Kas soovite oma külmikule valmistada täpse elektroonilise termostaadi? Selles artiklis kirjeldatud 3 ainulaadset tahkis-termostaadi disaini üllatavad teid oma 'lahedate' jõudlustega.

Kujundus nr 1: sissejuhatus

Kui üksus on ehitatud ja integreeritud kõigi asjakohaste seadmetega, hakkab see süsteemi paremat kontrolli juhtima, säästes elektrit ja pikendades ka seadme eluiga.

Tavapärased külmikute termostaadid on kallid ja pole eriti täpsed. Veelgi enam, need on altid kulumisele ega ole seetõttu püsivad. Siin käsitletakse lihtsat ja palju tõhusamat elektroonilist külmkapi termostaadi seadet.

Mis on termostaat

Nagu me kõik teame, on termostaat seade, mis on võimeline tajuma kindlat seatud temperatuuritaset ja välist koormust välja lülitama. Sellised seadmed võivad olla elektromehaanilised või keerukamad elektroonilised tüübid.

Termostaadid on tavaliselt seotud kliimaseadmete, külmutus- ja veesoojendusseadmetega. Selliste rakenduste jaoks muutub seade süsteemi kriitiliseks osaks, ilma milleta seade võib jõuda äärmuslikes tingimustes ja hakata seda töötama ning lõpuks kahjustada.

Eespool nimetatud seadmete juhtlüliti reguleerimine tagab, et termostaat katkestab seadme voolu, kui temperatuur ületab soovitud piiri ja lülitub tagasi kohe, kui temperatuur on tagasi alumisele künnisele.

Seega hoitakse külmikute sisetemperatuuri või konditsioneeri kaudu toimuvat toatemperatuuri soodsates vahemikes.

Siin toodud külmiku termostaadi vooluahela ideed saab selle töö juhtimiseks kasutada külmkapi või muu sarnase seadme kohal.

Nende toimimist saab kontrollida, kinnitades termostaadi sensori välisele soojust hajutavale võrgule, mis tavaliselt asub enamiku freooni kasutavate jahutusseadmete taga.

Disain on sisseehitatud termostaatidega võrreldes paindlikum ja laiaulatuslikum ning suudab näidata paremat efektiivsust. Vooluring võib hõlpsasti asendada tavapäraseid madalatehnoloogilisi kujundusi ja pealegi on see nendega võrreldes palju odavam.

Mõistame, kuidas vooluring töötab:

Ahela töö

Kõrval olev diagramm näitab lihtsat vooluringi, mis on ehitatud IC 741 ümber, mis on põhimõtteliselt konfigureeritud pinge võrdluseks. Siia on lisatud trafo vähem toiteallikat, et muuta vooluahel kompaktseks ja tahkeks.

Silla konfiguratsioon, mis sisaldab sisendis R3, R2, P1 ja NTC R1, moodustab vooluahela peamised tajuelemendid.

Mikrofoni inverteeriv sisend kinnitatakse poolele toitepingele, kasutades R3 ja R4 pingejagurite võrku.

“kuidas muundada trafot ”

See välistab vajaduse pakkuda IC-le topeltvarustust ja vooluahel on võimeline andma optimaalseid tulemusi isegi ühepooluselise pingeallika kaudu.

Põhipinge IC mitteinverteeriva sisendi külge fikseeritakse eelseadistatud P1 kaudu NTC (negatiivse temperatuuri koefitsiendi) suhtes.

Juhul kui kontrollitav temperatuur kipub soovitud tasemest kõrgemale triivima, langeb NTC takistus ja potentsiaal IC mitteinverteerivas sisendis ületab seatud võrdlust.

See lülitab koheselt sisse IC väljundi, mis omakorda lülitab transistori, triac-võrku sisaldava väljundastme, lülitades koormuse (kütte- või jahutussüsteemi) välja, kuni temperatuur saavutab alumise künnise.

Tagasiside takisti R5 aitab mingil määral indutseerida hüstereesi vooluringi, mis on oluline parameeter, ilma milleta võib voolu järskudel temperatuurimuutustel reageerida üsna kiiresti.

Kui kokkupanek on lõpule jõudnud, on vooluringi seadistamine väga lihtne ja seda tehakse järgmiste punktidega:

Pidage meeles, et kogu vooluring on vooluvõrgus potentsiaalne, nii et testimise ja seadistamisprotseduuride läbimise ajal soovitatakse ülimalt ettevaatust. RANGELT SOOVITATAKSE JALGADE ALUSEL PUITPLAADI VÕI MISTE ISOLEERIVA MATERJALI KASUTAMIST. KASUTAGE KA ELEKTRITÖÖRIISTAID, MIS ON HÕLMATULT ISOLEERITUD KAHASTAMISVALDKONNAS.

Selle elektroonilise külmkapi termostaadi vooluahela seadistamine

Teil on vaja proovi soojusallikat, mis on täpselt reguleeritud termostaadi ahela soovitud piirlävetasemega.

Lülitage vooluring sisse ja sisestage ülaltoodud soojusallikas NTC abil.

Nüüd reguleerige eelseadistust nii, et väljund lihtsalt vahetuks (väljundi LED süttib.)
Eemaldage soojusallikas NTC-st eemal, sõltuvalt vooluahela hüstereesist peaks väljund mõne sekundi jooksul välja lülituma.

Selle korrektse toimimise kinnitamiseks korrake protseduuri mitu korda.

“kuidas optilised andurid töötavad ”

See lõpetab külmkapi termostaadi seadistamise ja on selle integreerimiseks mis tahes külmkapi või muu sarnase vidinaga täpne ja püsiv reguleerimine.

Osade nimekiri

R1 = 10k NTC,
R2 = eelseadistatud 10K
R3, R4 = 10K
R5 = 100K
R6 = 510E
R7 = 1K
R8 = 1 M
R9 = 56 OHM / 1 vatt
C1 = 105 / 400V
C2 = 100uF / 25V
D2 = 1N4007
Z1 = 12 V, 1 vati zenerdiood

Kujundus nr 2: sissejuhatus

2) Järgnevalt selgitatakse veel ühte lihtsat, kuid tõhusat külmkapi termostaadi vooluringi. Postitus põhineb Mr.Andy mulle saadetud päringul. Kavandatud idee sisaldab peamise aktiivse komponendina ainult ühte IC LM 324. Õppigem rohkem. Hr. Andylt saadud e-kiri:

Ringraja eesmärk

Olen Andy Caracasest. Olen näinud, et teil on kogemusi termostaatide ja muude elektrooniliste disainidega, seega loodan, et saate mind aidata. Pean asendama mehaanilise külmkapi termostaadi, mis enam ei tööta. Vabandust, et ma ei kirjutanud otse blogisse. Ma arvan, et see on liiga palju teksti.
Otsustasin ehitada teistsuguse skeemi.
See töötab hästi, kuid ainult positiivse temperatuuri korral. Mul on vaja skeemi, et see töötaks vahemikus -5 kuni +4 Celsiust (VR1 abil seadistaks külmkapi sisetemperatuuri vahemikku -5 kuni +4 Celsiust, nagu vanasti kasutati termostaadi nuppu).
Skeemil on kasutatud LM35DZ (0 kuni 100 Celsiuse kraadi). Ma kasutan LM35CZ (-55 kuni +150 Celsiuse kraadi). Selleks, et LM35CZ saadaks negatiivse pinge, panin 18k takisti LM35 tihvti 2 ja toiteallika negatiivse vahele (LM358 pin4). (nagu andmelehe 1. või 7. lehel (joonis 7)).
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
Kuna kasutan stabiilset 5,2 V toiteallikat, kasutasin järgmisi modifikatsioone: 1. ZD1, R6 on väljas. R5 on 550 oomi.
2.VR1 on 2,2K asemel 5K (ma ei leidnud 2,2K potti). Disain ei tööta temperatuuril alla 0 Celsiuse. Mida ma veel peaksin muutma? Tegin mõned mõõtmised.
24 Celsiuse juures annab LM35CZ 244mVAt -2 Celsiuse, LM35CZ annab -112mV (-3 Celsiuse juures on -113mV) -2 Celsiuse juures tuleb TP1 ja GND cand vahelise pinge väärtuseks VR1 seada vahemikus 0 kuni 2,07v !

Vooluringi hindamine:

Lahendus on ilmselt palju lihtsam kui võib tunduda.

Põhimõtteliselt reageerib vooluring ainult positiivsetele temperatuuridele, kuna see sisaldab ühte toiteallikat. Selleks, et see reageeriks negatiivsetele temperatuuridele. ahelat või pigem opampe tuleb toita topelt toitepingega.

See lahendab probleemi kindlasti, ilma et oleks vaja vooluringis midagi muuta.

Kuigi ülaltoodud vooluring näeb välja suurepärane, võivad uued harrastajad IC-d LM35 ja TL431 üsna harjumatuks ja raskesti konfigureerida. Sarnast tüüpi elektroonilise külmiku termostaadi ahelat saab ehitada, kasutades ainult ühte IC LM324 ja tavalist 1N4148 dioodi. andur.

Allpool olev joonis näitab lihtsat juhtmestikku, mis on tehtud a ümber quad opamp IC LM324 .

A1 loob virtuaalse maanduse andurite ahelatele, luues seeläbi topeltpinge, vältides lihtsalt keerukat ja mahukat juhtmestikku. A2 moodustab sensatsiooniastme, mis kasutab kogu aiadioodi 1N4148 temperatuuri tuvastamiseks.

A2 võimendab dioodil tekkinud erinevusi ja suunab selle järgmisse etappi, kus A3 on konfigureeritud võrdluseks.

Lõpptulemus, mis saadakse A4 väljundist, suunatakse lõpuks teise võrdlusastmesse, mis koosneb A4-st, ja sellele järgnev relee draiveri etapp. Relee juhib külmiku kompressori sisse / välja lülitamist vastavalt eelseadistatud P1 sätetele.

P1 peaks olema seatud selliselt, et roheline valgusdiood lülitub lihtsalt välja -5 kraadi või mis tahes muu madalama temperatuuri korral, vastavalt kasutajate nõudmistele. Järgmine P2 tuleks reguleerida nii, et relee lihtsalt ülaltoodud tingimustel käivituks.

R13 tuleks tegelikult asendada 1M eelseadistusega. Seda eelseadistust tuleks reguleerida nii, et relee lihtsalt deaktiveerub umbes 4 Celsiuse kraadi juures või muudel lähematel väärtustel, sõltuvalt kasutaja eelistustest.

Kujundus nr 3

3) Kolmandat allpool selgitatud vooluringi ideed palus minult üks selle ajaveebi innukas lugeja hr Gustavo. Mul oli avaldatud üks sarnane automaatse külmiku termostaadi vooluring, kuid vooluahel oli mõeldud külmikute tagumises võrgus oleva kõrgema temperatuuritaseme tajumiseks.

Hr Gustavo ei mõelnud seda ideed päris hästi ja ta palus mul kujundada külmkapi termostaadi vooluring, mis tunnetaks külmkapi sisemisi külma temperatuure, mitte külmkapi tagaosa külma temperatuuri.

Niisiis võisin veidi vaeva näha külmiku praeguse vooluringi skeemi temperatuuri regulaator , õpime ideed järgmiste punktidega:

Kuidas vooluring töötab

Kontseptsioon ei ole väga uus ega kumbki ainulaadne, see on siia lisatud tavaline võrdlusmõiste.

IC 741 on varustatud tavalises võrdlusrežiimis ja ka mittepöörava võimendusahelana.

NTC termistorist saab peamine andurikomponent ja see vastutab konkreetselt külmade temperatuuride tajumise eest.

NTC tähendab negatiivset temperatuuri koefitsienti, mis tähendab, et termistori takistus tõuseb, kui temperatuur selle ümber langeb.

Tuleb märkida, et NTC peab olema antud spetsifikatsioonide järgi hinnatud, vastasel juhul ei toimi süsteem ettenähtud viisil.

Eelseadet P1 kasutatakse mikropiirkonna väljalülituspunkti seadistamiseks.

Kui külmkapisisene temperatuur langeb alla lävetaseme, muutub termistori takistus piisavalt suureks ja vähendab inverteeriva tihvti pinget inverteerimata tihvti pingetaseme alla.

See muudab IC-väljundi koheselt kõrgeks, aktiveerides relee ja lülitades külmkapi kompressori välja.

P1 tuleb seada nii, et opampi väljund muutub kõrgeks umbes null kraadi Celsiuse järgi.

Väike vooluringi poolt tekitatud hüsterees tuleb varjamise või pigem õnnistusena, sest tänu sellele ei lülitu vooluring lävitasemel kiiresti, reageerib pigem alles siis, kui temperatuur on tõusnud umbes paar kraadi komistustasemest kõrgemale.

Oletame näiteks, et kui väljalülitamise tase on seatud null kraadi, lülitab mikropiir relee selles punktis välja ja külmkapi kompressor lülitatakse ka välja, külmkapisisene temperatuur hakkab nüüd tõusma, kuid IC ei lülitu kohe tagasi, vaid säilitab oma positsiooni, kuni temperatuur on tõusnud vähemalt 3 kraadi üle nulli.