Термостат на двух интегральных стабилизаторах



Устройство предназначено для управления нагревательным прибором, при помощи которого поддерживается оптимальная температура в овощехранилище, террариуме или инкубаторе.

Благодаря использованию в качестве компаратора интегрального стабилизатора КР142ЕН19А схема получилась простой.
На вход компаратора А1 напряжение поступает от делителя R1-R2-R3. Датчиком температуры является терморезистор R3, он располагается непосредственно внутри объекта в котором нужно поддерживать температуру. Для того чтобы исключить вероятность поражения электрическим током, например, при затоплении кессона овощехранилища или затоплении, либо повышенной влажности в другом объекте, где установлен этот термостат, здесь предусмотрена полная галиваническая развязка между терморезистором и электросетью. Это достигается оптронным включением выходного симисторного ключа и трансформаторным питанием низковольтной части схемы.

Особенность микросхемы КР142ЕН19А, используемой в качестве компаратора в том, что пороговым напряжением для неё является фиксированное напряжение 2.5V. Вот относительно этого напряжения и происходит установка температуры. Пока температура ниже необходимой сопротивление терморезистора высоко и напряжение на управляющем входе А1 больше 2,5V. Микросхема открыта, и через нее протекает ток, которым питается светодиод оптопары U1. Симисторная часть оптопары открывается и включает мощный симистор VS1, который подключает нагреватель к электросети.

Начинается нагрев объекта, и вместе с ним терморезистора R3. Здесь использован терморезистор с отрицательным ТКС, поэтому при нагревании его сопротивление уменьшается. Вместе с этим происходит уменьшение напряжения на управляющем выводе A1.

В некоторый момент это напряжение опускается ниже порога 2,5V. Микросхема А1 закрывается и её выходной ток снижается ниже 2 mА. Напряжение на R4 падает на столько, что становится ниже 1,2V необходимого для зажигания светодиода оптопары U1. Симистор оптопары закрывается и закрывает мощный симистор VS1, выключая этим нагреватель.

Выше описанный процесс включения и выключения нагревателя периодически повторяется, обеспечивая этим поддержание заданной температуры.

Значение температуры, которое нужно поддерживать устанавливают переменным резистором R1. Величину сопротивления R2 можно изменить в некоторых пределах, чтобы настроить термостат на работу в определенном диапазоне температур. Подбор этого сопротивления может потребоваться и при налаживании, чтобы достигнуть нужных пределов регулировки температуры.

Питается низковольтная часть от трансформаторного источника на T1. Это китайский трансформатор типа «Taiwan-ALG» на ток выхода 300mA. У него двойная вторичная обмотка 12+12V, поэтому здесь двухполупериодная схема выпрямителя. Если взять трансформатор с одинарной вторичной обмоткой, то выпрямитель должен будет быть по мостовой схеме.

Терморезистор может быть типа КМТ, ММТ, CT1. Если он будет другого номинального сопротивления, то соответственно нужно изменить и R1 и R2. Брать терморезистор номинальным сопротивлением ниже 5 кОм не стоит, так как он будет нагреваться от тока через него, из-за чего будет ошибка.

Автор
Вещенко П.