Безконтактен терморегулатор, Крум Лисичков
Радио, телевизия, електроника, 89/8/стр. 14
 |
Описаният терморегулатор е предназначен да регулира температута в
помещения, отоплявани с електрически нагревателни уреди – радиатори,
печки и др. с максимална мощност 2000 W. Информацията за температурата в
помещението се получава от термистор, поставен вътре в кутията на
терморегулатора или на подходящо избрано място.
Терморегулаторът се състои от силова част, реализирана със симистор и
управляваща част – с операционен усилвател тип 741. Резисторите R1, R2,
P1, P2 и Rt образуват термочувствителен мост на Уинстон, чиито изходен
сигнал се подава към балансен детектор, реализиран с операционен
усилвател. На инвертиращия вход на детектора се подава потенциал,
определен от положението на плъзгача на потенциометъра P2. Подаваното на
неинвертиращия вход напрежение зависи от температурата на околната среда.
Ако тези две напрежения се различават, на изхода на операционния
усилвател се получава сигнал, който управлява транзистора и съответно
симистора.
Температурата, която желаете да се поддържа, се задава чрез
потенциометъра P1 се фиксира от прага на превключване, определен чрез
Р2, който не зависи от промените в захранващото напрежение. Ако
температурата се понижи под зададената стойност, на изхода на
операционния усилвател се получава положително напрежение, транзисторът
се отпушва и осигурява достатъчен ток за отпушването на симистора. Чрез
него се включва електрическият отоплителен уред. При повишаване на
температурата над зададената стойност, симисторът се запушва и
нагревателният уред се изключва. За да се избегне честото включване и
изключване на уреда поради високата чувствителност на регулатора, чрез
резистора R3 е въведен известен хистерезис при поддържане на
температурата. Стойността на хистерезиса е обратно пропорционална на
стойността на R3 и е нула, когато веригата на резистора е отворена. За
да се следи дали нагревателният уред е включен или изключен, е
предвидена светодиодна индикация чрез HL1. Захранването на
терморегулатора е безтрансформаторно, еднополупериодно, стабилизирано.
Настройката му се извършва чрез балансиране на моста с тример –
потенциометъра P2 при температура 20 С. При необходимост действието на
терморегулатора може да се инвертира, чрез промяна на свързванията на
входовете на ОУ. Ако се комутират мощности, по – големи от 2 kW,
необходимо е да се подбере подходящ симистор, като се преоразмерят
кондензаторът С1, резисторът R4 и радиаторът.
Терморегулатор със симетричен тиристор, Димитър Лишков, Татяна
Минкова
Радио, телевизия, електроника, 88/2/стр. 26-28.
В статията е описано устройство, предназначено за управление на режимите
на работа на електрически нагреватели. Устройството осигурява:
- автоматично регулиране на температурата;
-безконтактно комутиране на тока към нагревателя, без това да внася
смущения в захранващата мрежа;
-плавно регулиране на консумираната от нагревателя мощност;
-галванично яне на управляващата от силовата част.
Устройството може да намери приложение в бита като регулатор на стайна
температура, тъй като това е свързано с икономия на електроенергия.
 |
Принципната схема на устройството е показана на фиг. 1. Тя съдържа
следните функционални възли: захранващо устройство, сравняващо
устройство, логическа част, импулсен усилвател и силова верига.
Захранващото устройство е съставено от диоден, мостов изправител VD1 –
VD4, филтрови кондензатори С1 и С2 и стабилизатор на напрежение VD6.
Сравняващото устройство е изградено от резисторите R6 – R8, като R8 е
полупроводников терморезистор с отрицателен температурен коефициент,
изпълняващ ролята на чувствителен елемент. Посредством резистора R7 се
задава температурата, която трябва да се поддържа.
Логическата част е реализирана с две SMOS – интегрални схеми D1 и D2,
всяка от които съдържа по четири двувходови елемента ИЛИ – НЕ.
Импулсният усилвател включва съставния транзистор VT8, VT9 и импулсния
трансформатор Т2, чрез който се осъществява галванично яне между
управляващата и силовата част.
Силовата верига е изградена от симетричния тиристор VT10 и RC – групата
С5, R14 за защита от пренапрежения.
Действието на схемата (ключ S1 отворен, ключ С2 затворен, монтиран само
мост М1) се основава на принципа на двупозиционното регулиране и е
илюстрирано с времедиаграмите на фиг.2. При понижаване на
 |
температурата,
терморезисторът R8 увеличава съпротивлението си. В определен момент на
входа 12 на D1 се получава нисък потенциал. Пусковите импулси (вход 13
на D1) постъпват към импулсния усилвател, съответно към симетричния
тиристор, и го отпушват. Нагревателят получава захранване и
температурата се повишава. Терморезисторът R8 започва да намалява
съпротивлението си и в определен момент на вход 12 на D1 се получава
висок потенциал. Пусковите импулси на симетричния тиристор се
прекратяват, той се запушва, температурата се понижава и процесът се
повтаря.
Пусковите импулси постъпват непрекъснато на вход 13 на D1. Те се
формират в момента на преминаване на захранващото напрежение през нулата.
При отворени ключове S1 и S2, нагревателят е непрекъснато включен, а при
затворен ключ S1 – непрекъснато изключен.
В схемата е предвидена възможност (при монтиране само на мостовете М2,
М3 и М4) за плавно регулиране на консумираната мощност. Това се
реализира, като чрез резистора R15 се задава съотношението между импулса
и паузата на мултивибратора, изграден от два елемента ИЛИ – НЕ на D2.
Устройството е монтирано върху печатна платка от едностранно фолиран
стъклотекстолит. Графичният оригинал на платката и монтажният чертеж са
показани на фиг. 3.
 |
За захранващ трансформатор Т1 е използван готов трансформатор от
сигнална ламарина тип BT960, производство на ЕЛПРОМ – гр. Петрич, но
може да се използва всеки понижаващ от 220 на 24 V трансформатор с
мощност 2 VA.
Импулсният трансформатор Т2 е навит върху магнитопровод Ш12х18 (също от
сигнална ламарина тип ВТ960). Първичната и вторичната намотка са еднакви
и съдържат по 45 навивки с проводник ПКВТ – d 0,25 mm. Симетричният
тиристор е разполоожен върху алуминиев охладител с площ 110 mm кв.
Устройството е експериментирано с нагревател 2500 W за поддържане на
стайна температура.
Технически данни:
-точност на поддържане на температурата +/- 0,2 С;
-обхват на настройка на температурата +15 - +30 С;
-обхват на плавно регулиране на консумираната от нагревателя мощност 5 –
95%;
-консумирана мощност на управляващата част – 2 VA.
При използване на подходящ симетричен тиристор, може да се управлява по
– мощен електрически нагревател, без това да повлияе на параметрите на
устройството.
Бележка на редакцията:
1. Точността на поддържане на температурата зависи от пространственото
разположение на нагревателя, терморезистора R8 и точката, в която се
извършват контролните измервания.
2. Най – вероятното използване на описания терморегулатор е в бита,
затова по отношение на електробезопасността той трябва да отговаря на
изискванията на БДС 5500. Едно от задължителните в случая условия е
трансформаторите да издържат пробив между първичната и вторичната си
намотка напрежение със стойност 4 кV.
ЛИТЕРАТУРА
1. Марстън, Р. 110 схеми с цифрови СМОS интегрални схеми, Техника, София,
1981 г.
Стаен терморегулатор, Стефко Илиев
Радио, телевизия, елекроника, 86/5/30
 |
На фиг. 1 е дадена принципната схема на стаен терморегулатор, който
управлява нагревателни уреди с мощност до 2000 W. Като силови ключови
елементи са използвани българските тиристори от типа Т-7. При използване
на по – мощни тиристори, допустимата за включване мощност може да се
повиши над 2000 W. За да бъдат изработени подходящи по фаза и амплитуда
управляващи импулси, за управление на тиристорите е използвана
интегралната схема 1УО723. На фиг. 2 е дадена вътрешна блокова схема на
интегралната схема 1УО723. Със съкращението ОУ е означен операционният
усилвател, който е вграден в схемата. На извод 4 от интегралната схема
се получава стабилизирано напрежение около 6,2 V. Транзисторът VT1 от
фиг. 2 служи за токова защита на интегралната схема, когато тя работи
като стабилизатор на напрежение. Транзисторите VT2 и VT3 от фиг. 2
работят като усилватели по ток. Чрез подходящо схемно свързване, което е
осъществено с елементите от интегралната схема на фиг. 1 и някои
допълнителни елементи, се получава терморегулатор.
Електрическата схема на фиг. 1 е реализирана с интегрална схема, която е
стабилизатор на напрежение. Вследствие на това чувствителността е много
добра и настройката на желаната температура е точна. В устройството е
постигнато импулсно – фазово управление на тиристорите. Силовите
комутиращи елементи са галванически ени от схемата за управление с
импулсен трансформатор, който е същевременно и дефазиращ. Импулсното
управление на тиристорите изисква значително по – малка мощност за
управление в сравнение с постояннотоковото управление на тиристорите или
управление на реле. Това води до изключително малката мощност, която се
консумира от схемата за управление – около 0,2 – 0,3 W. Поради този факт
схемата е захранена от мрежата чрез гасящ резистор.
Устройството, схемата на което е представена на фиг. 1, работи по
следния начин: Предпазителят F служи за прекъсване на електрическата
верига от мрежата, ако протече недопустим ток. Неговото използване е
особено наложително при директно захранване без мрежов трансформатор.
Резисторът R1 служи за токоограничаване и заедно с интегралната схема и
свързаните към нея допълнителни резистори образува делител на напрежение.
Съпротивлението на R1 е така подбрано, че спадът на напрежение върху С1
е около 30 V. Изправянето на напрежението за схемата може да се
осъществи и по еднополупериодна схема, но мостът „Грец” е необходим за
да може да се осъществи синхронизирано отпушване на тиристорите при
преминаване през нулево положение на напрежението. Формата на
напрежението в т. А е дадена на фиг. 3. Резисторите R3 и R4 служат за
делител на напрежението, получено в т. А, което се подава на извод 10 от
интегралната схема за синхронизация в нулата. Операционният усилвател,
вграден в интегралната схема, се захранва от параметричен стабилизатор,
вграден също в схемата.
Стабилизираното напрежение, получено на извод 4, захранва моста, в чиито
диагонал е включен терморезистор. Съпротивлението на терморезистора е
2,2 кОm, но може да варира от 1 до 10 кОm. За да може мостът да бъде
уравновесен за различни съпротивления на терморезистора, се подбират и
различни резистори. След като се получи разбалансиране на моста,
вследствие на изменение на температурата в изхода на операционния
усилвател се получава напрежение, което след като се усили, се модулира
чрез транзистора VT1 от фиг. 2 и служи за управление на тиристорите.
Напрежението в т.В на извод 9 на интегралната схема е дадено на фиг. 3.
Транзисторът VT3 може да се захранва с напрежение до 40 V. Токът на този
транзистор може да бъде до 150 mA при температура на корпуса на
интегралната схема до 25 С. След като сугналът бъде усилен по мощност от
транзисторите VT2 и VT3, се подава на импулсния трансформатор Т.
Напреженията, получени на изводи У1, У1 (прим) и У2, У2 (прим), се
подават на управляващите електроди на съответните тиристори за
управление. Широчината на управляващите импулси може да се регулира в
известни граници чрез резистора R3. При това корегиране е необходимо да
не се превиши максималният ток на Т1. Мощността на управляващите импулси
може да се променя чрез резистора R6, но не е желателно съпротивлението
на R6 да бъде под 1,5 кОm.
Настройката на терморегулатора се извършва с помощта на мултицет и
двулъчев осцилоскоп. При първоначалното пускане е необходимо тиристорите
да не се включват. Първо трябва да се измери напрежението в т.Е. То
трябва да е около 28 – 30 V. Ако не е в тези граници, чрез резистора R1
се настройва. Чрез сондата на осцилоскопа се проверява напрежението в т.
А и се сверява с показаното на фиг. 3. На извод 10 от интегралната схема
напрежението трябва да е със същата форма, но със значително по – малка
амплитуда (около 0,5 – 0,6 V). Ако тези измервания са добре, сондата се
включва на извод 9 (т. В). В тази точка напрежението трябва да стане,
както е показано на фиг. 3, но след настройка чрез потенциометъра R8.
При това R10 трябва да е в средно положение. Най – важният момент от
настройката е да се намери положението на R8, при което се появяват
импулсите в т.В и изчезват. След тази настройка се проверяват импулсите
в т. D. Те трябва да имат формата на фиг. 3. При наличието на
управляващи импулси на У1, У1 (прим) и У2, У2 (прим), може да се включат
тиристорите и товарът Rт. С включване на единия канал на осцилоскопа
последователно на изводи У1 и У2, а другия на извод 9 от интегралната
схема, може да се установи дали правилно се отпушват тиристорите.
Отпушването им трябва да бъде в началото на всеки полупериод.
Тиристорите от експерименталния образец са монтирани върху радиатори с
площ около 250 сm кв. Обхватът на регулиране на термостата зависи от
съпротивлението на резистора R10. Като импулсен трансформатор в схемата
е използван драиверен трансформатор от приемник „Селга”. Свързаните в
обща точка изводи трябва да се разединят, както е дадено на фиг. 1.
Забележка: Ако е необходимо, схемата може да се развърже галванически
чрез мрежов трансформатор. В този случай, трансформаторът трябва да има
мощност 1 W и напрежение 24 V на вторичната намотка.
Електронен терморегулатор, Петко Николов
Радио, телевизия, електроника 87/1/стр.35
Предложена е схема на електронен терморегулатор, който поддържа
постоянна температура на кварцови генератори или други електронни схеми
в обхвата от +35 до 100 С и точност +/- 0,5 С при изменение на околната
температура от -55 до +50.
 |
За нагряване се използва топлината, отделяща се върху транзистора VT4,
чиито колекторен ток се регулира чрез резистора R9 и в студено състояние
трябва да е 0,5 А. Защитата по ток, реализирана с транзистора VT3 и
резистора R10, е настроена на 0,65 А.
За температурен датчик се използува PN преходът на транзистора VT1, тъй
като протичащият през прехода ток зависи от приложеното към него
напрежение и температурата му. От извършените изследвания се установи,
че практически всеки силициев диод или транзистор може да се използва
като линеен температурен преобразувател в обхвата от минус 55 до + 125
С.
За да се получи чисто температурна зависимост от тока, протичащ през PN
– прехода, е необходимо да се поддържа постоянно напрежение върху него.
Стабилизираното от ценеровия диод VD2 напрежение – 5,6 V се прилага към
изводите база – колектор на датчика – транзистора VT1, чиито емитер се
намира също под постоянно напрежение, получавано върху инвертиращия вход
на операционния усилвател D1. Следователно токът,
протичащ през транзистора, ще зависи само от температурата на прехода,
тъй като напрежението колектор – емитер е постоянно.
Преобразуването на температурната скала по Келвин в скала по Целзий се
осъществява чрез алгебрично сумиране на тока от стабилизирания източник
+ 5,6 V – ценеровия диод VD1, и тока на транзистора VT1. Чрез резистора
R4 се настройва изходното напрежение на операционния усилвател D1 при
температура 0 С да е с нулева стойност. Посредством резистора R7 се
регулира коефициентът на термопреобразуване да е 0,11/С. Температурата,
която трябва да се поддържа, се задава с резистора RР8. С повишаването
на температурата, напрежението върху изхода на усилвателя се повишава
също, транзисторът VT2 се отпушва и ограничава колекторния ток, протичащ
през транзистора VT4.
Кратко мнение на автора на сайта: Преди повече от 15 години,
когато имаше още техникуми и института и завода в които работех
съществуваха, помогнах на един младеж да направи дипломната си работа (специалност
електронна техника в техникум) по тази схема. С „две” думи при него на
радиатора на VT4 бяха закрепени различни електронни компоненти (транзистори,
диоди, термистори и т.н), и той задаваше различни температури на
радиатора на VT4 и след установяването и проверяваше част от параметрите
на електронните компоненти. После сменяше температурите и така можеше да
получи „купища” графики на различни температурни зависимости.Подразбира
се, че с цел лабораторни упражнения след него и други ученици в
техникума можеха да правят същото в следващите години. Както и да е.
Това е минало, но идеята остава. Може да се направи на струг, малка
чашка от алуминии в която да се топи восък например в количество няколко
кубически сантиметра (VT4 закрепен за дъното на тази чашка ще я нагрее
над 65 С примерно). Или на радиатора на VT4 да се поддържа температурата
на не много гореща напитка в чаша поставена върху радиатора (например
при температура около 50 С). Примери могат да се дадат много. Искам да
подчертая, че схемата се държи много добре и върши добра работа и под
това си твърдение мога да се подпиша тъй като съм го видял с очите си.
Направих и няколко неуспешни опита да загрявам острие на електронож за
разпечатване на пчелни пити, но това си го знаех още преди да опитам.
Просто исках да видя какво ще стане. Транзисторът VT4 нагрява острието
там където е стегнат, а с увеличаване на разстоянието от транзистора към
върха на острието, температурата спада, на всеки няколко сантиметра с
няколко градуса, което е естествено. При продълговати остриета не е
добре да се прави „точково” нагряване в едно място. Трябва да се търси
начин да загрява цялото острие. А, да се нагрява радиатор, който сам да
нагрява „нещо” избрано от използващия схемата – повтарям се – никакви
нерешими проблеми, младежът (тогава, сега инженер по електронна техника
и шеф на фирма) с дипломната работа и с многочислените си експерименти
пред мен и пред преподавателите на техникума по време и след защитата на
дипломния проект във лабораторните упражнения с устройството предложено
в статията, го доказа на практика.
Синхронно управление на електронагреватели, Емил Банишки
Радио, телевизия, електроника 85/10/стр. 31-33
Надеждната работа на електронагревателите с регулируема мощност зависи
до голяма степен от регулиращото устройство. Най – често това са
реостати, механични ключове, осъществяващи стъпално регулиране,
автотрансформатори и т.н. Техните недостатъци са няколко, например:
- на първо място ниска надеждност поради управлението на устройства с
големи мощности и съответно с кратък живот;
- тесен обхват на регулиране – не повече от 0,1 Pmax до Pmax;
- големи загуби на мощност – нисък КПД;
- невъзможност за осъществяване на автоматичен режим на работа без
допълнителни средства.
Предлаганата схема премахва много от недостатъците на механичните
регулатори. Като регулиращ елемент е използван симетричен тиристор (триак),
чиито предимства са:
- висок КПД;
- голямо бързодействие;
- широк обхват на регулиране;
- дълготрайност.
Голямото бързодействие на симетричния тиристор обаче води до силни
смущения в захранващата мрежа, особено при комутиране на големи мощности.
Поради това в предлаганата схема се използва принципът на синхронното
регулиране. Същността му се състои в следното: с цел да се избегне
големият импулс на тока в момента на включване на триака, управляващият
импулс се подава в началото на полупериода на мрежовото напрежение, т.е.
когато стойността му е почти равна на нула и импулс на тока не възниква.
Регулирането на мощността се извършва, като триакът се включва през
различен брой полупериоди на мрежовото напрежение.
Тук трябва да се отбележи, че този начин на регулиране е неприложим за
осветителни тела поради малката им инерционност.
Блоковата схема на предлагания регулатор е показана на фиг. 1, а начинът
на действие се вижда от времедиаграмата на фиг. 2. Принципната схема е
дадена на фиг. 3.
 |
Токозахранващият блок е осъществен с резисторите R1 и R2, диодите VD1 и
VD2 и кондензаторите C1 и C2. Осигурява около + 10 V за захранване на
схемата. Положителните полупериоди на мрежовото напрежение се
ограничават от ценеровия диод VD1 и през диода VD2 зарежда С1 до около +
10 V. Отрицателните полупериоди не се пропускат от диода VD2.
С диодите VD3 – VD6 и транзистора VT1 е осъществен детектор. VT1 се
запушва само при стойности на мрежовото напрежение близо до 0 V – т. А.
В останалите случаи VT1 е наситен, вследствие на което VT3 е наситен и
VT4 не може да се отпуши и да подаде импулс за запушване на тиристора
VS. Транзисторът VT3 се запушва само когато мрежовото напрежение е близо
до 0 V. Тогава в зависимост от състоянието на компаратора D1,
транзисторът VT4 ще отпушва или не за определен брой полупериоди, т.е.
включването на тиристора е възможно само в началото на всеки полупериод
на мрежовото напрежение.
Пропорционалността на управлението се осъществява чрез компаратора D1 и
генератора на пилообразно напрежение, осъществен с еднопреходния
транзистор VT2. На единия вход на компаратора – т.Б, се подава постоянно
напрежение, получено от напрежението +10 V чрез резисторите R6 и R7 и
потенциометъра RP1. При избраните стойности на резистори, напреженирто в
т.Б може да се изменя чрез RP1 от 4 до 7,8 V. На другия вход на
компаратора се подава пилообразно напрежение от емитера на VT2 – т.В.
Периодът на пилообразното напрежение е избран приблизително 1s с оглед
на обхвата на регулиране на мощността върху товара.
Когато постоянното напрежение в т.Б е по – положително от напрежението в
т.В, на изхода на компаратора има напрежение около +10 V. Тогава
независимо от състоянието на VT3, VT4 не може да се отпуши, вследствие
на което и ТS1 остава запушен.
Когато напрежението в т.В стане по – положително от напрежението в т. Б,
компараторът се превключва и на изхода му се установява напрежение ~0 V.
Тогава в зависимост от състоянието на VT3, транзисторът VT4 се отпушва,
отпушвайки и тиристора VT5. Напрежението на изхода на компаратора и на
управляващия електрод на симистора е показано на времедиаграмите –
съответно т.Г и т.Д. Вижда се, че компараторът остава в това състояние
пропорционално на времето, през което пилообразното напрежение в т. В е
по – положително от напрежението в т. Б. Регулирайки напрежението в т.Б
от +4 до +7,8 V, компараторът остава превключен от 1 s до 10 ms, т.е.
обхватът на регулиране на Ртов се получава достатъчно широк, (0,01 –
1)Pmax – нещо, което е непостижимо при механичните регулатори.
Описаният начин на регулиране има допълнително предимство, че може да се
използва за автоматично поддържане на зададената температура. Това става,
като между т. 1 и 2 вместо R6 се включи подходящ термистор.
Устройството е реализирано върху печатна платка от фолиран
стъклотекстолит с размери 75 х 75 mm (фиг. 4).
 |
Всички резистори са от типа РПМ 0,25 W, с изключение на R3 и R15, които
са 0,5 W, и R1 и R2, които са RPM 2 W. Възможно е да бъдат заменени с
други типове, напр. МЛТ със съответната мощност. Вместо VT1 и VT3 е
допустимо използването на какъвто и да е маломощен, силициев транзистор
със съответната проводимост, а вместо VT4 – 2T6821 или друг средномощен
транзистор. Вместо VT2 е възможно използването на КТ117А – В или
двутранзисторен аналог на еднопреходен транзистор (фиг. 7). В такъв
случай обаче може да се наложи преоразмеряване на делителя R6, R1, R7,
за да се запази обхватът на регулиране, а също и подбор на R10, за да се
запази периодът на пилообразното напрежение ~1 s. Вместо операционния
усилвател 1УО741 може да се използват К140УД6,
К140УД7, К140УД8 без промяна в схемата или LM101, LM201, LM301, мюА748,
К153УД2, но със съответни корекции (фиг. 6). Възможно е използването на
два транзистора, свързани като диференциален усилвател, най – добре
двойка в един корпус, например К159НТ1А, Б, KCZ58, KC510 и др. Такова
свързване е показано на фиг. 5, но за него е необходима преработка на
печатната платка.
Използваният симетричн тиристор е от тип КТ728/800 – производство на
“Tesla” и допуска ток Iav = 15 A, което е достатъчно за регулиране на
мощности до 3000 W. Възможно е използването на друг подобен тип,
например КУ208Г, но за мощности до 1000 W. Може да се използва и
тиристор, но тогава регулирането на мощността ще бъде до 0,5 Рmax.
Описаното устройство работи безотказно вече повече от 2 години преди
публикацията.
ЛИТЕРАТУРА
1. Списания „Electronics”, 1981 г., бр.1
2. Марстън, Р. 110 тиристорни схеми. София, Техника, 1979 г.
Регулатор за електрически поялник
Радио, телевизия, електроника, 88/9/стр. 34
Разработеният регулатор на напрежение е предназначен за регулиране
електрическата мощност на произвежданите в страната електрически
поялници. Номиналната им мощност е 10 W при напрежение 6 V. От
зависимостта
Peff=(Ueff*Ueff)/R
Се вижда, че регулирането на топлинната мощност на нагревателя е
пропорционално на напрежението на квадрат. Промяната на това напрежение
се извършва чрез електрическата схема. Захранването се осъществява от
електрическата мрежа посредством трансформатор, имащ две галванически
ени намотки – първична и вторична. Мощността, за която е оразмерен
трансформаторът, е 50 W, като напрежението му на празен ход е 8,2 V при
220 V напрежение на първичната намотка W1. Токът на късо съединение във
вторичната намотка W2 е 23 А. Разбира се тук става въпрос за ефективните
стойности на посочените величини. Самото регулиране на напрежението
става чрез фазово регулиране с „приплъзване” на единия полупериод и
индуктираното синусоидално напрежение във вторичната намотка W2. Другият
полупериод на напрежението се подава през диода VD1 към нагревателя, с
което се осигурява минимална енергийна стойност, необходима за
осъществяване на режим на подгряване. Посредством ключа S1 лесно и бързо
може да се премине от избрания топлинен режим към режим на подгряване и
обратно. С това се постига многократно удължаване на времето за
износване на нагревателя и поялника.
При правилната и целесъобразна употреба на поялника при използването на
този режим, износването му може да се удължи до 1 година, а на
нагревателя – минимум до 3 – 4 години при същата употреба. Необходимата
топлинна енергия за осъществяването на спойките зависи от редица
променливи фактори, като повърхност и маса на запояваните елементи,
топлопроводимост, термична изолация, температура на околната среда и др.
За да се осигурят широки работни възможности за поялника, мощността му
може да се регулира от 5 до 15W. Изборът на необходимия режим се
извършва чрез потенциометъра R2. По този начин се регулира не само
моментът на отпушване на тиристора V1, но поради наличието на
кондензатора С1 и неговата енергийна инертност – и прескачането на един
или няколко полупериода. За реализирането на показаната скала (фиг. 2)
 |
на изходната мощност от решаващо значение са параметрите на елементите.
В първия сектор от скалата, тиристорът V1 е запушен и мощността не се
изменя, т.е отговаря на 5 W. На границата между втория и третия сектор
по средата на скалата, мощността е 10 W, т.е отговаря на номиналната
мощност, за която е оразмерен поялникът от производителя. В следващия
III
Сектор, мощността се изменя плавно до 12 W, което показва, че
температурният режим не е опасен за изгарянето на нагревателя, но води
до по – бързото износване на поялника. Ето защо след извършване на
запояването е целесъобразно преминаването в режим подгряване чрез ключа
S1. Темперирането на запояващия накрайник до темперирането на
предварително избрания режим се осъществява за секунди. Накрая следва IV
сектор, при който плавно се регулира мощността от 12 до 15 W. Вижда се,
че претоварването по мощност достига 50%, поради което след разтапянето
на тинола и реализирането на необходимите спойки, трябва да се премине
към режим на подгряване. По този начин се реализират не само широките
възможности на поялника, но при правилна работа, се осигурява неговата
продължителна употреба. Ниското работно напрежение на нагревателя
предотвратява възможността от появата на високи потенциали в запояващия
накрайник без допълнителни мерки за това. При запояване на интегрални
схеми, безопасният и оптимален топлинен режим е 11 W. Ориентировъчна
визуална представа за изходната мощност на регулатора дава лампата L1,
свързана към изхода му. Трябва да се отбележи, че поставянето на
топлоизолационна втулка от азбест между накрайника и кожуха на поялника
води също до увеличаване на топлинната енергия, която се прехвърля в
мястото на спойката.
Устройството не внася забележими смущения в захранващата мрежа.
Терморегулатор, Пенчо Георгиев
Радио, телевизия, електроника 89/11/стр.17,18
Предназначен е за поддържане на постоянна температура (20 до 25 С) на
водата в резервоари с вместимост до 60 литра. Схемното решение (фиг. 1)
е много икономично. За изработването са необходими само 5 елемента.
 |
Принципът на действие е следният: Когато водата е студена,
съпротивлението на термистора RK е голямо и затова протичащият по
веригата VD1, R1, RP, RK ток създава сравнително голям напрежителен спад
върху него. Тиристорът се отпушва в началото на всеки положителен
полупериод на захранващото напрежение и нагревателят работи с близо
половината си мощност. Термисторът е с отрицателен температурен
коефициент и при повишаване температурата на водата, съпротивлението му
намалява и напрежението подавано към управляващия електрод на тиристора.
В резултат на това, тиристорът ще се отпушва не в началото на
положителните полупериоди, а по – късно. Така се намалява отделяната от
нагревателя мощност и в даден момент той престава да нагрява.
Температурата, при която става включването, съответно изключването на
нагряването, се регулира чрез потенциометъра RP.
Термисторът RK трябва да е потопен във водата и следователно трябва да е
много добре изолиран. Монтирайте го в стъклена тръбичка и изводите
залейте със силикон каучук или с епоксидна смола! Добре изолиран трябва
да е и нагревателят – използвайте промишлено произведени и добре
обезопасени нагреватели! Терморегулаторът може да се използва само, ако
отговаря на всички изисквания за зщита от електрически ток.
На фиг. 2 е показана печатната платка. Проводниците за захранване с 220
V, за подаване на напрежение към нагревателя и за свързване на
термистора, трябва да са неподвижно укрепени към платката. За целта
нефолираната и част оставете достатъчно голяма и чрез метални скоби и
винтчета (например от щепсел „Шуко”) пристегнете пристегнете
проводниците към платката!
Платката с разположените върху нея елементи се монтира в пластмасова
кутийка с подходящи размери и изолационни свойства. Върху нейния корпус
се монтира регулиращият потенциометър.
ВНИМАНИЕ:
Спазвайте стриктно всички изисквания за безопасна работа с напрежение
220 V! Преди да свържете терморегулатора към мрежовото напрежение, се
посъветвайте с електроспециалист! И при най малки съмнения за
недостатъчна обезопасеност – не експериментирайте!
Статтията като съдържание не завършва,
защото обемът и е многократно по - голям и ще бъде продължена със
следващи публикации по темата.
Материалите подготви за сайта:
Иван Парашкевов
e-mail: ivanparst@dir.bg