절연 센서가 있는 열 안정기. 계획, 설명

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절연 센서가 있는 열 안정기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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히터용 스위칭 소자로 트라이악을 사용하는 열 안정기를 개발할 때 전기 네트워크에서 측정 회로를 분리하는 데 많은 주의를 기울여야 합니다. 이를 위해 대부분의 경우 트라이 액 제어 회로에 광 커플러가 설치되고 온도 측정 장치는 50Hz의 주전원 주파수에서 작동하는 강압 변압기를 통해 공급됩니다. 저자는 광 커플러와 네트워크 변압기 없이도 가능하고 동시에 장치의 무게와 크기를 크게 줄일 수 있는 문제에 대한 독창적인 솔루션을 제공합니다.

그림에 표시된 회로에 따라 조립 된 온도 안정기는 네트워크에 전기적으로 연결된 VS1 트라이 악 제어 장치 (DD1 마이크로 회로, VT1, VT2, VT4 트랜지스터), 히터를 스위칭하는 센서 장치 (RK1 서미스터, DA1 마이크로 회로, VT3 트랜지스터)의 두 부분으로 나눌 수 있으며 고주파 변압기 T1에 의해 네트워크에서 격리됩니다.

절연 센서가 있는 온도 안정기

트라이 액 제어 장치는 "퀀칭"커패시터 C1을 사용하여 반파 정류기에서 공급 전압을 수신합니다. 정류 전압은 제너 다이오드 VD1에 의해 안정화됩니다. DD1.1, DD1.2 요소에는 약 10kHz 주파수의 펄스 발생기가 조립됩니다. 트랜지스터 VT1의 캐스케이드는 변압기 부하가 있는 펄스 증폭기입니다. 그 특징은 변압기 T8의 1차 권선이 로드되는 저항에 대한 저항 R2 양단의 전압 강하의 의존성입니다. 따라서 부하가 없을 때 닫힌 트랜지스터 VTXNUMX는 권선 II에서 소비되는 전류가 증가함에 따라 열립니다.

퀀칭 저항 R3 및 요소 DD10이 있는 제너 다이오드 VD1.3은 직사각형 펄스를 형성하며, 이 펄스의 전방 및 하강은 주전원 전압이 2을 통과하는 순간과 일치합니다. 트랜지스터 VT6가 닫히면 커패시터 C1.4 회로가 열리고 DD4 요소의 두 입력에서 동일한 신호가 수신되고 요소 출력 레벨이 낮습니다. 트랜지스터 VT1와 함께 트라이악 VS1이 닫힙니다. 소켓 XSXNUMX에 연결된 히터에는 주전원 전압이 공급되지 않습니다.

트랜지스터 VT2가 열리면 적분 회로 R14C6은 입력 6 DD1.4에 도달하는 펄스를 약간 지연시킵니다. 그 결과 약 0,3ms 지속 시간의 펄스가 주전원 전압의 제로 크로싱과 일치하여이 요소의 출력에 나타납니다. 트랜지스터 VT4에서 증폭기를 통과하면 각 반주기가 시작될 때의 펄스가 Triac VS1을 엽니다. 히터가 네트워크에 연결되어 있습니다.

따라서 네트워크에서 분리된 변압기 T1의 권선 II에 연결된 부하를 변경하여 히터를 제어할 수 있습니다. VD4 다이오드를 사용하여 정류된 이 권선의 전압은 연산 증폭기 DA1과 서미스터 RK1이 어깨 중 하나인 저항 브리지에 의해 공급됩니다. 브리지의 온도 종속적 불균형 전압은 연산 증폭기의 입력에 공급됩니다. 결과적으로 출력 DA1에서 지정된 전압 레벨보다 낮은 온도에서는 높고 지정된 값보다 낮습니다. 온도 임계값은 가변 저항 R2에 의해 설정됩니다.

그 자체로 DA1 출력에서 전압 레벨의 변화는 연산 증폭기 (약 1mA)가 소비하는 전류가 거의 변하지 않기 때문에 트라이 액 VS1,4을 열 수 없습니다. 가변 부하의 역할은 컬렉터 회로에 HL3 LED가 있는 트랜지스터 VT1의 캐스케이드에 의해 수행됩니다. 온도가 임계값 미만이면 트랜지스터 VT3이 열리고 LED가 켜지며 소비 전류가 7mA로 증가합니다. 트랜지스터 VT8의 이미 터 회로에서 저항 R1 양단의 전압 강하는 비례하여 증가하여 히터를 켭니다.

변압기 T1의 자기 회로는 강철 ShZx6, 권선 I은 600, II는 와이어 PEV-1000 2의 0,08 권선입니다. 권선 사이에 1 ~ 4 겹의 바니시 천을 깔고 완성 된 코일을 파라핀 또는 방습 바니시로 함침시켜 절연에 특별한주의를 기울여야합니다. 서미스터 RK1 - MMT-512. 제너 다이오드 VD3은 KS7A로 교체 할 수 있으며 안정화 전압이 9 ... 1 V 인 저전력 다이오드는 다이어그램에 표시된 것보다 낮지 않은 작동 전압의 경우 VD73 커패시터 C17 - KXNUMX-XNUMX 또는 이와 유사한 것으로 사용할 수 있습니다. 나머지 세부 사항은 일반적으로 사용됩니다.

구조적으로 열 안정기는 최대 몇 미터 길이의 XNUMX 선식 케이블로 서로 연결된 단일 장치 또는 두 개의 개별 장치 (제어 및 온도 센서) 형태로 만들 수 있습니다. 후자의 옵션은 상당한 거리에서 온도 센서를 꺼내야 하는 대규모 건물(야채 상점, 온실)에 가장 편리합니다.

조정시 히터 대신 일반 백열 램프를 XS1 소켓에 연결하는 것이 좋습니다. 그러면 장치 작동을 시각적으로 제어할 수 있습니다. 트라이 액 제어 장치의 조정은 전위차계 R8의 튜닝 저항 엔진을 HL0,8 LED가 켜져있을 때 전압이 1V 이상이고 그렇지 않으면 0,3V 이하인 위치로 설정하는 것입니다.

가변 저항 R2의 스케일을 보정하기 위해 서모 스탯을 네트워크에 연결할 수 없습니다. 센서 노드는 변압기 T1의 권선 II에서 분리되고 9 ~ 12V의 정전압 소스에서 전원이 공급됩니다 (플러스-다이오드 VD4 및 LED HL1의 애노드, 마이너스-DA4 마이크로 회로의 핀 1). 서미스터 RK1은 온도가 알려진 환경에 배치됩니다(일반 실험실 온도계로 제어됨). 가변 저항의 축을 천천히 회전시키고 HL1 LED의 점화 또는 소멸 순간을 고정하고 저울에 적절한 표시를하십시오. 절차는 여러 다른 온도에서 반복됩니다. 다이어그램에 표시된 저항 R1 및 R2의 값은 약 0 ~ 40 °C의 온도 범위에 해당합니다. 저항 값을 변경하여 이러한 경계를 원하는 방향으로 이동할 수 있습니다. 졸업 후 센서는 변압기 T1에 다시 연결됩니다.

저자: S.Bezyulev, Shebekino, Belgorod 지역

다른 기사 보기 섹션 전력 조절기, 온도계, 열 안정기.

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