Домашний термостабилизатор
Предлагаемый самодельный бытовой термостабилизатор может применяеться в инкубаторах, сушилках фруктов, мини-теплицах и т.д. От существующих аналогов он отличается оригинальностью схемотехнического построения, поддержанием температуры с точностью ±0,1 °С, сохранением работоспособности при колебаниях в сети переменного тока от 160 до 240 В, и возможностью работы от источника постоянного тока напряжением до 310 В. Мощность регулируемого нагревательного элемента может быть около 750 Вт.
До тех пор пока температура в контролируемого объекта выше той, что установлена посредством резистора R2 Медлено и резистора R3 ГРУБО, на выходе компаратора, выполненного на операционном усилителе (ОУ) КР140УД1208, пребывает напряжение низкого уровня (лог. 0). Это ниже порога открывания замечательного МОП транзистора VT3.
Он закрыт и ток через нагревательный элемент ЕК1 не протекает.
В то время, когда же благодаря понижения температуры контролируемого объекта сопротивление терморезистора RK1 увеличивается, компаратор переключается в противоположное состояние. Напряжение на выходе ОУ повторяется транзистором VT1 и делается достаточным, дабы открыть полевой транзистор.
В работе по такому методу самый полно проявляются преимущества замечательного МОП транзистора перед тиристором либо симистором.
Применяемый тут КП707В1 фактически не формирует радиопомех, для него не нужно организовывать схему привязки включения к моменту прохождения сетевого напряжения через ноль. Все время, пока на затворе имеется напряжение выше порогового (10 В и более полностью открывают транзистор), он будет в проводящем состоянии.
Наличие усилителя тока на биполярных VT1 и VT2 обусловлено тем, что замечательные МОП транзисторы имеют входную емкость порядка нескольких тысяч пФ.
До тех пор пока она не зарядится, КП707В1 будет пребывать в активном режиме (в то время, когда его сопротивление изменяется от большого до минимального, выделяя наряду с этим много тепла). Но ОУ неимеетвозможности длительно снабжать таковой ток и трудиться на большую емкостную нагрузку. Вот и появляется необходимость в применении усилителя тока для разрядки и быстрой зарядки входной емкости замечательного МОП транзистора.
Компаратор трудится тут без хорошей обратной связи, снабжающей гистерезис. В этом случае это в полной мере возможно. Мощности применяемого нагревательного элемента достаточно, дабы по тепловой инерции температура на пара десятых градуса превышала компаратор и установленный порог надежно переключался в противоположное состояние.
Светодиод HL2 является индикатором включения замечательного МОП транзистора VT3. Наличие двухваттных гасящих резисторов R9 и R10 обуславливается возможностью питать термостабилизатор (при отсутствии бытовой электросети) от автомобильного аккумулятора через типовой преобразователь напряжения 12/220 В. Учитывается, что фактически все преобразователи трудятся на частоте от единиц до десятков кГц.
Исходя из этого неприемлемо применение в паре с ними гасящего конденсатора, емкостное сопротивление которого обратно пропорционально частоте тока, соответственно, очень различно для сетевых 50 Гц и «преобразовательных килогерцевых».
Принципиальная электрическая схема самодельного термостабилизатора
Необходимым элементом схемы, согласно точки зрения автора, должны быть плавкий предохранитель FU1 и варистор RU1.
Особенно при эксплуатации термостабилизатора в сельской местности, где напряжение электросети, в большинстве случаев, занижено довольно номинального, но бывают такие его броски, способные привести к выходу аппаратуры из строя. Наличие варистора разрешит, пожертвовав плавкой вставкой, предохранить от нестандартных режимов сам термостабилизатор. Индикатором же включенного состояния схемы (а следовательно, и целостности предохранителя) помогает светодиод HL1.
Большинство термостабилизатора размещена на плате размерами 80x80x1,5 мм из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Монтаж выполнен пайкой, но возможно и способом накрутки. Замечательный МОП транзистор для лучшего охлаждения установлен на типовом ребристом радиаторе размерами 75x30x15 мм.
Вся схема размещена в корпусе промышленного регулятора РТ-3. В качестве терморезистора РК1 использован бескорпусный ТР-1 с малой тепловой инерцией; он установлен на плате из стеклотекстолита размерами 10x3x0,5 мм и покрыт узким слоем эпоксидной смолы.
Лишь при применении для того чтобы термочувствительного полупроводникового прибора возможно добиться поддержания температуры с точностью не меньше ±0,1 °С, не смотря на то, что для большинства бытовых задач в полной мере приемлемы два последовательно соединенных бусинковых 15-килоомных терморезистора СТЗ-19 либо всем прекрасно узнаваемые ММТ (КМТ).
В термостабилизаторе употребляются кроме этого постоянные резисторы МЛТ-0,25 и регулировочные цилиндрические СПО-0,5 (СПЗ-19а).
Конденсаторы постоянной емкости — типа К73-17, за исключением 220-микрофарадного К50-35 (HITANO, WESTON).
В роли полупроводниковых триодов VT1 и VT2 одинаково хороши каждые кремниевые соответствующей структуры. В качестве МОП транзистора VT3 возможно применить как отечественные КП707 В1 (КП809), так и импортные IRF840 (2SK1117,2SK1118) и им подобные аналоги.
Вместо VD1 КС515, указанного на принципиальной электрической схеме, приемлем любой стабилитрон, рассчитанный на Uст от 13 до 18 В. По сути, нет ограничений в выборе светодиодов и индуцируемого ими цвета. Диоды выпрямительного моста КД202Р возможно заменить на КД24Б (КД248). Единственная подробность в схеме, которой не удалось отыскать отечественного аналога, это 310-ваттный варистор, рассчитанный на большое рабочее напряжение переменного тока 275—300 В.
При регулировке и налаживании термостабилизатора нужно быть очень осмотрительным: схема имеет гальваническую сообщение с бытовой сетью и находится под высоким потенциалом довольно заземленных устройств. Терморезистор направляться разместить в перфорированном защитном кожухе, исключающем случайные прикосновения к термочувствительному элементу и одновременно с этим разрешающем воздуху вольно перемещаться около него.
Умелая эксплуатация термостабилизатора совместно с мини-инкубатором «Квочка» вместо очень ненадежного механического металлического аналога, заполненного эфиром, с нагревателями из четырех последовательно соединенных шестидесятиваттных ламп продемонстрировала, что самодельный прибор способен поддерживать температуру на требуемом уровне, устанавливаемом резисторами R2 и R3, с точностью не меньше ±0,1 °С. И это очень хорошие показатели, в особенности в случае если учесть, что оптимальными для домашней птицы считаются условия инкубации при температуре в пределах 37,7—38,3 °С.
О. БЕЛОУСОВ, г. Черкассы, Украина
