 수입 BTA16-600(16A, 600V)으로 교체해 보세요. 더 안정적으로 작동합니다. 지금 BTA16-600을 구입하는 것은 문제가 되지 않으며, 비싸지도 않습니다.

sta9111, 이 질문에 답하려면 온도 조절 장치가 어떻게 작동하는지 기억해야 합니다. 다음은 기사의 한 단락입니다. “제어 전극 1의 전압은 분배기 R1, R2 및 R4를 사용하여 설정됩니다. 음의 TCR을 갖는 서미스터가 R4로 사용되므로 가열되면 저항이 감소합니다. 핀 1의 전압이 2.5V 이상이면 마이크로 회로가 열리고 릴레이가 켜집니다.”

즉, 원하는 온도(귀하의 경우 220도)에서 서미스터 R4가 그래야 합니다. 전압 강하는 2.5V이므로 U_2.5V로 표시하겠습니다. 서미스터의 정격은 1KOhm입니다. 온도는 25도입니다. 이것은 참고서에 표시된 온도입니다.

서미스터에 대한 참고서 msevm.com/data/trez/index.htm

여기에서 작동 온도 범위와 TKS를 볼 수 있습니다. 220도 온도의 경우 거의 적합하지 않습니다.

반도체 서미스터의 특성은 그림과 같이 비선형적입니다.

그림. 서미스터의 볼트-암페어 특성 - website/vat.jpg

안타깝게도 귀하의 서미스터 유형을 알 수 없으므로 MMT-4 서미스터가 있다고 가정하겠습니다.

그래프에 따르면 25도에서 서미스터의 저항은 정확히 1KOhm인 것으로 나타났습니다. 150도 온도에서 저항은 약 300Ω으로 떨어지며 이 그래프에서 더 정확하게 결정하는 것은 불가능합니다. 이 저항을 R4_150으로 표시하겠습니다.

따라서 서미스터를 통과하는 전류는 (옴의 법칙) I= U_2.5V/ R4_150 = 2.5/300 = 0.0083A = 8.3mA가 됩니다. 이것은 150 도의 온도에서 지금까지 모든 것이 명확하고 추론에 오류가없는 것 같습니다. 더 계속합시다.

12V의 공급 전압을 사용하면 회로 R1, R2 및 R4의 저항은 12V/8.3mA=1.445KOhm 또는 1445Ohm이 됩니다. R4_150을 빼면 저항 R1 + R2의 저항 합계는 1445-300 = 1145 Ohms 또는 1.145 KOhms가 됩니다. 따라서 튜닝 저항 R1 1KOhm과 제한 저항 R2 470Ohm을 사용할 수 있습니다. 이것이 계산 결과입니다.

이것은 모두 훌륭하지만 최대 300도까지의 온도에서 작동하도록 설계된 서미스터는 거의 없습니다. 서미스터 ST1-18 및 ST1-19가 이 범위에 가장 적합합니다. 참조 msevm.com/data/trez/index.htm을 참조하세요.

따라서 이 온도 조절 장치는 반도체 서미스터 사용을 위해 설계되었기 때문에 220도 이상의 온도 안정화를 제공하지 않는 것으로 나타났습니다. 금속 열 저항 TSM 또는 TSP를 갖춘 회로를 찾아야 합니다.

팬 여러분 안녕하세요 전자제품. 최근에 나는 내 손으로 전자 온도 조절 장치를 빠르게 만들었고 장치의 회로도는 매우 간단합니다. 최대 30암페어의 전류를 견딜 수 있는 강력한 접점을 갖춘 전자기 릴레이가 액추에이터로 사용됩니다. 따라서 문제의 수제 제품은 다양한 가정 요구에 사용될 수 있습니다.

아래 다이어그램에 따르면 온도 조절 장치는 예를 들어 수족관이나 야채 보관에 사용할 수 있습니다. 일부는 전기 보일러와 함께 사용하면 유용할 수도 있고, 다른 일부는 냉장고로 사용할 수도 있습니다.

DIY 전자 온도 조절기, 장치 다이어그램

이미 말했듯이 회로는 매우 간단하며 최소한의 저렴하고 일반적인 무선 구성 요소를 포함합니다. 일반적으로 온도 조절 장치는 비교기 마이크로 회로에 구축됩니다. 이로 인해 장치가 더욱 복잡해집니다. 이 수제 제품은 조정 가능한 제너 다이오드 TL431을 기반으로 제작되었습니다.

이제 제가 사용한 부품에 대해 좀 더 자세히 이야기해보겠습니다.

장치 세부정보:

12V 강압 변압기
다이오드; IN4007 또는 유사한 특성을 가진 기타 6개
전해 콘덴서; 1000미크론, 2000미크론, 47미크론
안정기 칩; 7805 또는 다른 5V
트랜지스터; KT 814A 또는 콜렉터 전류가 0.3A 이상인 기타 p-n-p
조정 가능한 제너 다이오드; TL431 또는 소련 KR142EN19A
저항기; 4.7 옴, 160 옴, 150 옴, 910 옴
가변 저항기; 150콤
센서로서의 서미스터; 네거티브 TCS의 경우 약 50Kohm
발광 다이오드; 전류 소비가 가장 낮은 것
전자기 릴레이; 전류 소비가 100mA 이하인 모든 12V
버튼 또는 토글 스위치; 수동 제어용

자신의 손으로 온도 조절 장치를 만드는 방법

타버린 것을 시체로 사용했습니다. 전자 미터그라니트-1. 모든 주요 무선 구성 요소가 위치한 보드도 미터에서 나온 것입니다. 케이스 내부에는 전원 공급 장치 변압기와 전자기 릴레이가 있습니다.

중계로는 어느 자동차 매장에서나 구입할 수있는 자동차를 사용하기로 결정했습니다. 코일 작동 전류는 약 100밀리암페어입니다.

조정 가능한 제너 다이오드는 저전력이므로 최대 전류가 100밀리암페어를 초과하지 않으므로 릴레이를 제너 다이오드 회로에 직접 연결할 수 없습니다. 따라서 우리는 더 강력한 트랜지스터 KT814를 사용해야 했습니다. 물론, 코일을 통과하는 전류가 100mA 미만인 계전기(예: SRA-12VDC-AL)를 사용하면 회로가 단순화될 수 있습니다. 이러한 릴레이는 제너 다이오드 음극 회로에 직접 연결할 수 있습니다.

변압기에 대해 조금 말씀 드리겠습니다. 내가 사용하기로 결정한 품질은 표준이 아닙니다. 전기 에너지를 위한 오래된 유도 계량기 주변에 전압 코일이 놓여 있습니다.

사진에서 볼 수 있듯이 있어요 자유로운 장소 2차 권선의 경우, 권선을 시도해보고 무슨 일이 일어나는지 살펴보기로 결정했습니다. 물론 코어의 단면적이 작기 때문에 출력도 작습니다. 하지만 이 온도 컨트롤러의 경우 이 변압기로 충분합니다. 계산에 따르면 1V당 45회전을 얻었습니다. 출력에서 12V를 얻으려면 540바퀴를 감아야 합니다. 이를 맞추기 위해 직경 0.4mm의 와이어를 사용했습니다. 물론 출력 전압이 12V이거나 어댑터를 사용하여 기성품을 사용할 수 있습니다.

아시다시피 회로에는 제너 다이오드의 제어 핀에 전원을 공급하는 5V의 안정화된 출력 전압을 갖는 7805 안정기가 포함되어 있습니다. 덕분에 온도 컨트롤러는 공급 전압 변화로 인해 변하지 않는 안정적인 특성을 갖습니다.

센서로는 실온에서 저항이 50Kom인 서미스터를 사용했습니다. 가열되면 이 저항기의 저항이 감소합니다.

기계적 영향으로부터 보호하기 위해 열수축 튜브를 사용했습니다.

가변 저항 R1의 위치는 온도 조절기 오른쪽에 있습니다. 저항 축이 매우 짧기 때문에 플래그를 납땜해야 했고 돌리기가 편리했습니다. 왼쪽에는 수동 제어 스위치를 배치했습니다. 이를 사용하면 설정 온도를 변경하지 않고도 장치의 작동 상태를 쉽게 확인할 수 있습니다.

이전 전기 계량기의 단자대는 매우 부피가 크지만 하우징에서 제거하지 않았습니다. 분명히 전기 히터와 같은 일부 장치의 플러그가 포함되어 있습니다. 점퍼(사진 오른쪽 노란색)를 제거하고 점퍼 대신 전류계를 사용하면 부하에 공급되는 전류를 측정할 수 있습니다.

이제 남은 것은 온도 조절 장치를 보정하는 것뿐입니다. 이를 위해서는 우리가 필요합니다. 전기 테이프를 사용하여 장치의 두 센서를 함께 연결해야 합니다.

온도계를 사용하여 다양한 뜨겁고 차가운 물체의 온도를 측정합니다. 마커를 사용하여 온도 조절기의 눈금과 표시를 표시하여 릴레이가 켜지는 순간을 나타냅니다. 나는 섭씨 8도에서 60도까지 떨어졌습니다. 누군가 작동 온도를 한 방향 또는 다른 방향으로 이동해야 하는 경우 저항 R1, R2, R3의 값을 변경하여 쉽게 수행할 수 있습니다.

그래서 우리는 우리 손으로 전자 온도 조절 장치를 만들었습니다. 외부적으로는 다음과 같습니다.

투명 커버를 통해 장치 내부가 보이지 않도록 테이프로 닫고 HL1 LED용 구멍을 남겨두었습니다. 이 계획을 반복하기로 결정한 일부 라디오 아마추어는 마치 덜거덕거리는 것처럼 릴레이가 매우 명확하게 켜지지 않는다고 불평합니다. 나는 이것을 전혀 눈치 채지 못했습니다. 릴레이가 매우 명확하게 켜지고 꺼졌습니다. 약간의 온도 변화에도 채터링이 발생하지 않습니다. 이런 일이 발생하면 KT814 트랜지스터의 기본 회로에서 커패시터 C3과 저항 R5를 더 정확하게 선택해야 합니다.

이 방식에 따라 조립된 온도 조절 장치는 온도가 떨어지면 부하를 켭니다. 반대로 온도가 상승할 때 누군가 부하를 켜야 하는 경우 센서 R2를 저항 R1, R3으로 교체해야 합니다.

농장의 온도 조절 장치는 때때로 가정 인큐베이터의 온도 조절이나 야채 건조에 도움이 되는 대체 불가능한 장치입니다. 이 목적을 위해 내장된 메커니즘은 종종 빠르게 저하되거나 품질이 좋지 않아 간단한 온도 조절 장치를 직접 만들어야 합니다.

급하게 필요한 분들 중 하나라면 집에서 만든 장치열 조절 기능이 있으면 여기에 머무르십시오. 모든 적합하고 테스트된 방식이 이론과 결합되어 있기 때문입니다. 유용한 팁아래에 나와 있습니다.

어떤 용도로 적용되나요?

온도 조절기 또는 온도 조절 장치는 난방 또는 냉방 장치의 작동을 시작하고 중지할 수 있는 장치입니다. 예를 들어 인큐베이터에서 최적의 조건을 유지할 수 있고 지하실에서 난방을 켜서 낮은 온도를 고정할 수도 있습니다.

어떻게 작동하나요?

자신의 손으로 온도 조절 장치를 만들기 전에 관련 이론을 이해해야 합니다. 원칙 이 장치의주변 온도 조건에 따라 저항이 변하는 단순 측정 센서의 작동과 동일합니다. 표시기 변경을 담당하는 특수 요소가 있으며 소위 기준 저항은 변경되지 않습니다.

온도 조절 장치에서 통합 증폭기(비교기)는 저항 값의 변화에 반응하여 특정 온도에 도달하면 미세 회로를 전환합니다.

계획은 무엇이어야 합니까?

인터넷과에서는 규제 문서다양한 용도의 온도 조절기 회로도를 쉽게 찾아 손으로 조립할 수 있습니다. 대부분의 경우 개략도의 기본은 다음 요소입니다.

TL431로 지정된 제어 제너 다이오드;
통합 증폭기(K140UD7);
저항기(R4, R5, R6);
퀀칭 커패시터(C1);
트랜지스터(KT814);
다이오드 브리지(D1).

회로는 변압기가 없는 전원 공급 장치로 구동되며 코일에 공급되는 전류가 최소 100mA인 경우 12V 전압용으로 설계된 자동차 릴레이가 액추에이터로 이상적입니다.

어떻게 하나요?

자신의 손으로 온도 조절 장치를 만드는 방법은 선택한 구성표를 엄격히 준수하는 데 기반을 두고 있으며 이에 따라 모든 구성 요소를 하나의 전체로 연결해야 합니다. 예를 들어, 전자 회로인큐베이터의 경우 다음 알고리즘에 따라 조립됩니다.

이미지를 연구하세요(인쇄하여 앞에 놓는 것이 더 좋습니다).
케이스와 보드를 포함하여 필요한 부품을 찾으십시오(미터의 오래된 부품이 가능함).
"심장"(K140UD7/8 통합 앰프)부터 시작하여 양으로 충전된 역동작과 연결하여 비교기의 기능을 제공합니다.
"R5" 대신 네거티브 저항 MMT-4를 연결합니다.
차폐 배선을 사용하여 원격 센서를 연결하고 코드 길이는 1미터를 초과할 수 없습니다.
부하를 제어하려면 사이리스터 VS1을 회로에 포함시키고 이를 작은 라디에이터에 설치하여 적절한 열 전달을 보장하십시오.
회로의 나머지 요소를 설정합니다.
전원 공급 장치에 연결하십시오.
기능을 확인하세요.

그런데 온도 센서를 추가하는 것으로, 조립된 장치인큐베이터, 건조뿐만 아니라 수족관이나 테라리움의 열 체제 유지에도 안전하게 사용할 수 있습니다.

올바르게 설치하는 방법은 무엇입니까?

고품질 조립 외에도 다음을 포함하는 작동 조건에 주의를 기울여야 합니다.

배치: 방의 하부;
건조실;
근처에 "노크" 장치가 없음: 열 또는 냉기 방출(전기 장비, 에어컨, 외풍이 있는 문 열림).

자신의 손으로 온도 조절 장치를 연결하는 방법을 알아낸 후 설치를 시작할 수 있습니다. 정기적인 사용. 가장 중요한 것은 제조된 장치의 전원이 릴레이 접점용으로 설계되었다는 것입니다. 예를 들어 최대 부하가 30A인 경우 전력은 6.6kW를 초과해서는 안 됩니다.

수리하는 방법?

공장이나 집에서 만든 온도 조절 장치는 새 것을 사지 않고 필요한 부품을 검색하고 조립하는 데 시간을 낭비하지 않도록 수리할 수 있습니다. 우선, 장치를 찾아야 합니다(설치한 사람이 아닌 경우). 온도 조절 장치의 사진을 보면 크기가 작아 검색이 다소 어렵다는 것을 알 수 있기 때문입니다.