Termostat bağlantı şeması, termostat nasıl bağlanır. Kızılötesi ısıtıcıyı bir termostat aracılığıyla bağlama şeması: olası kablolama

Soğuk havaların başlamasıyla birlikte, birçoğu evlerinin ek olarak ısıtılmasını düşünmeye başlar. Çünkü başlangıç ​​ile ısıtma mevsimi genellikle başlar onarım işiısıtma şebekesi rüzgarlarının olduğu yerlerde. Ya da gidilecek düşünceler var elektrikli ısıtma için ek bir alternatif olarak kır evi. Bu yazıda bir sıcaklık kontrol cihazı hakkında konuşacağız - bir termostat, yani termostatın bir kızılötesi ısıtıcıya nasıl kurulduğu ve bağlandığı hakkında konuşacağız.

Kurulum nüansları

Düzenleyicilerin türlerine ve türlerine girmeyeceğiz, karşılaştırmalar ve turnuvalar düzenlemeyeceğiz. Hepsi kendi yolunda iyidir ve sadakatle hizmet ederek amaçlarını yerine getireceklerdir. Dikkat etmeniz gereken ilk şey kurulum yeridir. Ne tür ısıtıcılara sahip olduğunuza bağlı değildir: kızılötesi, panel, konveksiyon.

Aşağıdaki yerlerde hava sıcaklık sensörlü bir termostatın kurulması yasaktır:

• ısıtıcılara yakın;
• taslağın olduğu yerlerde;
• kızılötesi yayıcıların ısıtma bölgesinde.

Tüm bu yerler termostat yerleştirmek için uygun değildir, çünkü bir ısıtıcının yanına yerleştirildiğinde, yanındaki hava istenen sıcaklığa daha erken ısınır ve bu da yanlış alarmlara yol açar ve bunun sonucunda oda ısınmaz. rahat bir sıcaklık.

IR ısıtıcının ısıtma bölgesine bir termostat takarsanız, gövdesi daha erken ısınır ve sensör okumalarını bozar. Hava akımı olan yerlerde sensör istenilen sıcaklığı göstermeyecek ve ısıtıcılar odayı aşırı ısıtarak fazla elektrik tüketecektir. Sıcaklık sensörünün yüksekliğe yerleştirilmesi konfor bölgesinde, yerden 1,5 metre yükseklikte yapılmalıdır.

Bağlantı şemaları

Termostatı kurmadan ve bağlamadan önce daima cihazın talimatlarını ve pasaport verilerini okuyun. Üretici gerekli kablo kesitini belirttiğinden ve ürünleri için bir bağlantı şeması verdiğinden. Kablo ve termostatlarla ilgili gereksinimlerden ve tasarruflardan sapma olması durumunda, yüksek bir ekipman arızası veya yangın tehlikesi olasılığı vardır.

Termostatı 3,5 kW'a kadar güce sahip bir kızılötesi ısıtıcıya bağlama şeması:

Alan 3,5 kW'a kadar bir grup ısıtıcı tarafından ısıtılıyorsa, bağlantı şeması şöyle görünecektir:

Üç fazlı bir ağın sahibi olmanız ve ısıtmanın toplam gücü 3,5 kW'tan fazla olan bir grup ısıtıcı tarafından yapılması durumunda, kontrol devresine bir manyetik yol verici tarafından kontrol edilen bir manyetik yolverici eklenir. termostat:

Sıcaklık kontrol cihazı bu şekilde kurulur. Gördüğünüz gibi, termostatın kurulumunda ve bağlantısında bazı özellikler var, bu nedenle önce üreticinin talimatlarını okumak ve ardından ana işleme geçmek önemlidir.

Bir konutta konfor yaratmak için, su veya ortam havasının sıcaklığını ayarlama işlevini üstlenen çeşitli cihazlar da dahil olmak üzere birçok cihaz vardır. Bu tür bir cihaz bir termostat içerir, bu ürün ayarlandıktan sonra, güç kaynağını açıp kapatarak bir ısıtıcının veya başka bir ısıtma elemanının sıcaklığını bağımsız olarak korumak için tasarlanmıştır. Bu makale, bir termostatın nasıl bağlanacağı sorusunu tartışır ve ayrıca kontrolörün bir yerden ısıtma sistemine bağlanması için bir şema sağlar.

Termostat çeşitleri

Çalışma prensibine göre farklılık gösteren iki ana termostat türü vardır:

1. Mekanik cihazlar, farklı yoğunluktaki iki plaka arasında bir kontak açarak aktüatörün sıcaklığını düzenleyen termostatlardır. Sensör ısıtıldığında, sinyal kontaktör muhafazasına girer ve plakaları açmak veya kapatmak için bir darbe iletir;

1. Elektronik termostat. Bu durumda, sıcaklık sensöründen gelen bilgi dijital bir işlemcide analiz edilir, ancak bundan sonra güç sağlamak için bir komut yürütülür. Isıtma elemanı.

Her iki durumda da kontrol, kontrolör kasasında gerekli sıcaklık ayarlanarak manuel olarak gerçekleştirilir. Termostatların sınıflandırmasını görselleştirme ve kontrol tuşlarına göre de ayırt edebilirsiniz. Termostatlar, terazili döner kadranlı, ayar düğmeli veya dokunmatik ekranlı olarak mevcuttur. Tüm bu ürünlerin çalışma prensibi birbirinden önemli ölçüde farklı değildir.

Ayrıca, yerleştirme türüne göre bir termostat sınıflandırması vardır: harici veya dahili. Çözülecek göreve bağlı olarak, cihaz önceden yapılmış bir niş içinde duvara monte edilebilir. Böyle bir cihazın yapı boyutu sıradan bir sokete denk gelir, bu nedenle genellikle bir taç tarafından kesilen bir deliğe monte edilir.

Dış mekan termostatı, her tarafı kapalı olan daha kalın bir gövdeye sahiptir. Plastik tabaklar. Böyle bir cihazın dezavantajı, boyutudur, cihazı duvarın içine yerleştirmenin imkansızlığı nedeniyle, bir düzlemde çıkıntı yapacaktır, ayrıca bir kabloyu ona bağlarken, oluklu bir kanaldan ek bir kanal düzenlemek gerekli olacaktır. boru veya teneke kutu.

Sıcaklık kontrolörlerinin uygulama alanları

Termostatlar hem endüstride hem de günlük yaşamda çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Çoğu zaman, bu cihazlar, şap içinde bulunan bir ısıtma demeti şeklinde bir ısıtma elemanına sahip yerden ısıtma sistemlerinde bulunabilir. Elektrotlara güç uygulandığında, teller ısınır ve çevredeki tüm katmanlara ısı verir. doğru işlem sistem tablanın içine yerleştirilmiş bir sıcaklık sensörü ile donatılmıştır. Kontrolör elektrikli veya su yerden ısıtma için kullanılabilir, çalışma prensibi bundan değişmez.

Termostat ayrıca ısıtma veya kalorifer kazanları otomatik ısıtma seviyesi kontrolü için İç ortam. Bu cihazlar birçok üretici tarafından sağlanmaktadır. ısıtma cihazları zaten üretim aşamasında, ancak kazan tasarımı bunu sağlamasa bile, kontrolör hatta kendiniz monte edilebilir.

Termostat bağlama

Sıcaklık kontrolörleri hem ısıtma elemanlarını kontrol etmek hem de bir soğutucuyu kontrol etmek için kullanılabildiğinden, cihazın tasarımında iki tip kontak ve terminal bulunmaktadır. Cihazın sisteme bağımsız olarak bağlanması sırasında kontakların polaritesine kesinlikle uyulması ve devredeki çelişkilerden kaçınılması gerekir.

Anahtarın tüm kontrolü ve açılması, ısıtma plakasının özellikleri fiziksel olarak değiştirilerek yapıldığından, mekanik bir termostatı bağlamak için elektrik bağlantısı gerekmez. Bağlanmak bu cihaz aşağıdaki algoritmayı izlemeniz gerekir:

1. Cihazların belgelerinde, terminallerin sayılarla bir tanımı vardır, bu göstergelere göre sistemi monte etmek gerekir. Her şeyden önce, sıfır kabloyu kutu elektrotlarına bağlamanız ve onu hemen tüketilen ısıtma elemanlarına, örneğin sıcak bir zemine yönlendirmeniz gerekir;
2. Faz, ev aletlerine bağlantı olmadan doğrudan kontrolöre getirilir. Kontaklar açıldığı anda kutunun kendisi elektriği dağıtacaktır. Bazı cihazlarda, termostatın içine, ısıtıcının açıldığı anda ve tüm çalışma süresi boyunca bir sinyal gösteren pozitif kablodan çalışma göstergesine bir jumper yerleştirmek gerekir;
3. Kontrol ünitesi, bir soğutma ısıtma elemanının yanı sıra bir harici sıcaklık sensörünün bağlanması için terminaller içerir. Tüm cihazlar seri olarak bağlanmalı, akım tamamen kesilmelidir. Bu, en çok yerden ısıtma veya kızılötesi alan ısıtma sistemlerinde yaygın olan tipik bir termostat bağlantı şemasıdır;
4. Sıcaklık sensörü en son bağlanır, ardından sistemin test çalışması ve tüm elemanlarda voltaj kontrolü yapılır.

Manyetik devre kesici kullanan bir termostat bağlantı şeması da vardır, çoğu zaman bu şema, çalışma için yüksek voltaj akımı gerektiren birkaç kontrollü cihazın varlığında kullanılır. Bu durumda, makine bir termostat ile paralel olarak açık bir pozitif kablo ağına bağlanır, ayrıca bir kontrol cihazına sahip bir bağlantı kablosu vardır. Akım, tüketici cihazlarına bir devre kesici aracılığıyla sağlanır, ancak bir termostat tarafından kontrol edilir. Isıtma elemanlarının sadece paralel bir hat üzerinden ve makine üzerinden kontrolöre bağlanması, sistemin kesintisiz ve güvenli modda yüksek gerilimle çalıştırılmasına olanak sağlar. Acil bir durumda, anahtar devreye girecek ve tüm cihazların enerjisini tamamen kesecektir.

Böylece termostatın ısıtma veya soğutma cihazlarına voltaj uygulanmadan hemen önce bağlandığı şemadan görülebilir, yani kontrolör sistemdeki ilk eleman olacaktır. Birçok termostat, sıcaklık okumalarına ek olarak, odadaki nem durumu, basınç ve ayarlanan parametrelere ulaşmak için gereken süre gibi çeşitli göstergeler hakkında ek veriler sağlayan bir elektronik mikro devre ve bir işlemci ile donatılmıştır. Bu tür cihazlar, mekanik ev termostatlarından çok daha yüksek bir maliyete sahiptir.

Termostatın yerden ısıtma sistemine bağlanması

Türüne bağlı olarak ısıtma kablosu yerden ısıtma sisteminde bağlantı şeması farklı olacaktır. İki tip zemin vardır: tek çekirdekli ve iki çekirdekli demet ile, aralarındaki çalışma prensibi benzerdir, ancak çok çekirdekli bir kablonun çalışma ömrü vardır. teknik göstergeler hız ve ısıtma yüksekliği açısından çok daha yüksektir.

Tek çekirdekli bir sisteme bir termostat bağlamak daha kolaydır - sadece iki nötr kabloyu bir terminale ve bir fazı uygun sokete bağlayın. Bu durumda akım, demetin halkası boyunca seri olarak tüm uzunluk boyunca geçecektir.

İki çekirdekli bir kabloda, tüm teller bir taraftan çıkar, bu nedenle bağlantı seri olarak yapılır - bir telden bir terminale. Bu devredeki akım, ısıtma elemanının tüm uzunluğu boyunca geçer ve aynı yol boyunca bir yönde geri döner.

Bu nedenle, bir termostatı herhangi bir devreye bağlamak için tüm kurallara ve algoritmaya tabi olarak, geriye kalan tek şey, tekerleği sıcaklık ölçeğinde döndürerek cihazı istenen parametrelere ayarlamaktır.

Video

TERMOEGLATÖR ŞEMALARI

var çok sayıda 0.0000033 °C hassasiyetle istenen ayar sıcaklığını koruyabilen elektrik devre şemaları. Bu şemalar, ofset sıcaklık düzeltmesini, oransal, integral ve diferansiyel kontrolü içerir.
Ocak gözü regülatörü (Şekil 1.1), ideal pişirme sıcaklığını korumak için ocakta yerleşik bir Allied Electronics K600A termistörü (Pozitif Sıcaklık Katsayısı Termistörü veya TCR) kullanır. Potansiyometre, yedi katlı kontrolörün başlangıcını düzenlemek ve buna göre ısıtma elemanını açmak veya kapatmak için kullanılabilir. Cihaz, içinde çalışmak üzere tasarlanmıştır. elektrik ağı 115 V voltaj ile. Cihaz 220 V ağa bağlandığında, başka bir besleme trafosu ve yedi depo kullanmak gerekir.

Şekil 1.1 Elektrikli soba sıcaklık kontrolörü

National tarafından üretilen LM122 timer, besleme gerilimi sıfırdan geçtiğinde optik izolasyon ve senkronizasyon ile dozlama termostatı olarak kullanılmaktadır. R2 direncini ayarlayarak (Şekil 1.2), R1 pozistörü tarafından düzenlenen sıcaklık ayarlanır. Tristör Q2, güç ve voltaj açısından bağlı yüke göre seçilir. D3 diyotu 200 V'luk bir voltaj için tanımlanmıştır. Dirençler R12, R13 ve diyot D2, besleme voltajı sıfırdan geçtiğinde tristörü kontrol eder.

Şekil 1.2 Dozlama ısıtıcısı güç kontrolörü

CA3059 mikro devresinde besleme voltajı sıfırı geçtiğinde bir anahtarlı basit bir devre (Şekil 1.3), elektrikli veya gazlı fırını kontrol etmek için ısıtma elemanının bobinini veya rölesini kontrol eden tristörün açılıp kapanmasını kontrol etmenizi sağlar. . Tristör anahtarlaması düşük akımlarda gerçekleşir. Ölçüm direnci NTC SENSOR, negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir. Direnç Rp istenen sıcaklığı ayarlar.

Şekil 1.3 Güç sıfırdan geçtiğinde yük anahtarlamalı bir sıcaklık kontrolörünün şeması.

Cihaz (Şekil 1.4), bir potansiyometre kullanılarak ayarlanan sıcaklığa göre 1 ° C hassasiyetle küçük bir düşük güçlü fırının sıcaklığının orantılı kontrolünü sağlar. Devre, fırınla ​​aynı 28V besleme ile çalışan 823V voltaj regülatörü kullanır.Sıcaklığı ayarlamak için 10 turlu tel sargılı bir potansiyometre kullanılmalıdır. Güçlü Qi transistörü doygunlukta veya doygunluğa yakın çalışır, ancak transistörü soğutmak için soğutucuya gerek yoktur.

Şekil 1.4 Düşük voltajlı bir ısıtıcı için bir termostatın şematik diyagramı

Besleme voltajı sıfırdan geçtiğinde yedistoru kontrol etmek için Texas Instruments'ın SN72440 çipinde bir anahtar kullanılır. Bu mikro devre, gerekli ısıtmayı sağlayarak, ısıtma elemanını açıp kapatarak triyak TRIAC'ı (Şekil 1.5) değiştirir. Şebeke voltajının sıfırdan geçtiği andaki kontrol darbesi, bir entegre devrede (IC) bir diferansiyel amplifikatör ve bir direnç köprüsünün etkisi altında bastırılır veya geçirilir. IC'nin pin 10'undaki seri çıkış darbelerinin genişliği, tetik devresi R(tetikleyici)? Şekil 2'deki tabloda gösterildiği gibi. 1.5 ve kullanılan triyak parametrelerine bağlı olarak değişmelidir.

Şekil 1.5 SN72440 yongasındaki sıcaklık kontrolörü

Geniş bir sıcaklık aralığında yaklaşık 0.3°F doğrulukla ±10°F'ye kadar bir sıcaklık farkını korumak için 2 mV/°C sıcaklık katsayısına sahip geleneksel bir silikon diyot kullanılır. Direnç köprüsüne dahil edilen iki diyot (Şekil 1.6) ^ A ve B terminallerinde sıcaklık farkıyla orantılı bir voltaj verir. Potansiyometre, önceden ayarlanmış sıcaklık önyargı aralığına karşılık gelen önyargı akımını ayarlar. Köprünün düşük çıkış voltajı, Motorola'nın MCI741 op amp'si tarafından giriş voltajında ​​0,3mV'lik bir değişiklikle 30V'a yükseltilir. Yükü bir röleye bağlamak için bir tampon transistörü eklenir.

Şekil 1.6 Diyot sensörlü sıcaklık kontrolörü

Fahrenheit cinsinden sıcaklık. Sıcaklığı Fahrenhayt'tan Santigrat'a çevirmek için, orijinal sayıdan 32 çıkarın ve sonucu 5/9/ ile çarpın.

RV1 konumlayıcısı (Şekil 1.7) ve değişken ve sabit dirençlerin bir kombinasyonu, 10 voltluk bir Zener diyotundan (zener diyotu) gelen bir voltaj bölücü oluşturur. Bölücüden gelen voltaj, unijunction transistörüne uygulanır. Şebeke voltajının pozitif yarım dalgası sırasında, kapasitörde, genliği sıcaklığa ve potansiyometre üzerindeki nominal değeri 5 kOhm olan direnç ayarına bağlı olan bir testere dişi voltajı belirir. Bu voltajın genliği, unijunction transistörün kapatma voltajına ulaştığında, yüke voltaj sağlayan tristörü açar. AC voltajının negatif yarım dalgası sırasında tristör kapanır. Fırın sıcaklığı düşükse, tristör yarım dalga daha erken açar ve daha fazla ısı üretir. Önceden ayarlanmış sıcaklığa ulaşılırsa, tristör daha sonra açılır ve daha az ısı üretir. Devre, ortam sıcaklığı 100 °F olan cihazlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

Şekil 1.7 Ekmek makinesi termostatı

Bir termistör köprüsü ve iki işlemsel yükselteç içeren basit bir kontrolör (Şekil 1.8), sıcaklığı çok iyi bir şekilde düzenler. yüksek hassasiyet(0,001 °C'ye kadar) ve çevresel koşullarda hızlı değişiklikler için gerekli olan geniş bir dinamik aralık.

Şekil 1.8 Yüksek hassasiyetli termostat şeması

Cihaz (Şekil 1.9), bir güç kaynağı içeren bir triyak ve bir mikro devreden oluşur. doğru akım, bir voltaj sıfır geçiş detektörü, bir diferansiyel amplifikatör, bir testere dişi voltaj üreteci ve bir çıkış amplifikatörü. Cihaz, dirençli yükün senkron açılıp kapanmasını sağlar. Kontrol sinyali, başka bir devrede R4 ve R5 dirençleri ile NTC direnci R6 ve R9 ve R10 dirençlerinin sıcaklığa duyarlı ölçüm köprüsünden elde edilen voltajın karşılaştırılmasıyla elde edilir. Gerekli tüm işlevler Milliard'ın TCA280A çipinde uygulanmaktadır. Gösterilen değerler, 100 mA kontrol elektrotu akımına sahip bir triyak için geçerlidir, başka bir triyak için, Rd, Rg dirençlerinin ve C1 kapasitörünün değerleri değiştirilmelidir. Oransal kontrol limitleri, direnç R12'nin değeri değiştirilerek ayarlanabilir. Şebeke gerilimi sıfırdan geçtiğinde triyak değişecektir. Testere dişi salınım süresi yaklaşık 30 saniyedir ve kapasitör C2'nin kapasitansı değiştirilerek ayarlanabilir.

Sunulan basit devre(Şekil 1.10), bir kontrol cihazının kullanılmasını gerektiren iki nesne arasındaki sıcaklık farkını kaydeder. Örneğin fanları açmak, ısıtıcıyı kapatmak veya su musluklarının vanalarını kontrol etmek için. Sensör olarak bir direnç köprüsüne monte edilmiş iki ucuz 1N4001 silikon diyot kullanılır. Sıcaklık, MC1791 op amp'in 2 ve 3 pinlerine uygulanan algılama ve referans diyotları arasındaki voltajla orantılıdır. Köprünün çıkışı, sıcaklık farkında sadece yaklaşık 2 mV/°C olduğundan, yüksek kazançlı bir op amp gereklidir. Yük 10 mA'dan fazla gerektiriyorsa, bir tampon transistör gereklidir.

Şekil 1.10 Ölçüm diyotlu bir sıcaklık kontrol cihazının şeması

Sıcaklık ayarlanan değerin altına düştüğünde, bir termistörlü ölçüm köprüsündeki voltaj farkı, transistör Q1 üzerindeki tampon yükselticiyi (Şekil 1.11) ve transistör Q2 üzerindeki güç yükselticisini açan bir diferansiyel işlemsel yükselteç tarafından kaydedilir. Transistör Q2'nin güç kaybı ve onun yük direnci R11, termostatı ısıtır. R4 termistörü (Ulusal Liderden 1D53 veya 1D053) 50°C'de 3600 ohm nominal dirence sahiptir. Gerilim bölücü Rl-R2, giriş gerilim seviyesini gerekli değere düşürür ve termistörün düşük akımlarda çalışmasını sağlayarak düşük ısıtma sağlar. Hassas sıcaklık kontrolü için tasarlanmış direnç R7 hariç tüm köprü devreleri termostat tasarımındadır.

Şekil 1.11 Ölçüm köprülü bir termostatın şeması

Devre (Şekil 1.12), yüksek güç ve yüksek verim ile 0.001 °C hassasiyetle doğrusal sıcaklık kontrolü sağlar. AD580 yongasındaki voltaj referansı, platin ölçüm direncinin (PLATİN SENSÖR) bir sensör görevi gördüğü sıcaklık dönüştürücünün köprü devresine güç sağlar. AD504 op amp, köprünün çıkışını yükseltir ve bir 2N2907 transistörü çalıştırır, bu da 60 Hz saatli tek bağlantı transistör osilatörünü çalıştırır. Bu jeneratör, tristörün kontrol elektrodunu bir izolasyon transformatörü aracılığıyla besler. Ön ayar, ısıtıcının doğru ayarlanması için gerekli olan AC voltajının çeşitli noktalarında tristörün açılmasını sağlar. Olası bir dezavantaj, tristör bir sinüzoidin ortasında değiştiği için yüksek frekanslı girişimin oluşmasıdır.

Şekil 1.12 Tristör termostatı

150 W enstrümanları ısıtmak için güç transistörü anahtarı kontrol düzeneği (şekil 1.13), transistör Q3 üzerindeki anahtarı ve transistör Q2 üzerindeki amplifikatörü doyurmaya ve düşük güç tüketimini ayarlamaya zorlamak için ısıtma elemanı üzerinde bir musluk kullanır. Transistör Qi'nin girişine pozitif bir voltaj uygulandığında, transistör Qi açılır ve Q2 ve Q3 transistörlerinin açılmasına neden olur. Transistör Q2'nin kollektör akımı ve transistör Q3'ün taban akımı, direnç R2 tarafından belirlenir. R2'deki voltaj düşüşü, besleme voltajıyla orantılıdır, böylece sürücü akımı geniş bir voltaj aralığında Q3 için en uygunudur.

Şekil 1.13 Alçak gerilim termostat anahtarı

RCA tarafından üretilen CA3080A operasyonel amplifikatör (Şekil 1.14), besleme voltajı sıfırdan geçtiğinde tetiklenen ve AC voltaj yüküne sahip bir triyak için tetikleyici görevi gören CA3079 mikro devresinde yapılan bir anahtarla birlikte bir termokupl içerir. . Ayarlanabilir yük altında triyak seçilmelidir. İşlemsel yükselteç için besleme voltajı kritik değildir.

Şekil 1.14 Bir termokupl üzerindeki sıcaklık kontrolörü

Triyak faz kontrolünü kullanırken, ayarlanan sıcaklığa yaklaşılırsa ısıtma akımı kademeli olarak azaltılır, bu da ayar değerinden büyük bir sapmayı önler. Direnç R2'nin direnci (Şekil 1.15), transistör Q1 istenen sıcaklıkta kapanacak şekilde ayarlanır, ardından transistör Q2 üzerindeki kısa darbe üreteci çalışmaz ve böylece triyak artık açılmaz. Sıcaklık düşerse, sensör RT'nin direnci artar ve Q1 transistörü açılır. Kondansatör C1, çığ gibi açılan ve triyakı açan güçlü bir kısa darbe oluşturan transistör Q2'nin açılış voltajına kadar şarj olmaya başlar. Q1 transistörü ne kadar çok açılırsa, C1 kapasitansı o kadar hızlı yüklenir ve triyak her yarım dalgada daha erken değişir ve aynı zamanda yükte daha fazla güç görünür. Noktalı çizgi, fan gibi sabit yüklü bir motoru kontrol etmek için alternatif bir devreyi temsil eder. Devreyi soğutma modunda çalıştırmak için R2 ve RT dirençleri değiştirilmelidir.

Şekil 1.15 Isıtma termostatı

National'dan LM3911 çipini kullanan oransal termostat (Şekil 1.16), kuvars termostatın sabit sıcaklığını ± 0.1 ° C hassasiyetle 75 ° C'ye ayarlar ve sıklıkla sentezleyicilerde kullanılan kristal osilatörün kararlılığını artırır ve dijital sayaçlar. Çıkıştaki dikdörtgen darbenin darbe / duraklama oranı (açma / kapama süresi oranı), IC'deki sıcaklık sensörüne ve mikro devrenin ters girişindeki voltaja bağlı olarak değişir. Mikro devrenin çalışma süresindeki değişiklikler, termostat ısıtma elemanının ortalama açma akımını, sıcaklık önceden belirlenmiş bir değere getirilecek şekilde değiştirir. IC'nin çıkışındaki dikdörtgen darbenin frekansı, direnç R4 ve kapasitör C1 tarafından belirlenir. 4N30 optokuplör, kollektör devresinde bir ısıtma elemanı bulunan güçlü bir kompozit transistör açar. Transistör anahtarının tabanına pozitif bir dikdörtgen darbe beslemesi sırasında, ikincisi doyma moduna geçer ve yükü bağlar ve darbenin sonunda onu kapatır.

Şekil 1.16 Oransal termostat

Regülatör (Şekil 1.17), fırının veya banyonun sıcaklığını 37.5 °C'de yüksek stabilite ile korur. Sense köprüsü hatası, yüksek ortak mod reddi, düşük sapma ve dengeli girişlerle AD605 op amp tarafından yakalanır. Kombine kollektörlere (Darlington çifti) sahip bir kompozit transistör, ısıtma elemanının akımını yükseltir. PASS TRANSİSTÖR, ısıtma elemanına sağlanmayan tüm gücü kabul etmelidir. Bununla başa çıkmak için, ısıtma elemanının gerektirdiği voltajdan bağımsız olarak transistör boyunca sabit bir 3V ayarlamak için "A" ve "B" noktaları arasına büyük bir servo devre bağlanır. AD301A, bir testere dişi voltajına, AD301A, 1000 µF kapasitöre kontrollü güç sağlayan bir 2N2219-2N6246 transistör anahtarı ve bir termostatik GEÇİŞ TRANSİSTÖRÜ dahil bir Darbe Genişliği Modülatörü görevi görür.

Şekil 1.17 Yüksek Hassasiyetli Termostat

devre şemasışebeke gerilimi sıfırdan geçtiğinde (SIFIR NOKTASI ANAHTARI) (Şekil 1.18) çalışan termostat, yükün faz kontrolü sırasında oluşan elektromanyetik paraziti ortadan kaldırır. Elektrikli ısıtıcının sıcaklığını doğru bir şekilde kontrol etmek için orantılı bir açma/kapama yedistoru kullanılır. Kesik çizginin sağındaki devre, besleme gerilimi sıfırdan geçtiğinde çalışan ve şebeke geriliminin her yarım dalgasının sıfırından geçtikten hemen sonra triyakı açan bir anahtardır. Direnç R7'nin direnci, regülatördeki ölçüm köprüsü istenen sıcaklık için dengelenecek şekilde ayarlanır. Sıcaklık aşılırsa, RT termistörünün direnci azalır ve Q3 tristörünün kontrol elektrotunu açan transistör Q2 açılır. Tristör Q3, triyak Q4'ün kapı sinyalini açar ve kısa devre yapar ve yük kapanır.Sıcaklık düşerse, transistör Q2 kapanır, tristör Q3 kapanır ve yüke tam güç verilir.Uygulayarak orantılı kontrol sağlanır. transistör Q1 tarafından direnç R3 aracılığıyla ölçüm köprüsünün devresine üretilen bir testere dişi voltajı ve testere dişi sinyalinin periyodu hemen şebeke frekansının 12 çevrimidir. Bu çevrimlerin 1 ila 12'si yüke eklenebilir ve böylece , güç %8'lik adımlarla %0-100 arasında modüle edilebilir.

Şekil 1.18 Triyak termostat

Cihazın şeması (Şekil 1.19), operatörün, malzeme özelliklerinin uzun süreli termal testi sırasında gerekli olan regülatör için üst ve alt sıcaklık sınırlarını ayarlamasına izin verir. Anahtarın tasarımı, bir dizi kontrol yöntemine izin verir: manuelden tam otomatik döngülere. K3 röle kontakları yardımıyla motor kontrol edilir. Röle açıldığında, sıcaklığı artırmak için motor ileri yönde döner. Sıcaklığı düşürmek için motorun dönüş yönü tersine çevrilir. K3 anahtarlama rölesinin koşulu, sınırlayıcı rölelerden hangisinin en son, K\ veya K2'de açıldığına bağlıdır. Kontrol devresi, sıcaklık programlayıcısının çıkışını kontrol eder. Bu DC giriş sinyali, dirençler ve R2 tarafından maksimum 5V ile azaltılacak ve voltaj takipçisi A3 tarafından güçlendirilecektir. Sinyal, 0 ila 5 V arasında sürekli değişen bir referans voltajıyla Aj ve A2 voltaj karşılaştırıcılarında karşılaştırılır. Karşılaştırıcı eşikleri, 10 turlu potansiyometre R3 ve R4 tarafından önceden ayarlanır. Giriş sinyali referans sinyalinin altındaysa Transistör Qi kapanır. Giriş sinyali referans sinyalini aşarsa, transistör Qi açılır ve üst sınır değeri olan röle bobini K'ye enerji verir.

Şekil 1.19

Bir çift National LX5700 sıcaklık vericisi (Şekil 1.20), iki verici arasındaki sıcaklık farkıyla orantılı bir çıkış voltajı sağlar ve soğutma fanı arıza tespiti, soğutma yağı hareket tespiti ve gözlem gibi işlemlerde sıcaklık gradyanını ölçmek için kullanılır. Soğutma sistemlerindeki diğer fenomenler. Verici sıcak bir ortamdayken (soğutucu dışında veya 2 dakikadan uzun süre durgun havada), çıkış kapanacak şekilde 50 ohm potansiyometre ayarlanmalıdır. Konvertör serin bir ortamdayken (sıvıda veya 30 saniye boyunca hareketli havada) çıkışın açılacağı bir konum olmalıdır. Bu ayarlar birbiriyle örtüşür, ancak bu arada son ayar oldukça kararlı bir mod ile sonuçlanır.

Şekil 1.20 Sıcaklık dedektörünün şeması

Şekil 1.21'deki devre, bir laboratuvar fırınının sıcaklığını yüksek hassasiyetle kontrol etmek için bir AD261K yüksek hızlı izole amplifikatör kullanır. Çok aralıklı köprü, kontrol noktasını önceden seçmek için kullanılan 10 Ω ila 1 mΩ Kelvin-Varley bölücü sensörler içerir. Kontrol noktası seçimi 4 konumlu bir anahtar kullanılarak gerçekleştirilir. Köprü, ortak mod voltaj hatasına izin vermeyen AD741J ters çevirmeyen stabilize edici amplifikatör tarafından çalıştırılabilir. 60 Hz'lik bir pasif filtre, 2N2222A transistörüne güç sağlayan AD261K amplifikatörünün girişindeki gürültüyü bastırır. Daha sonra Darlington çiftine güç verilir ve ısıtma elemanına 30 V verilir.

Ölçüm köprüsü (Şekil 1.22) bir konumlayıcı (pozitif sıcaklık katsayısına sahip bir direnç) ve dirençler Rx R4, R5, Re tarafından oluşturulur. Köprüden alınan sinyal, bir pakette 2 eşleştirilmiş transistör ve bir ayrı çıkış transistörü içeren CA3046 mikro devresi tarafından güçlendirilir. Pozitif Geri bildirim direnç R7 aracılığıyla, anahtarlama noktasına ulaşıldığında dalgalanmayı önler. Direnç R5, tam anahtarlama sıcaklığını ayarlar. Sıcaklık ayarlanan değerin altına düşerse RLA rölesi açılır. Zıt işlev için yalnızca konumlayıcı ve Rj değiştirilmelidir. Rj direncinin değeri, yaklaşık olarak istenen ayar noktasına ulaşacak şekilde seçilir.

Şekil 1.22 PTC'li sıcaklık kontrolörü

Kontrol devresi (Şekil 1.23), ölçüm gecikmelerini en azından kısmen telafi etmek için National'ın LX5700 sıcaklık sensörünün normal olarak güçlendirilmiş çıkışına birçok öncü sinyal aşaması ekler. LM216 op amp'in DC kazancı, 10 ve 100 mΩ dirençlerle 10'a ayarlanacak ve op amp çıkışında 1 V/°C ile sonuçlanacaktır. Op-amp çıkışı, geleneksel bir termostatı çalıştıran bir optokuplörü etkinleştirir.

Şekil 1.23 Optokuplörlü sıcaklık kontrolörü

Devre (Şekil 1.24), yüksek ısı çıkışına sahip gaz yakıtlı endüstriyel ısıtma tesisatında sıcaklığı kontrol etmek için kullanılır. AD3H op-amp-karşılaştırıcısı gerekli sıcaklıkta anahtarlandığında, çıkışı transistör anahtarını açan ve bu nedenle gaz valfini açan ve brülörü ateşleyen 555 univibratör başlatılır. Isıtma sistemi. Tek bir darbenin sona ermesinden sonra, işlemsel yükselticinin çıkışının durumundan bağımsız olarak brülör kapanır. 555 zamanlayıcı zaman sabiti, AD590 anahtarlama noktasına ulaşmadan önce ısının kapatıldığı sistemdeki gecikmeleri telafi eder. Tek seferlik "555" in zaman ayar devresine dahil olan konumlayıcı, ortam sıcaklığındaki değişiklikler nedeniyle zamanlayıcı zaman sabitindeki değişiklikleri telafi eder.Sistemin başlatma işlemi sırasında güç açıldığında, sinyal AD741 işlemsel yükselteç tarafından üretilen zamanlayıcıyı atlar ve devre bir kararlı duruma sahipken ısıtma sisteminin ısıtmasını açar.

Şekil 1.24 Aşırı Yük Düzeltme

Termostatın tüm bileşenleri kuvars rezonatörün gövdesine yerleştirilmiştir (Şekil 1.25), bu nedenle kuvarstaki sıcaklığı korumak için 2 W dirençlerin maksimum güç kaybı kullanılır. Pozistör, oda sıcaklığında yaklaşık 1 kOhm'luk bir dirence sahiptir. Transistör tipleri kritik değildir, ancak düşük kaçak akımlara sahip olmalıdır. Yaklaşık 1 mA'dan gelen termistör akımı, 0,1 mA transistör Q1'in temel akımından çok daha büyük olmalıdır. Q2 olarak bir silikon transistör seçerseniz 150 ohm'luk direnci 680 ohm'a çıkarmanız gerekir.

Şekil 1.25

Regülatörün köprü devresi (Şekil 1.26) bir platin sensör kullanır. Köprüden gelen sinyal, bir diferansiyel karşılaştırıcı yükseltici olarak dahil edilen AD301 işlemsel yükselteci tarafından alınır. Soğuk durumda, sensör direnci 500 ohm'dan azdır, operasyonel amplifikatörün çıkışı doygun hale gelir ve çıkışta pozitif bir sinyal verir, bu da güçlü bir transistör açar ve ısıtma elemanı ısınmaya başlar. Eleman ısındıkça, sensörün direnci de artar, bu da köprüyü dengeleme durumuna döndürür ve ısıtma kapatılır. Doğruluk 0,01 °C'ye ulaşır.

Şekil 1.26 Karşılaştırıcıdaki sıcaklık kontrolörü

Önerilen kanıtlanmış ve kanıtlanmış termostat 0 - 100 ° C aralığında çalışır. Yükü bir röle üzerinden anahtarlayarak elektronik sıcaklık kontrolü sağlar. Devre, mevcut LM35 (sıcaklık sensörü), LM358 ve TL431 yongaları kullanılarak monte edilmiştir.

Elektrikli termostat devresi

Cihaz ayrıntıları

• IC1: LM35DZ sıcaklık sensörü
• IC2: TL431 hassas voltaj referansı
• IC3: LM358 çift tek kutuplu op amp.
• LED1: 5mm LED
• B1: PNP transistör A1015
• D1 - D4: 1n4148 ve 1N400x silikon diyotlar
• ZD1: 13V zener diyot, 400mW
• Düzeltici direnci 2,2 k
• R1 - 10k
• R2 - 4.7 M
• P3 - 1.2 K
• R4 - 1k
• R5 - 1k
• P6 - 33 Ohm
• C1 - 0.1 mikrofarad seramik
• C2 - 470 uF elektrolitik
• Röle 12 V DC tek kutuplu çift atış 400 Ω veya daha yüksek

Cihaz, otomatik sıcaklık kontrolünün gerekli olduğu yerlerde kullanılabilen basit ama çok hassas bir termal akım kontrolü gerçekleştirir. Devre, LM35DZ tek çipli sensör tarafından algılanan sıcaklığa bağlı olarak röleyi değiştirir. LM35DZ, ayarlanan seviyeden (kontrol cihazı tarafından ayarlanan) daha yüksek bir sıcaklık tespit ettiğinde röle etkinleştirilir. Sıcaklık ayarlanan sıcaklığın altına düştüğünde rölenin enerjisi kesilir. Böylece kuvöz, termostat, ev ısıtma sistemi vb. istenilen değerde muhafaza edilir. Devre, herhangi bir AC veya DC 12 V kaynağından veya bir pilden güç alabilir. LM35 sıcaklık sensörünün birkaç versiyonu vardır:

• LM35CZ ve LM35CAZ (92'ye kadar pakette) - 40 - +110C
• LM35DZ (-92 durumunda) 0 - 100s.
• LM35H ve LM35AH (46 kasada) - 55 - +150C

Çalışma prensibi

Termostat nasıl çalışır. Devrenin temeli, bir derece-volt dönüştürücü olan bir sıcaklık sensörüdür. Çıkış voltajı (pin 2'de) 0 V (sıfırda) ile 1000 mV (100 derecede) arasında sıcaklıkla doğrusal olarak değişir. Anahtarın tam termal kontrol edilebilirliğini oluşturmak için yalnızca hassas bir voltaj referansı (TL431) ve doğru bir karşılaştırıcı (A1 LM358) sağlamamız gerektiğinden, bu devrenin tasarımını büyük ölçüde basitleştirir. Regülatör ve direnç, 0 - 1,62 V referans voltajını (vref) ayarlar. Karşılaştırıcı (A1), (regülatör tarafından ayarlanan) referans voltajını LM35DZ'nin çıkış voltajıyla karşılaştırır ve LM35DZ'nin açılıp kapanmasına karar verir. röleye güç. R2'nin amacı, rölenin sıçramasını önlemeye yardımcı olan histerezis oluşturmaktır. Histerezis, R2 değeri ile ters orantılıdır.

Ayar

Özel enstrümantasyon gerektirmez. Örneğin, açmayı 70C'ye ayarlamak için, "TP1" ve "toprak" test noktalarından bir dijital voltmetre veya multimetre bağlayın. Voltmetrede 0,7V'luk doğru bir okuma elde edene kadar vr1'i ayarlayın. Devrenin bir mikrodenetleyici kullanan başka bir versiyonu, bkz.

Ev tipi mekanik sıcaklık kontrol cihazları, dairelerin, evlerin ve garajların çeşitli ısıtma ve soğutma sistemlerinde uygulamalarını bulmuştur. Termostatın çalışma prensibi basittir: ayarlanan sıcaklığa ulaşıldığında, kontrol edilen cihaz açılır veya kapatılır ( elektrikli ısıtıcı kazan, klima). Evrensel termostatlar, hem ısıtma cihazlarını hem de soğutma sistemlerini kontrol etmenizi sağlar. Bunu yapmak için iki terminal grubuna sahiptirler.

Mekanik termostatların bir özelliği de şebekeye bağlanmaya veya pil kullanmaya gerek olmamasıdır. Mekanik termostat sadece anahtarlamaya izin verir (bağlantı veya bağlantı kesme) elektrik devreleri, ve kontrol algoritması, ayarlanan sıcaklık değeri ile belirlenir. Bir sıcaklık kontrolörü tarafından sıcaklık kontrolü, sıcaklık sensörünün sensör elemanı olarak kullanılan malzemelerin mekanik özelliklerindeki bir değişiklik nedeniyle gerçekleşir.

Zilon mekanik oda termostatlarından biri olan za-1 tipini düşünün. Alıcı, paketi açtıktan sonra sensör bağlantı şemasını bulamayınca şaşırabilir. Üretici kağıttan tasarruf etmeye karar verdi ve termostatın ön panelinin arkasına yapıştırarak bir çıkartma üzerine bir bağlantı şeması yaptı.

Herhangi bir bağlantı açıklamasının olmaması daha fazla baş ağrısına neden olacaktır, bu yüzden aşağıda verdiğimiz tipik şema mekanik termostat bağlantısı.

Zilon za-1 termostat terminallerinin atamasını göz önünde bulundurun:
- "1" ve "2" terminalleri, termostatın aktivasyonunu izlemek için kullanılabilen bir gösterge lambasına bağlanır. Güç kaynağının nötr iletkeni "1" terminaline bağlanır ve "4" veya "5" terminalinden gelen tel seri olarak "2" terminaline bağlanır.
- "4", "5" ve "6" terminalleri bağlantı için tasarlanmıştır Ev aletleri. Güç kaynağının faz iletkeni "6" terminaline bağlanır. Ayarlanan sıcaklığa ulaşıldığında, termostat "4" ve "5" terminalleri arasında geçiş yapar.

Bir termostatı bağlamak için alternatif bir seçenek, bir nötr iletkeni bağlamak için terminal olarak "1" terminalini kullanmayı içerir. Böyle bir bağlantı şeması, şemadan ek bağlantı kutuları hariç, termostat içindeki besleme iletkenlerinin gerekli tüm bağlantılarını yapmanızı sağlar.

Ev tipi mekanik termostatları seçerken, bağlı yükün parametrelerine, daha doğrusu ısıtıcı veya klimanın çalışma akımına dikkat etmelisiniz. Bizim durumumuzda termostat, yükü 16A'dan fazla olmayan devreleri değiştirmek için tasarlanmıştır.

Büyük odalar, yeterince güçlü ısıtıcıların kurulmasını gerektirir, bu nedenle bu tür sistemlerde bir termostatın bağlantısı en iyi şekilde bir ara manyetik yol verici ile yapılır.

Termostat bağlantı devresindeki manyetik yol verici, kontrol sinyalinin küçük bir değeri (bobin üzerinde voltaj varlığı) ile yüksek yük akımlarının kontrolünü sağlar. Yukarıdaki bağlantı şemasında termostat tetiklendiğinde kontakları ısıtıcı devresini kapatan veya açan manyetik marş bobinine voltaj uygulanır.