Doe-het-zelf thermostaat

Ongebruikelijk gebruik van de instelbare zenerdiode TL431. Eenvoudige temperatuurregelaar. Beschrijving en schema

Iedereen die ooit betrokken is geweest bij reparaties van moderne computervoedingen of verschillende laders - voor mobiele telefoons, voor het opladen van "vinger" AAA- en AA-batterijen, is een klein detail bekend TL431. Dit is het zogenaamde instelbare zenerdiode (binnenlandse analoog van KR142EN19A). Hier kan echt gezegd worden: "Kleine spoel, ja schat."

De logica van de Zener-diode is als volgt: wanneer de spanning op de stuurelektrode 2,5 V overschrijdt (ingesteld door de interne referentiespanning), is de Zener-diode, die in wezen een microschakeling is, open.

In deze toestand stroomt er stroom door en de belasting. Als deze spanning iets lager wordt dan de opgegeven drempel, sluit de zenerdiode en ontkoppelt de belasting.

Wanneer een dergelijke zenerdiode wordt gebruikt in stroombronnen, wordt de emitterende LED van de optocoupler die de vermogenstransistor bestuurt meestal gebruikt als een belasting.

Dit is in gevallen waarin galvanische isolatie van de primaire en secundaire circuits noodzakelijk is. Als een dergelijke isolatie niet vereist is, kan de zenerdiode de vermogenstransistor direct besturen.

Het uitgangsvermogen van de zenerdiode-microschakeling is zodanig dat het met behulp hiervan mogelijk is om een ​​relais met laag vermogen te regelen. Hierdoor kon het worden gebruikt bij de constructie van een temperatuurregelaar.

In het voorgestelde ontwerp wordt de zenerdiode gebruikt als comparator. Tegelijkertijd heeft het slechts één ingang: een tweede ingang is niet vereist voor het leveren van de referentiespanning, omdat deze wordt gegenereerd in deze microschakeling.

Met deze oplossing kunt u het ontwerp vereenvoudigen en het aantal onderdelen verminderen. Nu, zoals in de beschrijving van elk ontwerp, moeten een paar woorden worden gezegd over de details en eigenlijk over het werkingsprincipe van deze thermostaat.

Eenvoudig tremoregulatorcircuit

De spanning op de stuurelektrode 1 wordt ingesteld met behulp van de deler R1, R2 en R4. Zoals R4 wordt gebruikt thermistor met negatieve TCR neemt derhalve de weerstand af bij verhitting. Wanneer pin 1 spanning boven 2,5V chip open is, is het relais ingeschakeld.

Relay contacten omvatten triac D2, inclusief de belasting. Naarmate de temperatuur stijgt, daalt de weerstand van de thermistor, waardoor de spanning op klem 1 lager wordt dan 2,5 V - het relais wordt uitgeschakeld, de belasting wordt uitgeschakeld.

Met behulp van een variabele weerstand R1 wordt de temperatuur van de thermostaat ingesteld.

De temperatuursensor moet zich in het temperatuurmeetgebied bevinden: als deze bijvoorbeeld elektrische boiler, moet de sensor worden bevestigd aan de buis die de ketel verlaat.

De opname van een triac met behulp van een relais zorgt voor galvanische isolatie van de thermistor van het netwerk.

Thermistor type KMT, MMT, CT1. Als relais is het mogelijk om RES-55A te gebruiken met een wikkeling van 10 ... 12V. Met de KU208G triac kunt u de belasting tot 1,5 kW inschakelen. Als de belasting niet meer dan 200 W is, kan de triac werken zonder het gebruik van een radiator.

Boris Aladyshkin

Comments

[#1]

Je hebt een mooie site, alles is in een duidelijke taal geschreven en de schema's zijn heel eenvoudig (laten we hopen dat ze betrouwbaar zijn), wat vooral aangenaam is.

Met betrekking tot dit circuit is de vraag: diode D1 aangegeven op het circuit wordt niet aangegeven in de circuitbeschrijving. Welke moet ik nemen?

Ik kon op een oude voeding een microcircuit vinden in hetzelfde geval als TL431 maar az 431 is gemarkeerd. Ergens in het net las ik dat het een en hetzelfde is. Is dat zo?

Waarom zet de relais de triac aan? Is het mogelijk om eenvoudig 220V op het relais aan te sluiten als de belasting binnen 200 watt is toegestaan?

[#2 andy78]

Diode - elke met een omgekeerde spanning van ten minste 30 volt.

AZ431 - dezelfde instelbare zenerdiode, alleen van een andere fabrikant, analoog van TL431.

RES55 - reed-relais. Het geschakelde vermogen is erg klein - 7,5 watt (er is nog eens 15 watt). Zonder een triac werkt het niet. De triac in het circuit vervult de rol van een schakelelement, een sleutel die het belastingscircuit pendelt. De maximale belasting van 200 W in het artikel wordt vermeld in de zin dat u onder dit vermogen een triac zonder radiator kunt gebruiken, maar de aanwezigheid van een triac is verplicht.

[#3]

Het schema is te klein, de waarden zijn niet zichtbaar. Maak het groter.

[#4 andy78]

Hier is een link naar het temperatuurregelcircuit op de instelbare zenerdiode TL431 op grotere schaal: https://electro-nl.tomathouse.com/termoregul.png

[#5]

Ik heb een Chinees relais gekocht. Het is geschreven 12VDC (het is op incl. Winding).

5A 250VAC omschakeling. Op welk schakelvermogen is het relais voldoende? Vereist ongeveer 200W

Trouwens, ik probeer een kachel voor een aquarium voor vissen te monteren van MLT-2-weerstanden (ik lees ergens op het forum) en oude fumigators, maar het is eenvoudiger dan deze regulator om overal te vinden, dus je kunt een nuttig artikel met kachels toevoegen :)

[#6]

En wat gaat naar de ingang? (1 circuit 12 volt) hoe zet ik dit aan? consequent ??

[#7 andy78]

Links - het stuurcircuit van een reed-relais 12 V. De instelbare zenerdiode TL431 is in serie geschakeld met het relais. Rechts bevindt zich het stroomgedeelte van het circuit. Het relais schakelt de triac uit en regelt de belasting.

[#8]

Wat is het toezicht op deze regulator? Welk temperatuurbereik regelt het? De fout is bijvoorbeeld + -0,5 graden, het bereik ligt tussen -5 en +40 graden

[#9]

Is het mogelijk om het bereik bijvoorbeeld te vergroten tot 70 graden?

[#10]

Bedankt voor het circuit. Dit is het eenvoudigste schema dat ik alleen kon vinden.

Het enige dat ik het circuit wil vereenvoudigen, is het bedenken van de directe besturing van de triac, zonder een rietrelais, zoals aangegeven op het circuit of opto-isolatie. Het enige dat ik niet weet is of de TL431 voldoende kracht heeft om de thyristor te openen. Hiervoor is 50-100 mA nodig. En u moet ook komen met een eenvoudige voeding voor het stuurcircuit, bijvoorbeeld een spanningsdeler op weerstanden of condensatoren, die de spanning verlaagt tot 20 volt + diodebrug + Krenka, die 12 volt afgeeft. (zoals deze "Stroomvoorziening op de bank gedurende 10 minuten"

Het circuit is zonder digitale elementen, dus ik denk dat het gebrek aan isolatie niet erg zal zijn.

Ik denk dat je het stuurcircuit als volgt rechtstreeks op de triac kunt aansluiten: +12 volt op elke stroomaansluiting van de triac, de uitgang van het stuurcircuit (aansluiting nummer 3 TL431) op de ontgrendelingsaansluiting van de triac via een weerstand.

In plaats van een thermistor wil ik de 1N4148-diode als temperatuursensor gebruiken, omdat deze gebruikelijk en goedkoop is. En hij heeft een goed bereik, ik heb 100 tot 300 graden nodig.

[#11 glorie]

De controle-elektrode in de triac die is opgenomen in 220? Ook niet het doel van de diode D1 begrepen? En naar mijn mening zou het nodig zijn om een ​​soort beperkende weerstand voor deze instelbare zenerdiode te plaatsen en er niet onmiddellijk stroom aan te leveren.

[#12]

Vertel me het diagram van de thermostaat voor de garage kelder. Het is noodzakelijk dat wanneer de temperatuur daalt tot +2, de verwarming wordt ingeschakeld. Alvast bedankt.

[#13]

bounce relais aan en uit

[#14]

Deed het circuit. Het is noodzakelijk om gestabiliseerd vermogen toe te passen op de rol of 7812 lm, en parallel aan de thermoresistor Conder 0,1 micron. Als het stuiteren doorgaat, verhoog dan.

[#15]

Ik heb een thermistor MMT-4 1.5kOhm. Is het mogelijk om het in dit schema te gebruiken en hoe?

[#16 Maks]

Relaisbounce kan worden geëlimineerd door een condensator van 220 - 470 uF parallel aan de relaisspoel aan te sluiten. 16 volt.

[#17]

Het stuurcircuit werkt, maar er is één probleem in de uit-stand na 25-30 seconden, de triac begint een spanning van 127 V te passeren. Opent R3 de triac? Waarom wordt een spanning van 127 V doorgegeven?
In de aan-toestand is alles zoals het zou moeten 220 V.

[#18]

Wat is het temperatuurbereik van de regelaar? Noodzaak tot 220 graden. Als de thermistor 1kom is, wat is dan de nominale waarde van R1 en R2 om 220 graden te bereiken? Misschien is er een berekeningsformule? Het vermogen van de kachel is 380 watt.

[#19 Boris Aladyshkin]

AndrewMisschien zit het hele probleem in de KU208G triac. 127V wordt verkregen uit het feit dat de triac een van de halve cycli van de netspanning passeert. Probeer het te vervangen door een geïmporteerde BTA16-600 (16A, 600V), ze werken gestaag. Een BTA16-600 kopen is nu geen probleem en het is niet duur.

sta9111, om deze vraag te beantwoorden, moet je onthouden hoe onze thermostaat werkt. Hier de paragraaf uit het artikel: “De spanning op de stuurelektrode 1 wordt ingesteld met behulp van de deler R1, R2 en R4. Als R4 wordt een thermistor met een negatieve TCR gebruikt, daarom neemt de weerstand bij verhitting af. Wanneer de spanning hoger dan 2,5 V op pin 1 open is, is het relais ingeschakeld. "

Met andere woorden, op de gewenste temperatuur, in uw geval 220 graden, moet de R4-thermistor zijn spanningsval 2.5V, we duiden dit aan als U_2.5V. De nominale waarde van uw thermistor is 1Kohm - dit is bij een temperatuur van 25 graden. Deze temperatuur wordt aangegeven in de mappen.

Thermistorreferentie msevm.com/data/trez/index.htm

Hier ziet u het bedrijfstemperatuurbereik en TKS: weinig is geschikt voor een temperatuur van 220 graden.

Het kenmerk van halfgeleider thermistoren is niet-lineair, zoals weergegeven in de figuur.

Figuur. De stroom-spanningskarakteristiek van de thermistor is electro-bg.tomathouse.com/vat.jpg

Helaas is het type van uw thermistor onbekend, dus we gaan ervan uit dat u een MMT-4-thermistor hebt.

Volgens de grafiek blijkt dat bij 25 graden de weerstand van de thermistor slechts 1KΩ is. Bij een temperatuur van 150 graden daalt de weerstand tot ongeveer 300 Ohm, meer precies, het is gewoon onmogelijk om uit deze grafiek te bepalen. We duiden deze weerstand aan als R4_150.

Het blijkt dus dat de stroom door de thermistor (wet van Ohm) I = U_2.5V / R4_150 = 2.5 / 300 = 0.0083A = 8.3mA zal zijn. Het is op een temperatuur van 150 graden, zo lijkt het, tot nu toe is alles duidelijk, en er zijn geen fouten in de argumenten, alsof. Laten we verder gaan.

Met een 12V voedingsspanning blijkt de weerstand van het circuit R1, R2 en R4 12V / 8.3mA = 1.445KΩ of 1445Ω te zijn. Als we R4_150 aftrekken, blijkt dat de som van de weerstanden van de weerstanden R1 + R2 1445-300 = 1145Ohm is, of 1.145KOhm. Het is dus mogelijk om een ​​afstemweerstand R1 1ohohm en een beperkende weerstand R2 470ohm toe te passen. Hier is een berekening.

Dit alles is goed, slechts enkele thermistors zijn ontworpen om te werken bij temperaturen tot 300 graden. Bovenal zijn thermistoren CT1-18 en CT1-19 geschikt voor dit bereik. Zie de handleiding msevm.com/data/trez/index.htm

Het blijkt dus dat deze thermostaat geen stabilisatie van de temperatuur van 220 en hoger zal bieden, omdat deze is ontworpen voor het gebruik van halfgeleiderthermistoren. U zult een circuit met metalen thermistors TCM of TSP moeten zoeken.

[#20 Sergei]

Gaat dit apparaat bij 18 graden aan, of wat moet er worden veranderd zodat het werkt van 18-26 graden?

[#21]

Goedenavond Assembleerde het circuit en de referentiespanning van de stabilisator 1.9 in. Waarom kan dit zijn ??

[#22]

Vyacheslav,
controleer de integriteit van de diode.

[#23]

Boris Aladyshkin,
Zodat de thyristor in volle kracht ploegde, d.w.z. op beide halve cycli is het noodzakelijk om de diode parallel in het thyristorcircuit in de tegenovergestelde richting aan te zetten, de stroom berekend voor de belasting en daardoor u de tweede helft van de levensverliezen te compenseren en dit werk op beide halve periodes in slaap te zetten, kunt u de diode in serie aansluiten ... .......................

Andrew,

Het netwerk heeft respectievelijk twee halve periodes, één opent en de tweede sluit de vraag - WAT TE DOEN ...... ANTWOORD - nogmaals, de diode zal ons leven redden, ten opzichte van de Anode en de Controle. plaats de diode in de richting zodat de vergrendelende halve cyclus voor u werkt en niet tegen u :)

[#24]

Ik heb dit schema samengesteld. R1 - 68k? R2 - 100 Ohm. Voedingscontacten K1 shunt 1uF zodat het minder sprankelt.Voeding via 12-volt krenk. Het werkt prima. Hysterese wordt geleverd door de eigenschappen van het relais zelf. Ik begrijp niet waar sommige kameraden het hier over hebben. Zoals ze in onze training zeiden: ONDERWIJS DE WEDSTRIJD!