3 pontos hűtőszekrény-termosztát áramkör - elektronikus szilárdtest

Szeretne pontos elektronikus termosztátot készíteni a hűtőszekrényhez? Az ebben a cikkben leírt 3 egyedi szilárdtest-termosztát kialakítás „hűvös” teljesítményükkel fog meglepni.

1. terv: Bevezetés

A beépített és az összes releváns készülékkel integrált egység azonnal megkezdi a rendszer jobb vezérlését, amely energiát takarít meg és növeli a készülék élettartamát.

A hagyományos hűtőszekrényi termosztátok drágák és nem túl pontosak. Ezenkívül hajlamosak a kopásra, ezért nem tartósak. Egy egyszerű és sokkal hatékonyabb elektronikus hűtőszekrény-termosztát készüléket tárgyalunk itt.

Mi az a termosztát

A termosztát, amint mindannyian tudjuk, olyan eszköz, amely képes érzékelni egy adott beállított hőmérsékleti szintet és kioldani vagy kapcsolni egy külső terhelést. Az ilyen eszközök lehetnek elektromechanikus típusúak vagy kifinomultabb elektronikus típusúak.

A termosztátok jellemzően légkondicionáló, hűtő és vízmelegítő készülékekhez kapcsolódnak. Ilyen alkalmazások esetén az eszköz a rendszer kritikus részévé válik, amely nélkül a készülék szélsőséges körülmények között elérheti és elkezdheti működését, és végül megsérülhet.

A fenti készülékekben található vezérlő kapcsoló beállítása biztosítja, hogy a termosztát kikapcsolja a készülék áramellátását, amint a hőmérséklet átlépi a kívánt határt, és visszakapcsol, amint a hőmérséklet visszatér az alsó küszöbre.

Így a hűtőszekrény belsejében vagy a légkondicionálón keresztül a szobahőmérsékletet kedvező tartományok között tartják.

Az itt bemutatott hűtőszekrény-termosztát áramköri ötlete külsőleg használható hűtőszekrény vagy bármilyen hasonló készülék felett annak működésének ellenőrzésére.

Működésüket úgy lehet szabályozni, hogy a termosztát érzékelő elemét felerősítik a külső hőelvezető rácsra, amely általában a Freont használó legtöbb hűtőberendezés mögött található.

A kialakítás rugalmasabb és szélesebb tartományú a beépített termosztátokhoz képest, és jobb hatékonyságot képes felmutatni. Az áramkör könnyen helyettesítheti a hagyományos low-tech terveket, ráadásul sokkal olcsóbb hozzájuk képest.

Értsük meg, hogyan működik az áramkör:

Áramkör működtetése

A mellette lévő diagram az IC 741 köré épített egyszerű áramkört mutatja, amelyet alapvetően feszültség-összehasonlítóként konfigurálnak. A transzformátor kevesebb tápegységet épít be ide, hogy az áramkör kompakt és szilárdtest legyen.

Az R3, R2, P1 és a bemeneten lévő R1 NTC-t tartalmazó hídkonfiguráció képezi az áramkör fő érzékelőelemeit.

Az IC inverteres bemenetét a tápfeszültség felére szorítják R3 és R4 feszültségosztó hálózat segítségével.

Ez kiküszöböli az IC kettős ellátásának szükségességét, és az áramkör képes egypólusú feszültségellátás révén is optimális eredményt produkálni.

Az IC nem invertáló bemenetére vonatkozó referenciafeszültséget a P1 előre beállított értéken keresztül rögzítik az NTC (negatív hőmérsékleti együttható) vonatkozásában.

Abban az esetben, ha a vizsgált hőmérséklet hajlamos a kívánt szint fölé sodródni, az NTC ellenállás csökken és az IC nem invertáló bemeneténél a potenciál átlépi a beállított referenciát.

Ez azonnal átkapcsolja az IC kimenetét, amely viszont átkapcsolja a tranzisztort, triac hálózatot tartalmazó kimeneti fokozatot, kikapcsolja a terhelést (fűtés vagy hűtőrendszer), amíg a hőmérséklet el nem éri az alsó küszöböt.

Az R5 visszacsatoló ellenállás bizonyos mértékig segíti a hiszterézis indukálását az áramkörbe, ez egy fontos paraméter, amely nélkül az áramkör meglehetősen gyorsan tud lendülni a hirtelen hőmérséklet-változásokra reagálva.

Az összeszerelés befejezése után az áramkör beállítása nagyon egyszerű, és a következő pontokkal történik:

Ne feledje, hogy a teljes áramkör a hálózati tápfeszültségen van, ezért a tesztelés és a beállítási eljárások során rendkívüli óvatosságra van szükség. FATENNÁK, VAGY BÁRMILYEN SZIGETELŐ ANYAG FELHASZNÁLÁSA A LÁBBAN szigorúan ajánlott, valamint olyan elektromos szerszámokat is használjon, amelyek alaposan hőszigeteltek a fogási térség közelében és környékén.

Az elektronikus hűtőszekrény termosztát áramkörének beállítása

Szüksége lesz egy minta hőforrásra, pontosan beállítva a termosztát áramkörének kívánt küszöbszintjéhez.

Kapcsolja be az áramkört, és vezesse be és csatlakoztassa a fenti hőforrást az NTC-vel.

Most állítsa be az előre beállított értéket úgy, hogy a kimenet csak változzon (a kimeneti LED kigyullad.)
Távolítsa el a hőforrást az NTC-től, az áramkör hiszterézisétől függően a kimenetnek néhány másodpercen belül ki kell kapcsolnia.

Ismételje meg az eljárást sokszor annak megfelelő működésének megerősítéséhez.

Ezzel befejeződött a hűtőszekrény termosztátjának beállítása, és készen áll a beépítésre minden hűtőszekrénnyel vagy hasonló eszközzel annak működésének pontos és tartós szabályozása érdekében.

Alkatrész lista

• R1 = 10k NTC,
• R2 = előre beállított 10K
• R3, R4 = 10K
• R5 = 100K
• R6 = 510E
• R7 = 1K
• R8 = 1 M
• R9 = 56 OHM / 1 watt
• C1 = 105 / 400V
• C2 = 100uF / 25V
• D2 = 1N4007
• Z1 = 12 V, 1 wattos zener dióda

2. terv: Bevezetés

2) Az alábbiakban bemutatunk egy másik egyszerű, mégis hatékony elektronikus hűtőszekrény-termosztát áramkört. A bejegyzés azon a kérésen alapul, amelyet Mr. Andy küldött nekem. A javasolt ötlet egyetlen IC LM 324 IC-t tartalmaz, mint fő aktív komponenst. Tudjunk meg többet. Az e-mailt, amelyet Mr. Andy-tól kaptam:

Áramkör célja

1. Andy vagyok Caracasból. Láttam, hogy van tapasztalata a termosztátokkal és más elektronikus kivitelekkel kapcsolatban, ezért remélem, hogy tud nekem segíteni. Ki kell cserélnem a mechanikus hűtőszekrény termosztátot, amely már nem működik. Sajnálom, hogy nem közvetlenül a blogon írtam. Szerintem túl sok szöveg.
2. Úgy döntöttem, hogy elkészítek egy másik vázlatot.
3. Jól működik, de csak pozitív hőmérséklet esetén. Szükségem van a sémára, hogy -5 Celsius és +4 Celsius között működjek (hogy a VR1 segítségével beállítsam a hőmérsékletet a hűtőszekrény belsejében -5 Celsius +4 Celsius tartományba, mint a régi termosztát gombja).
4. A vázlat LM35DZ-t használ (0–100 Celsius-fok). LM35CZ-t használok (-55 Celsius-tól +150 Celsius-ig). Annak érdekében, hogy az LM35CZ negatív feszültséget küldjön, egy 18k-os ellenállást tettem az LM35 pin2 és a tápegység negatívja közé (LM358 pin4). (mint az adatlap 1. vagy 7. oldalán (7. ábra)).
5. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
6. Mivel 5,2 V-os stabilizált tápegységet használok, a következő módosításokat hajtottam végre: 1.ZD1, R6 kimenet. R5 550 ohm.
7. 2. A VR1 értéke 2,2K helyett 5K (nem találtam 2,2K-os edényt). A kialakítás 0 Celsius alatti hőmérsékleten nem működik. Mit kell még módosítanom? Végeztem néhány mérést.
8. 24 Celsius-foknál az LM35CZ 244mVAt -2 Celsius-t ad, az LM35CZ -112mV-t ad (-3 Celsius -113mV) -2 Celsius-foknál a TP1 és a GND cand feszültségét VR1-ről 0 és 2,07v között kell beállítani. !

Áramkör értékelése:

A megoldás valószínűleg sokkal egyszerűbb, mint amilyennek tűnhet.

Az áramkör alapvetően csak a pozitív hőmérsékletekre reagál, mivel egyetlen tápegységet tartalmaz. Annak érdekében, hogy reagáljon a negatív hőmérsékletekre. az áramkört vagy inkább az opampokat kettős tápfeszültséggel kell táplálni.

Ez egészen biztosan megoldja a kérdést anélkül, hogy bármit módosítanánk az áramkörön.

Bár a fenti áramkör kitűnőnek tűnik, az új hobbisták számára az LM35 és TL431 IC-k meglehetősen ismeretlenek és nehezen konfigurálhatók. Az elektronikus hűtőszekrény-termosztát hasonló típusú áramköre csak egyetlen IC LM324 IC-vel és egy közönséges 1N4148 diódával építhető fel. érzékelő.

Az alábbi ábra az a körüli egyszerű vezetékeket mutatja quad opamp IC LM324 .

Az A1 virtuális földet állít elő az érzékelő áramkör bekapcsolásához, így kettős feszültségellátást hoz létre, egyszerűen elkerülve a bonyolult és terjedelmes vezetékeket. Az A2 képezi az érzékelő fokozatot, amely az 1N4148 „kerti diódát” használja a hőmérséklet-érzékeléshez.

A2 felerősíti a dióda között keletkezett különbségeket, és betáplálja a következő szakaszba, ahol az A3 összehasonlítóként van konfigurálva.

Az A4 kimenetéből kapott végeredmény végül egy másik, A4-ből álló összehasonlító szakaszba és az azt követő relé-vezető szakaszba kerül. A relé vezérli a hűtőszekrény kompresszorának be- és kikapcsolását a P1 előre beállított beállítások szerint.

A P1-et úgy kell beállítani, hogy a zöld LED -5 fokon vagy bármilyen más alacsonyabb hőmérsékleten csak kikapcsoljon, a felhasználók igényei szerint. A következő P2-t úgy kell beállítani, hogy a relé csak a fenti állapotban aktiválódjon.

Az R13-at 1M-es előre beállított értékre kell cserélni. Ezt az előre beállított értéket úgy kell beállítani, hogy a relé csak deaktiválódjon 4 Celsius fok körüli értéken, vagy bármilyen más közeli értéknél, a felhasználói preferenciáktól függően.

3. design

3) Az alábbiakban ismertetett harmadik áramköri ötletet a blog egyik lelkes olvasója, Mr.Gustavo kérte felém. Egy hasonló áramkört publikáltam egy automata hűtőszekrény-termosztátról, azonban az áramkör célja volt, hogy érzékelje a hűtőszekrények hátsó oldalsó rácsán elérhető magasabb hőmérsékleti szintet.

Gustavo úr nem nagyon értékelte az ötletet, és megkért, hogy tervezzek egy hűtőszekrény termosztát áramkört, amely érzékeli a hűtő belsejében a hideg hőmérsékletet, nem pedig a hűtő hátsó részén található meleg hőmérsékletet.

Tehát némi erőfeszítéssel felfedezhettem egy hűtőszekrény jelenlegi ÁBRAJÁTÉKÁT hőmérséklet szabályozó , tanuljuk meg az ötletet a következő pontokkal:

Hogyan működik az áramkör

A koncepció nem túl új, és nem is egyedi, ez a szokásos összehasonlító koncepció, amelyet ide építettek be.

Az IC 741 szabványos komparátor módban, és nem invertáló erősítő áramkörként lett felszerelve.

Az NTC termisztor válik a fő érzékelő komponenssé, és kifejezetten felelős a hideg hőmérséklet érzékeléséért.

Az NTC negatív hőmérsékleti együtthatót jelent, vagyis a termisztor ellenállása növekszik, amikor a körülötte lévő hőmérséklet csökken.

Meg kell jegyezni, hogy az NTC-t a megadott specifikációk szerint kell besorolni, különben a rendszer nem a rendeltetésszerűen működik.

Az előre beállított P1 az IC kioldási pontjának beállítására szolgál.

Amikor a hűtőszekrény belsejében a hőmérséklet a küszöbérték alá esik, a termisztor ellenállása elég magasá válik, és csökkenti az invertáló csap feszültségét a nem invertáló csap feszültségszintje alatt.

Ez azonnal megnöveli az IC kimenetét, aktiválja a relét és kikapcsolja a hűtő kompresszorát.

A P1 értéket úgy kell beállítani, hogy az opamp kimenete magas legyen, nulla Celsius fok körül.

Az áramkör által bevezetett kis hiszterézis áldásként, vagy inkább álruhában jelentkező áldásként jelentkezik, mert emiatt az áramkör nem kapcsol gyorsan a küszöbszinteken, inkább csak akkor reagál, miután a hőmérséklet körülbelül pár fokkal a kioldási szint fölé emelkedett.

Tegyük fel például, hogy ha a kioldási szint nullára van állítva, akkor az IC ekkor kioldja a relét, és a hűtőszekrény kompresszora is kikapcsol, a hűtőszekrény belsejében a hőmérséklet most emelkedni kezd, de az IC nem kapcsol vissza azonnal, hanem addig tartja pozícióját, amíg a hőmérséklet legalább 3 Celsius-fokkal nulla fölé nem emelkedik.

Ez 3 pontos és megbízható termosztátterv volt, amelyeket a hűtőbe lehet építeni és felszerelni a szükséges hőmérséklet-szabályozás érdekében.

Ha további kérdése van, akkor ezt kifejezheti észrevételeivel