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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Estabilizador térmico con sensor aislado. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor Al desarrollar estabilizadores térmicos con un triac como elemento de conmutación para el calentador, se debe prestar mucha atención al aislamiento del circuito de medición de la red eléctrica. En la mayoría de los casos, para esto, se instala un optoacoplador en el circuito de control del triac y la unidad de medición de temperatura se alimenta a través de un transformador reductor que funciona a una frecuencia de red de 50 Hz. El autor ofrece una solución original al problema, que permite prescindir de un optoacoplador y un transformador de red y, al mismo tiempo, reducir significativamente el peso y las dimensiones del dispositivo. El estabilizador de temperatura, ensamblado de acuerdo con el circuito que se muestra en la figura, se puede dividir en dos partes: una unidad de control triac VS1 (microcircuito DD1, transistores VT1, VT2, VT4) conectada galvánicamente a la red, que enciende el calentador y un sensor unidad (termistor RK1, chip DA1, transistor VT3), aislado de la red por un transformador de alta frecuencia T1.
La unidad de control del triac recibe la tensión de alimentación de un rectificador de media onda con un condensador C1 de "apagado". El voltaje rectificado es estabilizado por el diodo Zener VD1. En los elementos DD1.1, DD1.2, se ensambla un generador de pulsos con una frecuencia de aproximadamente 10 kHz. La cascada en el transistor VT1 es un amplificador de pulso con una carga de transformador. Su característica es la dependencia de la caída de tensión en la resistencia R8 de la resistencia con la que se carga el devanado secundario del transformador T1. Por lo tanto, el transistor VT2, cerrado en ausencia de carga, se abre con un aumento en la corriente consumida por el devanado II. El diodo zener VD3 con una resistencia de extinción R10 y el elemento DD1.3 forman pulsos rectangulares, cuyos frentes y caídas coinciden con los momentos en que la tensión de red pasa por cero. Cuando el transistor VT2 está cerrado, el circuito del capacitor C6 está abierto, las mismas señales se reciben en ambas entradas del elemento DD1.4 y el nivel en la salida del elemento es bajo. Se cierra el transistor VT4, y con él el triac VS1. El calefactor conectado a la toma XS1 no recibe tensión de red. Cuando el transistor VT2 está abierto, el circuito integrador R14C6 retrasa ligeramente los pulsos que llegan a la entrada 6 DD1.4, por lo que a la salida de este elemento aparecen pulsos con una duración de aproximadamente 0,3 ms, coincidiendo con los cruces por cero de la tensión de red Habiendo pasado el amplificador en el transistor VT4, los pulsos al comienzo de cada medio ciclo abren el triac VS1. El calentador está conectado a la red. Por lo tanto, es posible controlar el calentador cambiando la carga conectada al devanado II del transformador T1 aislado de la red. El voltaje de este devanado, rectificado con el diodo VD4, es alimentado por el amplificador operacional DA1 y el puente resistivo, uno de cuyos hombros es el termistor RK1. El voltaje de desequilibrio dependiente de la temperatura del puente se alimenta a las entradas del amplificador operacional. Como resultado, a una temperatura por debajo del nivel de voltaje especificado en la salida DA1 es alta y por encima de la especificada, baja. El umbral de temperatura se establece mediante una resistencia variable R2. Por sí mismo, un cambio en el nivel de voltaje en la salida DA1 no puede provocar la apertura del triac VS1, ya que la corriente consumida por el amplificador operacional (aproximadamente 1,4 mA) permanece casi sin cambios. El papel de una carga variable lo realiza una cascada en un transistor VT3 con un LED HL1 en el circuito del colector. Si la temperatura está por debajo del umbral, el transistor VT3 está abierto, el LED está encendido y el consumo de corriente aumenta a 7 mA. La caída de voltaje a través de la resistencia R8 en el circuito emisor del transistor VT1 aumenta proporcionalmente, lo que enciende el calentador. El circuito magnético del transformador T1 es acero ShZx6, el devanado I es 600, II es 1000 vueltas de cable PEV-2 0,08. Se debe prestar especial atención al aislamiento colocando dos o tres capas de tela barnizada entre los devanados e impregnando la bobina terminada con parafina o barniz resistente a la humedad. Termistor RK1 - MMT-4. El diodo zener VD1 se puede sustituir por KS512A, y como VD3 se puede utilizar cualquiera de baja potencia con tensión de estabilización de 7 ... 9 V. Condensador C1 - K73-17 o similar para una tensión de funcionamiento no inferior a la indicada en el diagrama El resto de los detalles son de uso general. Estructuralmente, el estabilizador de calor se puede fabricar en forma de una sola unidad, o dos unidades separadas: un control y un sensor de temperatura, conectados entre sí por un cable de dos hilos de hasta varios metros de largo. La última opción es más conveniente para locales grandes (tiendas de verduras, invernaderos), donde el sensor de temperatura debe retirarse por una distancia considerable. En el momento del ajuste, en lugar de un calentador, es mejor conectar una lámpara incandescente ordinaria al enchufe XS1, lo que le permitirá controlar visualmente el funcionamiento del dispositivo. El ajuste de la unidad de control del triac consiste en configurar el motor de la resistencia de sintonización del potenciómetro R8 en una posición tal que el voltaje sea de al menos 0,8 V cuando el LED HL1 está encendido, y no más de 0,3 V en caso contrario. Para calibrar la escala de la resistencia variable R2, no puede conectar el termostato a la red. El nodo del sensor se desconecta del devanado II del transformador T1 y se alimenta desde una fuente de voltaje constante de 9 ... 12 V (más - a los ánodos del diodo VD4 y LED HL1, menos - al pin 4 del microcircuito DA1 ). El termistor RK1 se coloca en un ambiente con una temperatura conocida (se controla con un termómetro de laboratorio convencional). Girando lentamente el eje de la resistencia variable, fije el momento de encendido o apagado del LED HL1 y haga una marca apropiada en la escala. El procedimiento se repite a varias temperaturas diferentes. Los valores de las resistencias R1 y R2 indicados en el diagrama corresponden al rango de temperatura de aproximadamente 0 a 40 °C. Al cambiar los valores de la resistencia, puede mover estos límites en la dirección deseada. Después de la graduación, el sensor se conecta nuevamente al transformador T1. Autor: S.Bezyulev, Shebekino, región de Belgorod
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