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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Temporizador integral en el circuito de control de temperatura. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor Aunque el temporizador integrado Tipo 555 está diseñado principalmente para circuitos de temporización, este IC, junto con un termistor de termistor negativo, también se puede usar para crear un circuito de termostato de estado sólido económico y bastante versátil. El divisor de resistencia interno del temporizador proporciona voltajes de referencia (1/3 Vcc y 2/3 Vcc) para ambos comparadores incluidos en el temporizador. Cuando la tensión externa suministrada a la entrada de umbral del temporizador (pin 6) supera los 2/3Vcc, aparece un pulso en la salida del comparador correspondiente, invirtiendo el flip-flop. En este caso, el transistor de descarga se enciende, como resultado de lo cual aparece una señal de bajo nivel en la salida de la etapa de amplificación.
En la mayoría de los casos (incluido el circuito descrito), la activación del transistor de descarga del temporizador hace que el voltaje en la entrada del umbral sea inferior a 2/3 Vcc. Si después de eso, el voltaje en la entrada del pulso de disparo (pin 2) cae por debajo de 1/3 Vcc, entonces el segundo comparador genera un pulso que devuelve el disparo a su estado original, el transistor de bits se apaga y el voltaje en la salida de la etapa de amplificación se convierte en el mismo nivel alto. Este funcionamiento del circuito temporizador lo hace adecuado para fines de control de temperatura, en particular en termostatos electrónicos, dentro de los cuales la temperatura debe permanecer prácticamente constante independientemente de que la temperatura exterior varíe dentro de ciertos límites. A medida que aumenta la temperatura, la tensión en la entrada del umbral aumentará (en proporción directa a ella) hasta alcanzar los 2/3 Vcc. Luego cambiará el estado de la etapa de salida del temporizador, y esto servirá como una señal para encender la unidad de enfriamiento o simplemente para apagar el calentador en el termostato. Después de eso, la temperatura comenzará a descender, y cuando el voltaje en la entrada del pulso de disparo alcance 1/3Vcc, la etapa de salida volverá a su estado original, lo que servirá como una señal para apagar la unidad de refrigeración o encenderla. en el calentador. En el circuito del termostato que se muestra en la figura, un divisor de voltaje que consta de un termistor y resistencias produce un voltaje que es directamente proporcional a la temperatura. Cuando la temperatura aumenta (nivel de alto voltaje en la salida del temporizador, el transistor de descarga se apaga), el voltaje en la entrada del umbral está determinado por el factor de división R1 / (Rt + + R1 + R2) y aumenta con valor decreciente de ruta Cuando Rt es igual a la resistencia del termistor Rt en el punto más alto de la diferencia de temperatura permitida, el factor de división que requiere que el voltaje de entrada de umbral sea de 2/3 Vcc debe ser
Una vez que el voltaje en la entrada del umbral (en la entrada del primer comparador) alcanza el nivel especificado, el transistor de descarga se enciende, lo que equivale a encender R3 en paralelo con R1 + R2. A medida que baja la temperatura, Rt aumenta y la tensión de alimentación ahora se divide entre Rt y [R3II(R1+R2)]. Cuando Rt es igual a la resistencia del termistor Rtc en el punto más bajo de la diferencia de temperatura permitida, el divisor debe suministrar 1/3 Vcc a la entrada del disparador. En este caso, su factor de división debe ser
Por lo tanto, los niveles de voltaje en las salidas de un divisor termistor-resistencia cambian de diferentes maneras dependiendo de si el termostato se encuentra en la parte de su ciclo de trabajo cuando la temperatura aumenta o en la parte donde disminuye. Esta diferencia debe introducirse por la razón de que la resistencia del termistor varía con la temperatura de acuerdo con una ley casi exponencial, e incluso en un rango de temperatura estrecho puede cambiar por un factor de dos o tres, es decir, la resistencia del termistor Rtc en el valor más bajo punto del rango de temperatura puede ser varias veces mayor que su resistencia Rt en el punto superior del rango de temperatura. Si este circuito utiliza un termistor estándar, para el cual se conoce la dependencia de la temperatura de la resistencia, el cálculo del circuito es bastante simple. Cuando Rts es mayor que Rts dos o más veces, puede establecer R2=Rts y K=Rts/Rts (factor de constante K). Para que el divisor mantenga la correcta relación entre las resistencias, es necesario
Pero si Rts/Rtn<2, entonces necesitamos poner R1=0 y R2=2RTn, de modo que
Todas estas fórmulas asumen que las entradas del comparador no cargan el divisor de voltaje. Para que los límites de temperatura a los que se ajusta el termostato se respeten con la suficiente precisión, es necesario disipar la menor potencia eléctrica posible en el termistor. El autocalentamiento del termistor se puede minimizar haciendo que el IC del temporizador funcione con el voltaje de suministro más bajo permitido de -5 V. Sin embargo, a temperaturas de control superiores altas, cuando la resistencia del termistor puede ser bastante pequeña (varios cientos de ohmios), este método puede no dar los resultados deseados. Por otro lado, a temperaturas de control muy bajas, las resistencias divisorias admisibles deben seleccionarse en función de las resistencias de entrada de los comparadores. Para evitar falsos positivos por interferencia e interferencia, es necesario derivar las entradas del comparador con capacitancias. Esto es especialmente importante cuando las resistencias del divisor son altas, hay un ruido significativo en el sistema o el termistor está conectado al circuito usando conductores largos. Autor: De Frío; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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