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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Estabilizador de temperatura universal de alta precisión
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor El dispositivo está diseñado para mantener automáticamente la temperatura y se puede utilizar en un apartamento, una casa privada y otros locales con una potencia de calentador eléctrico de hasta 5,5 kW, así como para una tienda de verduras (incluso en un balcón), en un incubadora, un acuario, etc. Está previsto conectar un acondicionador de aire y mantener la temperatura deseada del aire enfriado. El estabilizador de calor se puede utilizar en la producción. Si es necesario aumentar la potencia a 100 kW o más, se utiliza un arrancador magnético o contactor correspondiente a la carga (incluso para una red eléctrica trifásica), cuya bobina de arranque está conectada directamente al estabilizador. Muchos dispositivos electrónicos para el mantenimiento automático de la temperatura han sido publicados en diversas publicaciones de ingeniería de radio, sin embargo, algunos de ellos son inseguros en su funcionamiento, ya que los elementos sensores y de control no cuentan con aislamiento galvánico de la red eléctrica [1], otros no brindan el precisión necesaria del mantenimiento de la temperatura y no excluyen el cambio frecuente del calentador ("rebote") cerca del umbral de temperatura [2], otros son difíciles de fabricar y contienen elementos escasos [3]. La versión propuesta está libre de estas deficiencias. Además, el alcance del dispositivo se amplía al mantener la temperatura con alta precisión y mayor potencia, correspondiente a los calefactores y acondicionadores de aire modernos disponibles en el mercado. El estabilizador térmico descrito proporciona mantenimiento de temperatura con una precisión de ±0.C y la capacidad de ajustar el intervalo de temperatura desde el momento en que se enciende el calentador (aire acondicionado) hasta el momento en que se apaga de 0,1 a 1,5°C.
Con las clasificaciones indicadas en el diagrama (Fig. 1), se proporciona un valor fijo de cualquiera de las siete temperaturas de 21 ... 27 ° C. Este rango de temperatura se puede desplazar hacia arriba o hacia abajo mediante la resistencia R8 de 9...3°C. La potencia consumida por la unidad electrónica del estabilizador de temperatura no supera los 3,5 VA. El dispositivo es una combinación de cinco unidades funcionales: un relé térmico electrónico, un interruptor de modo de operación, un multivibrador, un transformador de pulso y una llave trinistor (triac), un transformador de red con un rectificador. El relé térmico electrónico consta de un comparador de tensión DA1 y un puente de medida. El sensor de temperatura, que es el termistor RK1, está incluido en el brazo del puente de medida R1, R3-R10, R2, RK1, alimentado por tensión estabilizada. El filtro R1 1R12C2 atenúa el efecto de la interferencia en los conductores que conectan el termistor al comparador. La resistencia R14 establece el ancho de la "histéresis de temperatura" de 0,1 a 1,5 °C. A medida que disminuye la temperatura, aumenta la resistencia del termistor RK1. Como resultado de un cambio en el voltaje en la entrada del comparador, este último, cuando se activa, suministra un voltaje negativo al interruptor de los modos de operación SA2, VT1. En el modo "calentador", el transistor VT1 inicia un multivibrador ensamblado en los transistores VT2, VT3. La frecuencia de generación es de aproximadamente 20 kHz, lo que garantiza un funcionamiento confiable de la tecla trinistor (triac) que suministra voltaje al calentador (aire acondicionado). El transformador de pulsos T1 proporciona aislamiento galvánico entre la red de 220 V y el estabilizador térmico, lo que cumple con los requisitos de seguridad eléctrica. El devanado primario del transformador está conectado a los colectores de los transistores VT2, VT3 a través del condensador C4. El LED verde HL2 del resplandor sirve como indicador de que el termostato está conectado a la red, y el resplandor rojo del LED HL1 indica que se aplica voltaje al calentador o aire acondicionado. Si se supone que el termostato se debe usar solo para el aire acondicionado, entonces no es necesario instalar el interruptor SA2, el transistor VT1, las resistencias R15-R17. En este caso, es necesario conectar el terminal 7 del comparador DA1 con la base del transistor VT3 con un puente. Si se supone que solo se debe usar un calentador, entonces tampoco se necesita el interruptor SA2, mientras que el terminal 7 del comparador está conectado al punto de conexión de las resistencias R15, R16, y el colector del transistor VT1 está conectado a la base del transistor VT3 . Los acondicionadores de aire modernos tienen una función de calefacción. En este caso, el interruptor SA2 se coloca en la posición "Calefacción". Para alimentar el estabilizador de temperatura, se utiliza cualquier transformador de red T2, que reduce el voltaje a 8 ... 10 V. La corriente de carga no es inferior a 200 mA. El transformador se puede utilizar desde el adaptador de red de la consola de videojuegos. El acondicionador C7 reduce la corriente extraída de la red compensando la energía reactiva consumida por el transformador. Después de seleccionar el condensador, la corriente disminuyó de 30 a 16 mA. El sensor con termistor RK1 se puede ubicar a una distancia (10 m o más) de la unidad electrónica. En este caso, la conexión se realiza con un cable blindado de forma aislada. El termistor RK1 debe protegerse contra daños mecánicos proporcionando acceso de aire libre. La potencia del calentador (aire acondicionado) de acuerdo con el diagrama que se muestra en la fig. 1, no debe exceder los 2,2 kW, pero es fácil aumentarlo a 5,5 kW, utilizando en lugar de dos trinistores VD3, VL4 tipo KU202N triac TS 1 22-25-6, como se indica en la Fig. 2. En este caso, se utiliza un devanado secundario del transformador de impulsos T1. El condensador C8 permite encender el triac sin una cuidadosa selección de sus parámetros. Dependiendo de la potencia de la carga, se deben instalar trinistores (triac) en los disipadores de calor a razón de 60 cm por 1 kW de carga. Cuando se usa un termostato para una incubadora, las resistencias R5-R10 y el interruptor SA1 no se usan, y la resistencia R4 se reemplaza con una resistencia de 15 kΩ y se conecta a la caja. La temperatura de 37,5 °C se establece mediante la resistencia R3. Cuando se usa un estabilizador de temperatura para una tienda de verduras, la resistencia R4 se reemplaza con una resistencia de 75 kΩ y se conecta a la caja. La temperatura 2...4°C también se ajusta mediante la resistencia R3. Si es necesario utilizar un estabilizador de temperatura en el rango de temperatura de 0 a 100 ° C, la resistencia R1 debe reemplazarse con una resistencia de 5,1 kΩ y la resistencia R3 con 100 kΩ. La salida de la resistencia R4, que va al interruptor SA1, está conectada a la carcasa. La mayoría de las partes del estabilizador térmico están montadas en una placa de circuito impreso hecha de lámina de fibra de vidrio de 2 mm de espesor. La ubicación de las piezas no es crítica. El transformador de pulsos T1 está enrollado en un anillo de 20x12x6 mm de ferrita 2000NM. Los tres devanados son iguales y contienen 50 vueltas de cable litz LESHD 7x0,07, que se puede reemplazar con cable PEL-SHO 0,17. En la fabricación del transformador, los devanados y terminales deben aislarse de manera confiable. La resistencia de aislamiento entre los devanados debe ser de al menos 0,5 MΩ, medida con un megóhmetro de 500 V (PUE p. 1.8.34). El dispositivo utiliza resistencias fijas del tipo MLT, variables - SPZ-1a, condensadores de los tipos KM (C2-C8) y K52-1 (C1-C6). El comparador K521SAZ se puede reemplazar por K554SAZ. El transistor VT1 tipo KT31 5B se puede utilizar con un índice de letras diferente o cualquiera de las series KT301, KT312, KT3102. En lugar de los transistores VT2 y VT3, se pueden usar los transistores KT608. El conjunto de diodos VD2 se puede reemplazar con diodos KD1 05, etc. En lugar de diodos VD3-VD5, se pueden usar diodos KD509A. Los LED también se pueden sustituir por otros. Como switch SA1, se usa un switch de tamaño pequeño del tipo PM, pero se puede usar otro tipo, por ejemplo, P2K. Se utilizó un interruptor de palanca del tipo MTD-2 como interruptor SA1. Al instalar un transformador de pulso, es necesario conectar correctamente los comienzos y los extremos de los devanados, de lo contrario, deberá cambiarlos. Un estabilizador de calor ensamblado correctamente comienza a funcionar de inmediato. En algunos casos, debido a la dispersión de los valores del termistor RK1, puede ser necesario seleccionar las resistencias R5-R10 para establecer la temperatura fija exacta con el interruptor SA1. Literatura
Autor: V.Yu. Petrovski, Chernihiv; Publicación: radioradar.net
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Comentarios sobre el artículo: Eugene Un buen esquema, como inicial, para una mayor modernización a un nuevo nivel de desarrollo tecnológico.
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