범용 고정밀 온도 안정제. 계획, 설명

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범용 고정밀 온도 안정기

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이 장치는 자동으로 온도를 유지하도록 설계되었으며 최대 5,5kW의 전기 히터 전력을 사용하는 아파트, 개인 주택 및 기타 건물과 야채 가게(발코니 포함)에서 사용할 수 있습니다. 인큐베이터, 수족관 등 에어컨을 연결하여 냉각된 공기의 원하는 온도를 유지할 계획입니다. 열 안정제는 생산에 사용할 수 있습니다. 전력을 100kW 이상으로 증가시켜야 하는 경우 부하에 해당하는 마그네틱 스타터 또는 접촉기가 사용되며(XNUMX상 전기 네트워크의 경우 포함) 시동 코일이 안정기에 직접 연결됩니다.

자동 온도 유지를 위한 많은 전자 장치가 다양한 무선 공학 간행물에 게시되었지만 일부는 센서와 제어 요소가 주전원 공급 장치로부터 갈바닉 절연을 하지 않기 때문에 작동하기에 안전하지 않습니다[1]. 온도 유지에 필요한 정확도와 임계 온도 근처에서 빈번한 히터 전환("바운스")을 배제하지 않는 것[2], 다른 것들은 제조하기 어렵고 희소한 요소를 포함하고 있습니다[3]. 제안된 버전은 이러한 단점이 없습니다. 또한, 상용 최신 히터 및 에어컨에 대응하여 고정밀도로 온도를 유지하고 전력을 증가시켜 장치의 범위를 확장했습니다.

설명된 열 안정기는 ±0.C의 정확도로 온도를 유지하고 히터(에어컨)가 켜진 순간부터 히터(에어컨)가 꺼지는 순간까지의 온도 간격을 0,1~1,5°C로 조정할 수 있는 기능을 제공합니다.

범용 고정밀 온도 안정기
그림. 1

다이어그램(그림 1)에 표시된 등급으로 21 ... 27 ° C의 8가지 온도 중 하나의 고정 값이 제공됩니다. 이 온도 범위는 9...3°C 저항 R3,5에 의해 위 또는 아래로 이동될 수 있습니다. 온도 안정기의 전자 장치에서 소비하는 전력은 XNUMXVA를 초과하지 않습니다.

이 장치는 전자 열 릴레이, 작동 모드 스위치, 멀티 바이브레이터, 펄스 변압기 및 트리니스터(트라이악) 키, 정류기가 있는 네트워크 변압기의 1가지 기능 장치의 조합입니다. 전자 열 릴레이는 전압 비교기 DA1과 측정 브리지로 구성됩니다. 서미스터 RK1인 온도 센서는 안정화된 전압으로 구동되는 측정 브리지 R3, R10-R2, R1, RK1의 암에 포함됩니다. 필터 R1 12R2C14는 서미스터를 비교기에 연결하는 도체에 대한 간섭 효과를 감쇠합니다. 저항 R0,1는 "온도 히스테리시스"의 폭을 1,5~1°C로 설정합니다. 온도가 감소함에 따라 서미스터 RK2의 저항이 증가합니다. 비교기 입력의 전압 변화로 인해 후자는 트리거되면 작동 모드 SA1, VT1의 스위치에 음의 전압을 공급합니다. "히터" 모드에서 트랜지스터 VT2은 트랜지스터 VT3, VT20에 조립된 멀티 바이브레이터를 시작합니다. 생성 주파수는 약 XNUMXkHz로 히터(에어컨)에 전압을 공급하는 트리니스터(트라이악) 키의 안정적인 작동을 보장합니다.

펄스 변압기 T1은 전기 안전 요구 사항을 충족하는 220V 주전원과 온도 안정 장치 사이에 갈바닉 절연을 제공합니다. 변압기의 2 차 권선은 커패시터 C3를 통해 트랜지스터 VT4, VTXNUMX의 컬렉터에 연결됩니다.

글로우의 녹색 HL2 LED는 온도 조절 장치가 네트워크에 연결되었음을 나타내는 표시기 역할을 하며 HL1 LED의 빨간색 빛은 히터 또는 에어컨에 전압이 인가되었음을 나타냅니다. 온도 조절기가 에어컨에만 사용되는 경우 스위치 SA2, 트랜지스터 VT1, 저항 R15-R17을 설치할 필요가 없습니다. 이 경우 DA7 비교기의 단자 1을 트랜지스터 VT3의 베이스와 점퍼로 연결해야 합니다. 히터만 사용하는 경우 스위치 SA2도 필요하지 않은 반면 비교기의 단자 7은 저항 R15, R16의 연결점에 연결되고 트랜지스터 VT1의 컬렉터는 트랜지스터 VT3의 베이스에 연결됩니다. . 현대의 에어컨에는 난방 기능이 있습니다. 이 경우 스위치 SA2는 "히터" 위치로 설정됩니다.

온도 안정기에 전원을 공급하기 위해 전압을 2 ... 8V로 낮추는 T10 네트워크 변압기가 사용됩니다. 부하 전류는 200mA 이상입니다. 변압기는 비디오 게임 콘솔의 네트워크 어댑터에서 사용할 수 있습니다. C7 컨디셔너는 변압기가 소비하는 무효 에너지를 보상하여 네트워크에서 끌어온 전류를 줄입니다. 커패시터를 선택한 후 전류는 30mA에서 16mA로 감소했습니다. 서미스터 RK1이 있는 센서는 전자 장치에서 거리(10m 이상)에 위치할 수 있습니다. 이 경우 절연된 차폐 와이어로 연결됩니다. 서미스터 RK1은 자유로운 공기 접근을 제공하여 기계적 손상으로부터 보호되어야 합니다.

그림에 표시된 다이어그램에 따른 히터 (에어컨)의 전력. 1, 2,2kW를 초과해서는 안되지만 그림 5,5에 표시된 대로 3개의 트리니스터 VD4, VL202 유형 KU1N 트라이악 TS 22 25-6-2 대신 사용하여 1kW로 쉽게 증가할 수 있습니다. 이 경우 펄스 트랜스포머 T8의 60차 권선은 1개 사용됩니다. 커패시터 CXNUMX을 사용하면 매개변수를 신중하게 선택하지 않고도 트라이액을 켤 수 있습니다. 부하 전력에 따라 트리니스터(트라이악)는 부하 XNUMXkW당 XNUMXcm의 비율로 방열판에 설치해야 합니다.

인큐베이터에 서모스탯을 사용하는 경우 저항 R5-R10과 스위치 SA1을 사용하지 않고 저항 R4를 15kΩ 저항으로 교체하여 케이스에 연결한다. 37,5°C의 온도는 저항 R3에 의해 설정됩니다.

야채가게용 온도 안정기를 사용할 경우 저항 R4를 75kΩ 저항으로 교체하여 케이스에 연결합니다. 온도 2...4°C도 저항 R3에 의해 설정됩니다.

0 ~ 100 ° C의 온도 범위에서 온도 안정기를 사용해야하는 경우 저항 R1을 5,1kΩ 저항으로 교체하고 저항 R3을 100kΩ으로 교체해야합니다. 스위치 SA4로 가는 저항 R1의 출력은 하우징에 연결됩니다.

열 안정제의 대부분은 2mm 두께의 호일 유리 섬유로 만들어진 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 부품의 위치는 중요하지 않습니다. 펄스 변압기 T1은 페라이트 20NM으로 만들어진 12x6x2000mm 크기의 링에 감겨 있습니다. 50개의 권선은 모두 동일하며 PEL-SHO 7 와이어로 교체할 수 있는 LESHD 0,07x0,17 리츠 와이어의 0,5턴을 포함합니다. 변압기 제조 시 권선과 단자는 확실하게 절연되어야 합니다. 권선 사이의 절연 저항은 500V 메거로 측정했을 때 최소 1.8.34MΩ이어야 합니다(PUE p. XNUMX).

이 장치는 MLT 유형의 고정 저항, 변수 SPZ-1a, KM(C2-C8) 및 K52-1(C1-C6) 유형의 커패시터를 사용합니다.

비교기 K521SAZ는 K554SAZ로 대체될 수 있습니다. 트랜지스터 VT1 유형 KT31 5B는 다른 문자 인덱스 또는 KT301, KT312, KT3102 시리즈와 함께 사용할 수 있습니다. 트랜지스터 VT2 및 VT3 대신 트랜지스터 KT608을 사용할 수 있습니다. VD2 다이오드 어셈블리는 KD1 05 다이오드 등으로 교체할 수 있습니다. VD3-VD5 다이오드 대신 KD509A 다이오드를 사용할 수 있습니다. LED도 다른 것으로 교체할 수 있습니다. 스위치 SA1은 PM형의 소형 스위치를 사용하지만, 예를 들면 P2K와 같은 다른 형태를 사용할 수도 있다. SA2 스위치는 MTD-1 타입의 토글 스위치를 사용하였다.

펄스 변압기를 설치할 때 권선의 시작과 끝을 올바르게 연결해야 합니다. 그렇지 않으면 교체해야 합니다.

올바르게 조립된 열 안정제는 즉시 작동하기 시작합니다. 경우에 따라 서미스터 RK1의 값 확산으로 인해 스위치 SA5로 정확한 고정 온도를 설정하기 위해 저항 R10-R1을 선택해야 할 수도 있습니다.

문학

아브라모프S. 인큐베이터용 온도 조절기//비율. -2002. - 9번. -p.40-41.
Belyakov A. 단순 온도 조절기//라디오. - / 989. -№3. -p.31.
Kiselev A. 디지털 표시가 있는 온도 안정기//라디오. - 1994. - 6번. - P.26-28.

저자: V.Yu. 페트로프스키, 체르니히프; 발행: radioradar.net

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