Termostat de bricolatge

Ús inusual del díode zener regulable TL431. Controlador de temperatura simple. Descripció i esquema

Qualsevol usuari que hagi participat alguna vegada en reparacions de fonts modernes d’ordinador o diversos carregadors - per als telèfons mòbils, per carregar piles AAA i AA "de dit", es coneix un detall petit TL431. Es tracta de l’anomenat díode zener regulable (anàleg domèstic de KR142EN19A). Aquí es pot dir de veritat: "Bobina petita, sí estimada".

La lògica del díode Zener és la següent: quan la tensió de l'elèctrode de control supera els 2,5 V (establerta per la tensió de referència interna), el díode Zener, que és essencialment un microcircuit, està obert.

En aquest estat, el corrent flueix a través d'ell i la càrrega. Si aquest voltatge es torna lleugerament inferior al llindar especificat, el díode zener es tanca i es desconnecta de la càrrega.

Quan aquest diode zener s’utilitza en fonts d’energia, el LED emissor de l’optopplicador que controla el transistor d’energia s’utilitza sovint com a càrrega.

Això és en els casos en què és necessari un aïllament galvànic dels circuits primaris i secundaris. Si no cal aquest aïllament, el díode zener pot controlar directament el transistor de potència.

La potència de sortida del microcircuit del díode zener és tal que, amb la seva ajuda, és possible controlar un relé de poca potència. Això és el que va permetre utilitzar-lo en la construcció d’un regulador de temperatura.

En el disseny proposat, el díode zener s'utilitza com a comparador. Al mateix temps, només té una entrada: no és necessària una segona entrada per subministrar la tensió de referència, ja que es genera dins d’aquest microcircuit.

Aquesta solució permet simplificar el disseny i reduir el nombre de peces. Ara, com en la descripció de qualsevol disseny, cal dir algunes paraules sobre els detalls i en realitat sobre el principi de funcionament d’aquest termòstat.

Circuit de tremoregulador senzill

La tensió a l’elèctrode de control 1 s’estableix mitjançant els divisor R1, R2 i R4. Com s'utilitza R4 termistor amb TCR negatiu, per tant, quan s’escalfa, disminueix la seva resistència. Quan el volt del pin 1 per sobre dels 2,5 V està obert, el relé està encès.

Els contactes de relé inclouen triac D2, que inclou la càrrega. A mesura que augmenta la temperatura, la resistència del termistor baixa, a causa de la qual la tensió al terminal 1 baixa de 2,5V; el relé està apagat, la càrrega s'apaga.

Mitjançant una resistència variable R1, s’ajusta la temperatura del termòstat.

El sensor de temperatura s’ha de situar a l’àrea de mesura de temperatura: si és, per exemple, caldera elèctrica, llavors el sensor s’ha de fixar a la canonada sortint de la caldera.

La inclusió d’un triac mitjançant un relé proporciona un aïllament galvànic del termistor de la xarxa.

Termistor tipus KMT, MMT, CT1. Com a relé, és possible utilitzar RES-55A amb un bobinat de 10 ... 12V. El triac KU208G permet encendre la càrrega fins a 1,5 kW. Si la càrrega no supera els 200 W, el triac pot funcionar sense l’ús d’un radiador.

Boris Aladyshkin

Comments

[#1]

Tens un lloc preciós, tot està escrit en un llenguatge clar i els esquemes són molt senzills (esperem que siguin fiables), cosa que resulta especialment agradable.

Quant a aquest circuit, la pregunta és: el díode D1 indicat al circuit no està indicat a la descripció del circuit. Quin he de prendre?

He pogut trobar a l'antiga font d'alimentació un microxip en el mateix cas que TL431, però es marca l'az 431. En algun lloc de la xarxa he llegit que és el mateix. És així?

Per què s’encén el relé en triac? És possible connectar simplement 220v al relé si la càrrega és admissible dins de 200 watts?

[#2 andy78]

Diodo: qualsevol que tingui una tensió inversa d'almenys 30 volts.

AZ431: el mateix díode zener regulable, només d’un altre fabricant, analògic de TL431.

RES55 - relé de canya. La potència commutada és molt petita: 7,5 watts (hi ha uns altres 15 watts). Sense un triac, no funcionarà. El triac del circuit realitza el paper d’un element de commutació, una clau que commuta el circuit de càrrega. La càrrega màxima de 200 W a l'article s'esmenta en el sentit que per sota d'aquesta potència es pot utilitzar un triac sense radiador, però la presència d'un triac és obligatòria.

[#3]

L’esquema és massa petit, els valors no són visibles. Si us plau, feu-lo més gran.

[#4 andy78]

Aquí hi ha un enllaç al circuit regulador de temperatura del díode zener regulable TL431 a una escala més gran: https://electro-ca.tomathouse.com/termoregul.png

[#5]

Vaig comprar algun relleu xinès. Està escrit 12VDC (està inclòs el bobinat).

Canvi de 5A 250VAC. A quina potència de commutació és suficient el relé? Necessiteu uns 200 W

Per cert, estic intentant muntar un escalfador per a un aquari per a peixos de resistències MLT-2 (he llegit en algun lloc del fòrum) i fumigadors vells, però és més fàcil que aquest regulador que es pugui trobar a qualsevol lloc, de manera que podeu afegir un article útil amb escalfadors :)

[#6]

I què va a l’entrada? (1 circuit de 12 volts) com s’encén? de forma coherent ??

[#7 andy78]

A l'esquerra: el circuit de control d'un relé de canya 12 V. El díode zener regulable TL431 està connectat en sèrie amb el relé. A la dreta hi ha la part d’energia del circuit. El relé dispara el triac i controla la càrrega.

[#8]

Quina és la supervisió d’aquest regulador? Quin interval de temperatura regula? Per exemple, l’error és de + -0,5 graus, l’interval és de -5 a +40 graus

[#9]

És possible augmentar, per exemple, el rang a 70 graus?

[#10]

Gràcies pel circuit. Aquest és l’esquema més senzill que només he pogut trobar.

L’únic que voldria simplificar el circuit és plantejar-se com controlar el triac directament, sense un relé de canya, tal com s’indica al circuit o a l’aïllament opto. L’únic que no sé és si el TL431 té prou potència per obrir el tiristor. Per a això, es necessiten 50-100mA. I també heu de proporcionar una font d’alimentació senzilla per al circuit de control, per exemple, un divisor de tensió en resistències o condensadors, que redueix la tensió a 20 volts + pont de díode + Krenka, que emet 12 volts. (com ara "Alimentació al banc durant 10 minuts"

El circuit està sense elements digitals, així que crec que la falta d’aïllament no serà gaire dolenta.

Crec que podeu connectar el circuit de control directament al triac així: +12 volts a qualsevol terminal de potència del triac, la sortida del circuit de control (terminal número 3 TL431) al terminal de desbloqueig del triac mitjançant una resistència.

En lloc de termistor, vull utilitzar el díode 1N4148 com a sensor de temperatura, ja que és comú i barat. I té un bon rang, necessito de 100 a 300 graus.

[#11 Fama]

L’elèctrode de control del triac que s’inclou en el 220? Tampoc heu entès el propòsit del díode D1? I, segons la meva opinió, caldria posar algun tipus de resistència limitant per aquest díode zener regulable i no subministrar-lo immediatament.

[#12]

Expliqueu-me l’esquema del termòstat per al celler del garatge. Cal que quan la temperatura baixi a +2, l’escalfador s’encengui. Gràcies per endavant.

[#13]

el relleu de rebot està activat i desactivat

[#14]

Va fer el circuit. Cal aplicar potència estabilitzada al rotlle o 7812 ml, i en paral·lel al termistor Conder 0,1 micres. Si el rebot continua, augmenta.

[#15]

Tinc un termistor MMT-4 1,5kOhm. És possible utilitzar-lo en aquest esquema i com?

[#16 Màx]

El rebot del relé es pot eliminar connectant un condensador de 220 - 470 uF en paral·lel amb la bobina del relé. 16 volts.

[#17]

El circuit de control funciona, però hi ha un problema en l'estat desactivat després de 25-30 segons el triac comença a passar una tensió de 127 V. R3 obre el triac? Per què passa una tensió de 127 V?
En estat, tot és com hauria de ser, és a dir. 220 V.

[#18]

Quina és la franja de temperatura del regulador? Necessiteu fins a 220 graus. Si el termistor és 1kom, quin és el valor nominal de R1 i R2 per assolir els 220 graus? Potser hi ha una fórmula de càlcul? La potència de l'estufa és de 380 watts.

[#19 Boris Aladyshkin]

AndreyPotser tot el problema està en el triac KU208G. 127V s'obté del fet que el triac passa un dels semicicles de la tensió de xarxa. Proveu de substituir-lo per un importat BTA16-600 (16A, 600V), funcionen de manera més constant. Comprar ara un BTA16-600 no és un problema i no és car.

sta9111, per respondre aquesta pregunta, haureu de recordar el funcionament del nostre termòstat. Aquí, el paràgraf de l’article: “La tensió a l’elèctrode de control 1 s’estableix mitjançant els divisors R1, R2 i R4. Com a R4, s’utilitza un termistor amb TCR negatiu, per tant, quan s’escalfa, disminueix la seva resistència. Quan la tensió superior a 2,5V al pin 1 està oberta, el relé està encès. "

Dit d’una altra manera, a la temperatura desitjada, en el vostre cas haurien de tenir el termistor R4 caiguda de tensió 2,5V, el denotem com a U_2.5V. El valor nominal del vostre termistor és d’1 km, això és a una temperatura de 25 graus. Aquesta temperatura està indicada als directoris.

Referència Thermistor msevm.com/data/trez/index.htm

Aquí podeu veure el rang de temperatura de funcionament i TKS: poc és adequat per a una temperatura de 220 graus.

La característica dels termistors semiconductors és no lineal, tal com es mostra a la figura.

Dibuix La característica de corrent de tensió del termistor és electro-bg.tomathouse.com/vat.jpg

Malauradament, el tipus de termistor és desconegut, per la qual cosa suposarem que teniu un termistor MMT-4.

Segons el gràfic, resulta que a 25 graus la resistència del termistor és de només 1KΩ. A una temperatura de 150 graus, la resistència baixa fins a uns 300 Ohms, més precisament, és senzillament impossible de determinar a partir d’aquest gràfic. Denotem aquesta resistència com a R4_150.

Així, resulta que el corrent a través del termistor serà (llei d'Ohm) I = U_2.5V / R4_150 = 2.5 / 300 = 0.0083A = 8.3mA. Sembla, a una temperatura de 150 graus, fins ara tot està clar, i no hi ha errors en els arguments, com si. Continuem més enllà.

Amb una tensió d’alimentació de 12V, resulta que la resistència del circuit R1, R2 i R4 serà de 12V / 8,3mA = 1,445KΩ o 1445Ω. Restant R4_150, resulta que la suma de les resistències de les resistències R1 + R2 és 1445-300 = 1145Ohm, o 1.145KOhm. Així, és possible aplicar una resistència d’afinació R1 1Kohm, i una resistència limitant R2 470ohm. Aquí teniu un càlcul.

Tot això és bo, només alguns termistors estan dissenyats per funcionar a temperatures de fins a 300 graus. Sobretot, els termistors CT1-18 i CT1-19 són adequats per a aquesta gamma. Consulteu el manual de msevm.com/data/trez/index.htm

Així, resulta que aquest termòstat no proporcionarà estabilització de temperatura superior a 220 º, ja que està dissenyat per a l'ús de termistors semiconductors. Haureu de buscar un circuit amb termistors metàl·lics TCM o TSP.

[#20 Sergey]

A 18 graus, aquest dispositiu s’encendrà o què cal canviar perquè funcioni de 18 a 26 graus?

[#21]

Bon vespre Muntat el circuit i la tensió de referència de l'estabilitzador 1,9 in. Per què pot ser això ??

[#22]

Vyacheslav,
comprovar la integritat del díode.

[#23]

Boris Aladyshkin,
De manera que el tiristor va llaurar a tota força, és a dir. en ambdós períodes de temps és necessari encendre un díode en paral·lel en el circuit del tiristor en sentit contrari, que es calcula segons el corrent de la càrrega, i així compensarà la segona meitat de les pèrdues de vida i per convertir aquest treball en els dos períodes de son per dormir, pots connectar el díode en sèrie ... .......................

Andrey,

La xarxa té dos períodes de temps, respectivament, un d’ells, i el segon tanca, la pregunta - QUÈ FER ...... RESPOSTA - de nou, el díode ens salvarà la vida, pel que fa a l’anode i el control. Poseu el díode en la direcció perquè el semicicle de bloqueig funcioni per vosaltres i no en contra :)

[#24]

Vaig muntar aquest esquema. R1 - 68k? R2 - 100 ohms. Els contactes d’alimentació K1 van treure 1uF de manera que s’encén menys.Alimentació a través d’un krenk de 12 volts. Funciona bé. La histèresi és proporcionada per les propietats del propi relé. No entenc quins problemes parlen alguns camarades aquí. Com deien en la nostra formació: ENSENYA EL PARTIT!