냉각수의 온도를 유지합니다. 구성표, 설명

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냉각수의 온도를 유지합니다. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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냉각수는 고온(56°C 이상)의 물이며, 이는 난방 네트워크에서 방을 가열하는 데 사용되며 아파트 및 주택에서도 가정용으로 사용됩니다. 뜨거운 물이 부족하면 가정용 전기 및 가스 스토브에서 가열되어 특정 불편을 초래하고 과도한 가스 및 전기 소비 및 안전 규정 위반을 초래합니다. 어떤 경우에는 간이용기(보일러)에 전기히터를 설치하여 물을 가열할 수도 있습니다. 탱크 물의 설정 온도에 도달하면 즉시 히터를 꺼야 물이 끓어 보일러가 터지는 것을 방지할 수 있습니다.

고전적인 온수기는 전원 스위치와 발열체라는 간단한 구성에 따라 만들어졌습니다. 가장 좋은 경우에는 압력 센서와 온도 센서(조절기)가 추가됩니다. 압력 센서는 증가된 수압으로부터 보일러를 보호하고, 온도가 미리 설정된 한계 이상으로 상승하면 온도 센서가 작동됩니다.

바이메탈은 히터 온도 조절기로 자주 사용되며 철 조절기와 크게 다르지 않습니다. 설정된 수온에 도달하면 센서가 히터 전원 회로를 열고 자연적으로 또는 냉수 소비 및 추가로 인해 수온이 감소하고 조절기 접점이 다시 닫혀 난방이 켜집니다. 이러한 회로의 단순성으로 인해 고전류를 전환하는 조정기 접점의 연소로 인해 히터 오작동이 발생하는 경우가 많습니다.

시스템의 신뢰성을 높이려면 전자 온도 컨트롤러를 사용하는 것이 좋습니다(그림 1). 원하는 냉각수 온도를 설정하고 자동으로 유지할 수 있습니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

모든 센서는 저전압 회로에 위치하며 옵토커플러 및 전원 변압기에 의해 네트워크에서 갈바닉 절연됩니다. 장치는 다음으로 구성됩니다.

수온을 제어하고 유지하는 온도 센서(서미스터) RK1;
입력 회로의 감도를 높일 수 있는 광커플러 선형 신호 증폭기 VU1
DA1 칩의 아날로그 프로그래밍 가능 타이머;
전력 증폭기 트랜지스터 VT1;
제어 회로 및 히터 전원 회로의 갈바닉 절연을 위한 옵토커플러 VU2;
Triac VS1의 제어 키;
변압기 T1 및 다이오드 브리지 VD3의 전원 회로.

광전자 장치는 입력 및 출력 회로의 갈바닉 절연을 제공합니다. 이 회로는 두 가지 유형의 광커플러, 즉 VU1(다이오드-트랜지스터 광커플러)과 VU2(다이오드-사이리스터)를 사용합니다. 광커플러는 전류 이득이 높기 때문에 타이머 입력과 트라이악 제어 회로에서 추가 증폭 회로 없이 작업이 가능합니다.

옵토커플러를 사용할 때 서미스터의 감도(온도에 따른 저항 변화)는 2...5%/°C에서 12...15%/°C로 증가합니다. 다이오드-트랜지스터 광커플러 VU1은 선형 모드에서 작동합니다. LED 방출을 변경하면 내부 트랜지스터 VU1의 컬렉터-이미터 저항이 변경됩니다. 타이머 DA1의 타이밍 회로에 포함되어 있습니다. 이에 따라 외부 타이머 회로의 커패시터 C2의 충전 시간이 변경됩니다.

온도 조절 및 설정은 가변 저항 R1 및 R7에 의해 수행됩니다. 이를 통해 캐리어 열의 모든 온도를 유지할 수 있습니다. 저항 R1은 가열 온도, R7 - 히터 전력을 설정합니다. 초기 수온은 서미스터의 저항에 영향을 미치며, 이에 따라 타이머 출력에서 양의 펄스 지속 시간도 영향을 받습니다. 냉각수 온도가 낮을 때 출력 펄스 지속 시간은 최대입니다. 적분 타이머를 사용하면 펄스 발생기를 만드는 것이 매우 쉽습니다. 자체 발진기 모드에서 마이크로 회로를 작동하기 위해 핀 2와 6이 서로 연결되고 커패시터 C2에 연결됩니다. 정상 상태에서 타이머 출력이 하이 레벨에 있는 기간 Tj는 T1=0(RVUi+R69)C3 관계식에 의해 결정됩니다. 마이크로 회로의 내부 트랜지스터가 열리면 커패시터 C2는 저항 R2 및 R4를 통해 방전되어 출력 DA5에서 로우 레벨로 두 번째 시간 간격 T2를 형성합니다. 지속 시간은 다음 공식으로 결정됩니다: T1=2(R0,69+R4) C5. T2 값은 온도에 따라 변하지 않습니다. 총 펄스 시간 T는 T=T,+T2입니다.

펄스의 듀티 사이클 Q(Q=T/T1)는 온도가 증가함에 따라 증가하므로 히터의 전압과 냉각수 온도가 감소합니다. 타이머의 발전기 주파수는 DA5의 핀 1에서 전압을 변경하여 조정할 수 있습니다. 전압이 감소하면 타이머 생성 주파수가 증가하고 히터 전력이 감소합니다.

제한 저항 R3을 통해 출력 1 DA6의 직사각형 신호는 트랜지스터 VT1의 전력 증폭기 입력에 공급됩니다. 컬렉터 회로의 저항 R8은 옵토커플러 VU2의 LED를 통해 펄스 전류를 제한합니다. 이득이 높은 트랜지스터 VT1을 사용하면 왜곡을 최소화하면서 트랜지스터 스위치의 출력 신호를 생성할 수 있습니다. 이 신호는 광 커플러 VU2의 LED에 공급되고 포토디니스터에 의해 증폭되며 트라이악 VS1의 전원 조정기 작동을 제어합니다. 두 극성의 VS1의 개방 펄스는 다이오드 브리지 VD4에 의해 형성됩니다. 광커플러 VU2는 장치의 저전압 및 고전압 회로에 대한 갈바닉 절연을 제공합니다.

옵토커플러 dinistor가 열려 있으면 제어 전극을 통과하는 전류가 임계값에 도달할 때 주전원 전압 사이클이 시작될 때 트라이액이 켜져 트라이액 변환기의 소음 수준이 줄어듭니다.

온도 설정의 정확성을 높이기 위해 브리지와 타이머는 DA2 안정기의 안정화된 전압으로 전원을 공급받습니다. 다이오드 VD2는 역전압으로 인한 고장으로부터 안정기 칩을 보호합니다. 커패시터 C3 및 C5는 정류된 전압 리플을 제거하고, 커패시터 C1은 저항 R1을 조정할 때 발생하는 간섭을 제거합니다. 커패시터 토. 부하와 병렬로 설치되어 트라이액 컨버터의 소음 수준을 줄입니다. 압력 센서 P의 접점은 VT1 베이스를 하우징에 닫아 히터에 비상 압력이 가해지는 경우 냉각수 가열을 중지합니다.

이 장치는 널리 사용되는 무선 구성 요소를 사용합니다. 고정 저항기 - MLT-0,125 유형. 변수 - SP-Ill, 서미스터 - MMT-4. 산화물 커패시터 - K50-38, 고전압(C6) - K73-17. 나머지는 KM입니다. 타이머 시리즈 555. 전원 변압기는 10...12V의 1차 권선 전압으로 사용됩니다. 스위치 SA25은 XNUMXA의 전류로 자동입니다. 압력 센서는 Zhiguli 자동차에서 사용됩니다.

이 장치는 그림 2에 표시된 인쇄 회로 기판에 조립됩니다.

냉각수 온도 유지

온도 조절기 R1과 전원 조절기 R7은 사용하기 쉽도록 장치 전면 패널에 설치됩니다. 압력 센서 P와 서미스터 RK1은 나사산 또는 용접 연결을 사용하여 온수기 본체에 장착됩니다.

전기 히터(TEH)는 히터 탱크 바닥에서 가까운 거리에 고무 개스킷을 통해 플랜지로 고정됩니다. 배수 꼭지는 히터 위에, 냉수 공급 연결부는 위쪽에 위치하도록 하며, 압력 센서는 편리한 위치에 설치하고, 서미스터는 배수 꼭지 바로 아래에 위치하도록 합니다.

물탱크 대신 전기 주전자를 사용하여 회로를 조정할 수 있습니다. 이렇게 하면 설정 작업 속도가 빨라집니다. 주전자 플러그는 발열체 단자와 회로 본체에 연결되며 온도 센서 RK1을 끓는 물에 넣고 몇 분 후에 온도 조절기 R1을 사용하여 가열 표시 LED HL1을 꺼냅니다. 히터의 전압은 거의 1으로 떨어집니다. 슬라이더 R100(7°C)의 위치는 고정되어 있습니다. 또한 저항 R7을 변경하여 부하의 전압과 전력을 조정할 수 있습니다. 온도를 보정하기 전에 R1 엔진은 최대 전력 위치로 설정됩니다. 서미스터를 실온으로 냉각한 후 저항 R25은 부하의 최대 전압을 설정하고 엔진 위치는 고정됩니다(+XNUMX°C). 중간 온도 사이는 극한 온도 값으로 표시됩니다.

히터와 트라이액에 적합한 전선의 단면적은 4~5mm2(부하 전류 25~30A에 해당)이어야 합니다. 간섭을 제거하려면 센서에 대한 전선을 네트워크 전선과 별도로 배치해야 합니다. 히터 탱크는 접지되어야 합니다.

HL1 LED의 밝기를 통해 부하의 전력을 시각적으로 확인할 수 있습니다. LED가 꺼지면 히터가 꺼졌거나 탱크의 압력이 위험하다는 것을 나타냅니다.

문학

M.A. Shustov. 라디오 아마추어를 위한 450가지 유용한 체계, 2007.
G. 슈라이버. 400개의 새로운 전자 회로. 2006.

저자: V.Konovalov, 이르쿠츠크

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