Термостабилизатор

Этот термостабилизатор является универсальным и предназначен для поддержания фиксированного значения заданной положительной температуры в диапазоне +1... +80°С с точностью ± 0,2°С. Он может применяться в искусственном инкубаторе для выведения цыплят из яиц (+ 37,5°С), сушильном шкафу (+ 60°С), домашней бане или же поддерживать положительную температуру (+ 2°С) в утепленном хранилище для овощей на балконе при отрицательной температуре окружающего воздуха, в теплице и т.д. При этом на работе устройства не сказывается возможная нестабильность сетевого напряжения. Питается устройство по бестрансформаторной схеме (рис. 1) непосредственно от сети 220 В, что позволяет значительно уменьшить его габариты.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема термостабилизатора.

Принцип работы схемы на компараторе D1 в особых пояснениях не нуждается — он часто используется в различных устройствах и описан в литературе. Особенностью данного включения компаратора является управление выходной нагрузкой по эмиттерному выходу микросхемы. Использование транзистора VT1 позволяет улучшить работу компаратора и упростить схему управления тиристором.

В качестве нагревателя подойдет любая нагрузка мощностью не более 1000 Вт (я использовал «воздушный» ТЭН на 500 Вт — он более долговечен, чем нагреватель в виде лампочки). Если же требуется управлять более мощной нагрузкой, то диоды VD3...VD6 необходимо использовать на больший допустимый рабочий ток (например, Д246А,Б, Д247А.Б) и подключить дополнительный тиристор совместно с еще одним транзистором КТ940А аналогично приведенной схеме. Сигнал управления второй нагрузкой (она подключается к отдельным гнездам) снимается с вывода D1/1.

Для управления нагрузкой мощностью более 1000 Вт можно применить один тиристор типа ТС122-20.

Индикаторами режимов работы схемы являются светодиоды HL1, HL2. Так, при включении устройства тумблером S2, если не подключен нагревательный элемент А1 (или он перегорел), светиться будут одновременно оба светодиода, а при нормальной работе устройства свечение между индикаторами будет чередоваться — при нагреве А1 светится красный светодиод HL1 (тиристор открыт), при остывании — зеленый HL2.

В качестве датчика температуры в схеме применен терморезистор типа СТЗ-19. Он обладает малыми габаритами и массой. Но подойдут и другие типы. При этом может возрасти инерционность термостабилизации.

Для удобства эксплуатации термостабилизатора используется переключатель S1, который позволяет иметь 5 фиксированных значений температуры и одно изменяемое. В шестом положении переключателя переменный резистор R2 позволяет устанавливать любую температуру в указанном диапазоне. Наиболее часто используемые температуры удобно настраивать резисторами R3,R6...R8, R10 (многооборотные, типа СП5-2) при соответствующих положениях переключателя.

В схеме применены постоянные резисторы типа С2-23, резистор R2 — типа СП2-2, конденсатор С1 — К50-15, С2 — К10-7В. Переключатель S1 — типа ПГ2-5-6П2Н, тумблер S2 — типа ТЗ. Разъем Х1 — РС-4, гнезда Х2, ХЗ — типа Г4,0.

При изготовлении конструкции необходимо предусмотреть теплоотвод для тиристора VS1 и диодов VD3...VD7.

Внешний вид конструкции корпуса показан на рис. 2. Выполняется он из диэлектрических материалов.

Рис. 2. Внешний вид и задняя панель.

Соединительный кабель от гнезда Х1 до термодатчика может иметь длину до двух метров и выполняется перевитыми между собой проводами — это исключит влияние помех и наводок на вход схемы.

Автор: Инженер И. ШЕЛЕСТОВ
http://patlah.ru

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.