Termostato fai-da-te fai-da-te

Uso insolito del diodo zener regolabile TL431. Semplice termoregolatore. Descrizione e schema

Chiunque sia mai stato coinvolto in riparazioni di moderni alimentatori per computer o vari caricabatterie - per i telefoni cellulari, per caricare batterie AAA e AA "finger", è noto un piccolo dettaglio TL431. Questo è il cosiddetto diodo zener regolabile (analogo domestico di KR142EN19A). Qui si può davvero dire: "Piccola bobina, sì cara."

La logica del diodo Zener è la seguente: quando la tensione sull'elettrodo di controllo supera 2,5 V (impostato dalla tensione di riferimento interna), il diodo Zener, che è essenzialmente un microcircuito, è aperto.

In questo stato, la corrente scorre attraverso di essa e il carico. Se questa tensione diventa leggermente inferiore alla soglia specificata, il diodo zener chiude e disconnette il carico.

Quando un tale diodo zener viene utilizzato nelle fonti di alimentazione, il LED di emissione dell'accoppiatore ottico che controlla il transistor di potenza viene spesso utilizzato come carico.

Questo è nei casi in cui è necessario l'isolamento galvanico dei circuiti primario e secondario. Se tale isolamento non è richiesto, il diodo zener può controllare direttamente il transistor di potenza.

La potenza di uscita del microcircuito a diodi zener è tale che, con il suo aiuto, è possibile controllare un relè a bassa potenza. Questo è ciò che gli ha permesso di essere utilizzato nella costruzione di un regolatore di temperatura.

Nella progettazione proposta, il diodo zener viene utilizzato come comparatore. Allo stesso tempo, ha un solo ingresso: non è necessario un secondo ingresso per fornire la tensione di riferimento, poiché viene generato all'interno di questo microcircuito.

Questa soluzione consente di semplificare la progettazione e ridurre il numero di parti. Ora, come nella descrizione di qualsiasi progetto, si dovrebbero dire alcune parole sui dettagli e sul principio di funzionamento di questo termostato.

Semplice circuito tremoregulator

La tensione sull'elettrodo di controllo 1 viene impostata mediante i divisori R1, R2 e R4. Come viene utilizzato R4 termistore con TCR negativo, quindi, quando riscaldato, la sua resistenza diminuisce. Quando la tensione del pin 1 sopra il chip da 2,5 V è aperta, il relè è attivo.

I contatti del relè includono triac D2, che include il carico. All'aumentare della temperatura, la resistenza del termistore diminuisce, a causa della quale la tensione sul terminale 1 diventa inferiore a 2,5 V: il relè viene spento, il carico viene spento.

Utilizzando una resistenza variabile R1, viene impostata la temperatura del termostato.

Il sensore di temperatura dovrebbe trovarsi nell'area di misurazione della temperatura: se è, ad esempio, caldaia elettrica, quindi il sensore deve essere fissato al tubo in uscita dalla caldaia.

L'inclusione di un triac mediante un relè fornisce l'isolamento galvanico del termistore dalla rete.

Termistore tipo KMT, MMT, CT1. Come relè, è possibile utilizzare RES-55A con un avvolgimento di 10 ... 12V. Il triac KU208G consente di accendere il carico fino a 1,5 kW. Se il carico non è superiore a 200 W, il triac può funzionare senza l'uso di un radiatore.

Boris Aladyshkin

Comments

[#1]

Hai un bellissimo sito, tutto è scritto in un linguaggio chiaro e gli schemi sono molto semplici (speriamo che siano affidabili), il che è particolarmente piacevole.

Per quanto riguarda questo circuito, la domanda è: il diodo D1 indicato sul circuito non è indicato nella descrizione del circuito. Quale dovrei prendere?

Sono stato in grado di trovare sul vecchio alimentatore un microchip nello stesso caso di TL431 ma è marcato az 431. Da qualche parte nella rete ho letto che è lo stesso. È così?

Perché il relè accende il triac? È possibile collegare semplicemente 220v al relè se il carico è consentito entro 200 watt?

[#2 andy78]

Diodo - qualsiasi con una tensione inversa di almeno 30 volt.

AZ431 - lo stesso diodo zener regolabile, solo di un altro produttore, analogo di TL431.

RES55 - relè reed. La potenza commutata è molto piccola - 7,5 watt (ce ne sono altri 15 watt). Senza triac, non funzionerà. Il triac nel circuito svolge il ruolo di un elemento di commutazione, una chiave che commuta il circuito di carico. Il carico massimo di 200 W nell'articolo è menzionato nel senso che al di sotto di questa potenza è possibile utilizzare un triac senza radiatore, ma la presenza di un triac è obbligatoria.

[#3]

Lo schema è troppo piccolo, i valori non sono visibili. Per favore ingrandiscilo.

[#4 andy78]

Ecco un collegamento al circuito del regolatore di temperatura sul diodo zener regolabile TL431 su una scala più grande: https://electro-it.tomathouse.com/termoregul.png

[#5]

Ho comprato un relè cinese. È scritto 12VDC (è su incl. Avvolgimento).

Commutazione 5A 250VAC. A quale potenza di commutazione è sufficiente il relè? Hai bisogno di circa 200 W.

A proposito, sto cercando di assemblare un riscaldatore per un acquario per pesci dai resistori MLT-2 (l'ho letto da qualche parte sul forum) e vecchi fumigatori, ma è più facile di questo regolatore trovarsi ovunque, quindi puoi aggiungere un articolo utile con i riscaldatori :)

[#6]

E cosa succede all'ingresso? (1 circuito 12 volt) come accenderlo? costantemente ??

[#7 andy78]

A sinistra - il circuito di controllo di un relè reed 12 V. Il diodo zener regolabile TL431 è collegato in serie con il relè. Sulla destra è la parte di potenza del circuito. Il relè fa scattare il triac e controlla il carico.

[#8]

Qual è la supervisione di questo regolatore? Quale intervallo di temperatura regola? Ad esempio, l'errore è + -0,5 gradi, l'intervallo è compreso tra -5 e +40 gradi

[#9]

È possibile aumentare l'intervallo, ad esempio, a 70 gradi?

[#10]

Grazie per il circuito. Questo è lo schema più semplice che ho trovato solo.

L'unica cosa che vorrei semplificare il circuito è trovare il modo di controllare direttamente il triac, senza un relè reed, come indicato sul circuito o optoisolamento. L'unica cosa che non so è se il TL431 ha abbastanza potenza per aprire il tiristore. Per questo, sono necessari 50-100 mA. E devi anche creare un semplice alimentatore per il circuito di controllo, ad esempio un divisore di tensione su resistori o condensatori, che riduce la tensione a 20 volt + ponte a diodi + Krenka, emettendo 12 volt. (come questo "Alimentatore sulla banca per 10 minuti"

Il circuito è privo di elementi digitali, quindi penso che la mancanza di isolamento non sarà molto negativa.

Penso che puoi collegare il circuito di controllo direttamente al triac in questo modo: +12 volt a qualsiasi terminale di alimentazione del triac, l'uscita del circuito di controllo (terminale numero 3 TL431) al terminale di sblocco del triac attraverso un resistore.

Invece di un termistore, voglio usare il diodo 1N4148 come sensore di temperatura, perché è comune ed economico. E ha una buona gamma, ho bisogno da 100 a 300 gradi.

[#11 gloria]

L'elettrodo di controllo nel triac incluso in 220? Inoltre non ha capito lo scopo del diodo D1? E secondo me sarebbe necessario mettere una sorta di resistenza limitatrice per questo diodo zener regolabile e non fornirgli immediatamente energia.

[#12]

Dimmi lo schema del termostato per la cantina del garage. È necessario che quando la temperatura scende a +2, il riscaldatore viene acceso. Grazie in anticipo

[#13]

relè di rimbalzo acceso e spento

[#14]

Ha fatto il circuito. È necessario applicare potenza stabilizzata al rotolo o 7812lm, e in parallelo al condensatore a termoresistenza 0,1 micron. Se il rimbalzo continua, quindi aumentare.

[#15]

Ho un termistore MMT-4 da 1,5 kOhm. Può essere utilizzato in questo schema e come?

[#16 Maks]

Il rimbalzo del relè può essere eliminato collegando un condensatore di 220 - 470 uF in parallelo con la bobina del relè. 16 volt.

[#17]

Il circuito di controllo funziona, ma c'è un problema nello stato spento dopo 25-30 secondi, il triac inizia a passare una tensione di 127 V. R3 apre il triac? Perché viene passata una tensione di 127 V?
Nello stato on, tutto è come dovrebbe, ad es. 220 V.

[#18]

Qual è l'intervallo di temperatura del regolatore? Hai bisogno di fino a 220 gradi. Se il termistore è 1kom, qual è il valore nominale di R1 e R2 per raggiungere 220 gradi? Forse esiste una formula di calcolo? La potenza della stufa è di 380 watt.

[#19 Boris Aladyshkin]

AndrewForse l'intero problema è nel triac KU208G. 127 V si ottiene dal fatto che il triac passa uno dei semicicli della tensione di rete. Prova a sostituirlo con un BTA16-600 importato (16A, 600V), funzionano in modo più costante. L'acquisto di un BTA16-600 ora non è un problema e non è costoso.

sta9111, per rispondere a questa domanda dovrai ricordare come funziona il nostro termostato. Qui, il paragrafo dell'articolo: “La tensione sull'elettrodo di controllo 1 viene impostata usando il divisore R1, R2 e R4. Come R4, viene utilizzato un termistore con un TCR negativo, quindi, quando riscaldato, la sua resistenza diminuisce. Quando la tensione superiore a 2,5 V sul pin 1 è aperta, il relè è attivo. "

In altre parole, alla temperatura desiderata, nel tuo caso 220 gradi, sul termistore R4 dovrebbe essere caduta di tensione 2,5 V, lo denotiamo come U_2,5 V. Il valore nominale del termistore è 1Kohm - questo è a una temperatura di 25 gradi. Questa temperatura è indicata nelle directory.

Riferimento termistore msevm.com/data/trez/index.htm

Qui puoi vedere la gamma di temperature di esercizio e TKS: poco è adatto per una temperatura di 220 gradi.

La caratteristica dei termistori a semiconduttore non è lineare, come mostrato nella figura.

Figura. La caratteristica corrente-tensione del termistore è electro-bg.tomathouse.com/vat.jpg

Sfortunatamente, il tipo di termistore è sconosciuto, quindi supponiamo che tu abbia un termistore MMT-4.

Secondo il grafico, si scopre che a 25 gradi la resistenza del termistore è solo 1KΩ. A una temperatura di 150 gradi, la resistenza scende a circa 300 Ohm, più precisamente, è semplicemente impossibile determinare da questo grafico. Indichiamo questa resistenza come R4_150.

Quindi, si scopre che la corrente attraverso il termistore sarà (legge di Ohm) I = U_2.5V / R4_150 = 2.5 / 300 = 0.0083A = 8.3mA. Sembra che abbia una temperatura di 150 gradi, finora tutto è chiaro e non ci sono errori negli argomenti, come se. Continuiamo oltre.

Con una tensione di alimentazione di 12V, si scopre che la resistenza del circuito R1, R2 e R4 sarà di 12V / 8.3mA = 1.445KΩ o 1445Ω. Sottraendo R4_150, risulta che la somma delle resistenze dei resistori R1 + R2 è 1445-300 = 1145Ohm o 1.145KOhm. Pertanto, è possibile applicare una resistenza di sintonia R1 1Kohm e una resistenza di limitazione R2 470ohm. Ecco un calcolo.

Tutto questo è buono, solo pochi termistori sono progettati per funzionare a temperature fino a 300 gradi. Soprattutto, i termistori CT1-18 e CT1-19 sono adatti per questa gamma. Consultare il manuale msevm.com/data/trez/index.htm

Quindi, si scopre che questo termostato non fornirà la stabilizzazione della temperatura di 220 e sopra i gradi, poiché è progettato per l'uso di termistori a semiconduttore. Dovrai cercare un circuito con termistori metallici TCM o TSP.

[#20 Sergei]

A 18 gradi, questo dispositivo si accenderà o cosa deve essere cambiato in modo che funzioni da 18-26 gradi?

[#21]

Buona sera Assemblato il circuito e la tensione di riferimento dello stabilizzatore 1,9 pollici. Perché questo può essere ??

[#22]

Vyacheslav,
controllare l'integrità del diodo.

[#23]

Boris Aladyshkin,
In modo che il tiristore arasse in piena forza, cioè su entrambi i semicicli, è necessario accendere il diodo in parallelo nel circuito a tiristori nella direzione opposta, la corrente calcolata per il carico e quindi compensare la seconda metà delle perdite di vita e trasformare questo lavoro su entrambi i semipermini per dormire, è possibile collegare il diodo in serie ..... .......................

Andrew,

La rete ha due semicerchi, rispettivamente, uno di essi si apre e il secondo si chiude, la domanda - COSA FARE ...... RISPOSTA - Ancora una volta, il diodo salverà le nostre vite, per quanto riguarda l'anodo e il controllo. metti il ​​diodo in quella direzione in modo che il semiciclo di bloccaggio funzioni per te e non contro di te :)

[#24]

Ho assemblato questo schema. R1 - 68k? R2 - 100 Ohm. Contatti di potenza K1 shunted 1uF in modo che brilli di meno.Alimentazione tramite krenk da 12 volt. Funziona bene L'isteresi è fornita dalle proprietà del relè stesso. Non capisco di quali problemi stiano parlando alcuni compagni. Come hanno detto nel nostro allenamento: INSEGNA LA PARTITA!