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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Regolatore di temperatura. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore Per mantenere la temperatura dell'aria nella stanza, nel contenitore per la conservazione degli alimenti sul balcone e nell'acqua nel serbatoio, è adatto un termostato, la cui descrizione è riportata di seguito. Ha un'elevata precisione, stabilità a lungo termine e può azionare un riscaldatore relativamente potente. Lo schema del dispositivo è mostrato in fig. 1.
Il sensore di temperatura B1 è un microcircuito specializzato AD22100KT, la cui tensione di uscita dipende quasi linearmente dalla temperatura ambiente. È possibile calcolare il valore della tensione U in volt ad una temperatura T specificata in gradi Celsius utilizzando la formula
dove Up è la tensione di alimentazione del sensore, V. Un comparatore di tensione è assemblato sul chip DA2. Il segnale del sensore entra nel suo ingresso attraverso il filtro R1C3, che sopprime interferenze e interferenze. Il fototiristore U1 viene utilizzato come elemento di attuazione, commutando il riscaldatore attraverso il ponte a diodi VD3-VD6. Il LED HL2 segnala un dato comando di accensione del riscaldatore. Un raddrizzatore è assemblato sul trasformatore step-down T1 e sui diodi VD1, VD2 e uno stabilizzatore di tensione di alimentazione del sensore è assemblato sul chip DA1. Il led HL1, indicando la presenza di tensione all'uscita del raddrizzatore, segnala che il dispositivo è connesso alla rete. Il regolatore funziona come segue. Gli ingressi del comparatore ricevono tensione dall'uscita del sensore B1 e una tensione esemplificativa dal resistore variabile R3. Se la temperatura è superiore a quella impostata non passa corrente nel circuito di controllo del fototiristore e quest'ultimo viene chiuso. Il riscaldatore è diseccitato. Al diminuire della temperatura, la tensione all'uscita del sensore diventerà inferiore a quella standard, il che porterà alla commutazione del comparatore. Il fototiristore si aprirà chiudendo il circuito di alimentazione del riscaldatore. La temperatura dell'oggetto aumenterà e il dispositivo tornerà allo stato originale in cui il riscaldatore era spento. Strutturalmente, il termostato è costituito da tre unità collegate da cablaggi con connettori. Il primo nodo è il sensore di temperatura B1. Il dispositivo AD22100KT indicato nello schema funziona nel campo di temperatura 0...+100°C. Per funzionare nel range -40...+85 °C è necessario AD22100AT, mentre nel range -50...+150 °C - AD22100ST. Per l'uso in mezzi liquidi, il sensore deve essere protetto dal contatto diretto con esso e i suoi cavi di collegamento devono essere isolati in modo affidabile. Il secondo nodo è un circuito stampato su cui sono installati i microcircuiti, la maggior parte delle altre parti e le spine dei connettori X1 e X2. Uno schizzo della scheda è mostrato in Fig. 2. È progettato per condensatori all'ossido della serie K50-35 o simili importati e per resistori fissi della potenza indicata nello schema. Un resistore di sintonizzazione multigiro a filo avvolto SP5-2VB (R3) è installato all'esterno della scheda. Spine X1, X2 della serie PLS. Simili possono essere trovati in moduli di computer difettosi. Se necessario, i diodi VD1, VD2 vengono sostituiti con altri raddrizzatori, ad esempio KD105B, KD106A.
Il terzo nodo sono gli elementi di potenza del regolatore e dei LED. Tutti insieme al circuito stampato del secondo nodo sono inseriti in un alloggiamento in materiale isolante. Un ponte di diodi VD3-VD6 può essere sostituito con un'unità monoblocco simile, ad esempio KVRS1006 o KVRS1004. Quando la corrente di carico è superiore a 1...2 A, il ponte a diodi e il fototiristore necessitano di dissipatori di calore, e se la potenza del riscaldatore supera i 2,2 kW, questi elementi devono essere sostituiti con altri di potenza adeguata. Il trasformatore T1 deve fornire una tensione raddrizzata di 12...15 V con una corrente di carico di 100 mA. Qualsiasi LED andrà bene. La regolazione inizia con l'impostazione dei limiti dell'intervallo di temperatura in cui si prevede che il regolatore operi. Per fare ciò, seleziona i valori dei resistori R2 e R4. La caduta di tensione sul resistore R4 dovrebbe essere uguale a quella calcolata utilizzando la formula precedente per la temperatura minima e per R3 e R4 collegati in serie - per la temperatura massima dell'intervallo. Il valore del resistore R6 viene scelto in modo tale che nel circuito di controllo del fototiristore U1 circoli una corrente di circa 100 mA. Se l'accensione e lo spegnimento del riscaldatore avvengono con “rimbalzi”, è possibile eliminarlo installando la resistenza R9 mostrata nello schema con le linee tratteggiate. Creerà una piccola isteresi di commutazione del comparatore. Autore: I. Nechaev, Kursk
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