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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Estabilizador térmico simple 10-50 °C. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor En la vida cotidiana y en el trabajo, muy a menudo existe la necesidad de mantener una temperatura constante en una habitación, en un recipiente con líquido, etc. Existen muchos dispositivos electrónicos para mantener la temperatura automáticamente. Algunos de ellos son de difícil fabricación y contienen elementos escasos, otros no cuentan con aislamiento galvánico de la red eléctrica y por tanto su funcionamiento resulta inseguro. La versión propuesta del termostato garantiza que la temperatura se mantenga con una precisión de ±0,5°C, ajustada en el rango de 10 a 50°C. La potencia del calentador conectado al termostato no debe exceder los 2 kW. La principal ventaja del dispositivo es su facilidad de fabricación y la disponibilidad del elemento base. El diagrama del circuito eléctrico del termostato se muestra en la Fig. 1. El dispositivo es una combinación de cuatro unidades funcionales: un disparador Schmitt, un multivibrador, un transformador y un interruptor de tiristor. El disparador Schmitt monitorea la resistencia del termistor RK1, un sensor de temperatura. Cuando la resistencia del termistor, al disminuir, pasa el umbral inferior, el disparador Schmitt conmuta e inhibe el multivibrador con su señal de salida. Como resultado de esto, el interruptor de tiristor no pasa corriente a través del calentador. Cuando la resistencia del termistor aumenta por encima de un cierto umbral superior, el disparador Schmitt vuelve a su posición anterior y permite el funcionamiento del multivibrador, cuyos pulsos abren el interruptor del tiristor. Como resultado, una corriente eléctrica fluye a través del calentador. Este proceso se repite con una frecuencia que depende de la potencia del calentador, la diferencia entre la temperatura establecida del objeto y la temperatura ambiente, la inercia térmica del objeto y el ancho del bucle de histéresis del disparador Schmitt. El disparador Schmitt está montado sobre transistores VT1, VT2. El circuito emisor de estos transistores incluye dos diodos VD4, VD5. Gracias a su no linealidad, fue posible reducir el bucle de histéresis del disparador y aumentar la precisión del mantenimiento de la temperatura. La resistencia R2 establece los límites de control de temperatura y la resistencia R1 establece el valor de temperatura específico dentro de estos límites. La conexión entre los transistores VT2 y VT4 es directa, por tanto, si el primero de ellos está abierto, el segundo está cerrado y viceversa.
La frecuencia de generación (aproximadamente 20 kHz) de un multivibrador ensamblado en transistores VT3, VT4 está determinada por los valores de las resistencias R6, R10 y los condensadores C4, C6. El valor de la frecuencia se seleccionó en función de la condición de apertura confiable del tiristor, para lo cual se requiere un pulso en el electrodo de control con una duración de al menos 10 μs. El multivibrador se inhibe cuando el transistor VT2 está abierto. El transformador de pulso T1 proporciona aislamiento galvánico del circuito conmutado y del dispositivo de control, que cumple con los requisitos de seguridad eléctrica al operar el termostato. El devanado primario del transformador está conectado al colector de transistores VT3, VT4 a través de un condensador separador C5, que elimina la conexión de corriente continua entre ellos y el transformador. Este método de alimentar el devanado primario del transformador asegura el paso de la corriente en dos direcciones, lo que aumenta la eficiencia de la transformación. Los devanados 1-2, 3-4 del transformador están conectados a los transiciones de control de los tiristores a través de los diodos VD1, VD2. Esto asegura la compensación de carga en cada media onda del pulso de control y corta el voltaje negativo en los electrodos de control de los tiristores. La conexión espalda con espalda de los SCR permite que las medias ondas positivas y negativas del voltaje de la red pasen a través del calentador sin el uso de un puente rectificador, lo que desperdicia una cantidad significativa de energía. El LED HL1 indica que el calentador está encendido. El dispositivo utiliza resistencias SP1 (R1, R2), OMLT (R7, R8, R9, R12) y MLT (resto). Condensadores KM (C2-C6) y K52-1 (C1). Transistores VT1, VT2-KT315 y VT3, VT4 - KT603, KT608 con cualquier letra. En lugar de los diodos indicados en el diagrama, puede utilizar KD104A (VD4, VD5) y KD510A (VD1, VD2). Si la potencia del calentador excede los 200 W, entonces se deben instalar SCR en disipadores de calor. Con una potencia que no exceda los 300 W, se pueden utilizar tiristores KU202N en lugar de KU201N. El transformador T1 está enrollado sobre un anillo de dimensiones 18x12x4 mm, fabricado en ferrita de 2000NM. Los tres devanados son iguales y contienen 50 vueltas de cable PELSHO 0,17. Al fabricar un transformador, se deben tomar medidas para garantizar que pueda soportar una tensión entre los devanados de al menos 600 V. La corriente consumida por el termostato no supera los 250 mA con una tensión de alimentación de 8...12 V. Antes de conectar el termostato a la red, es necesario colocar la resistencia R2 en la posición media. Si se decide colocar esta resistencia en el panel frontal, entonces se debe conectar en serie una resistencia limitadora con una resistencia de 300...510 ohmios. Un termostato correctamente montado comienza a funcionar inmediatamente. Sólo en algunos casos es necesario seleccionar la resistencia R3. Autor: Yu. Mayatsky, Jarkov; Publicación: cxem.net
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