Схема управления вентиляцией в помещении в зависимости от влажности (КТ829, КП707В2, ГЗР-2Б)


Схема устройства, которое предназначено для автоматического включения вентиляции при повышенной влажности воздуха. Может быть установлено на кухне, в ванной комнате, погребе, подвале.

Его назначение — включить вентиляторы принудительного проветривания помещения, когда влажность в нём приближается к 100 %. Устройство отличается высокой экономичностью, надёжностью, а простота конструкции позволяет легко модифицировать его узлы под конкретные условия эксплуатации.

Принципиальная схема

Принципиальная схема автомата приводится на рис. 1. Работает устройство следующим образом. Когда влажность воздуха в помещении в норме, сопротивление датчика росы — газорезистора В1 не превышает 3 кОм, транзистор VТ2 открыт, мощный высоковольтный полевой транзистор VТ1 закрыт, первичная обмотка трансформатора Т1 обесточена.

Как только влажность воздуха приближается к точке выпадения росы, например, закипел оставленный без присмотра чайник, ванная комната заполняется горячей водой, погреб подтапливается талыми, грунтовыми водами, сопротивление газорезистора В1 резко возрастает.

Это приводит к тому, что транзистор VТ2 закрывается, VТ1 открывается, на сетевой понижающий трансформатор поступает напряжение питания.

Схема управления вентиляцией в помещении в зависимости от влажности (КТ829, КП707В2, ГЗР-2Б)

Рис. 1. Принципиальная схема автомата управления вентилятором в помещении в зависимости от влажности воздуха.

Пониженное напряжение переменного тока снимается с вторичной обмотки Т1, выпрямляется мостовым диодным выпрямителем VD2 и сглаживается конденсатором С2.

Электродвигатели вентиляции питаются стабилизированным напряжением +13 В. Стабилизатор постоянного напряжения построен на составном транзисторе VТЗ с большим коэффициентом передачи тока базы типа КТ829Б.

В разрыв цепи питания понижающего трансформатора установлен мостовой выпрямитель VD1. На сток полевого транзистора поступает пульсирующее напряжение постоянного тока.

Каскад на транзисторах VТ1, VТ2 питается стабилизированным напряжением +11 В, заданным стабилитроном VD7. Напряжение на этот стабилитрон поступает по цепочке R1, R2, VD4, HL2.

Такое схемное решение позволяет открывать полевой транзистор полностью, что снижает рассеиваемую на нём мощность.

Транзисторы VТ 1, VТ2 включены как триггер Шмитта, что исключает нахождение полевого транзистора в промежуточном состоянии. Чувствительность датчика влажности задаётся подстроечным резистором R8, а при необходимости и подбором сопротивления R7.

Варистор R3 защищает полевой транзистор от всплесков напряжения, например, из-за сетевых помех или напряжения самоиндукции трансформатора Т1.

Зелёный светодиод HL2 показывает наличие напряжения питания, а красный HL1 то, что принудительная вентиляция активирована.

Детали и печатная плата

Устройство предназначено для работы с четырьмя быстроходными (4500 об/мин) 80 мм, 90 мм «компьютерными» вентиляторами, включенными параллельно.

Если нужно будет управлять питанием например, вентиляторов на основе синхронных электродвигателей переменного тока 220 В («форточный», настольный вентилятор), то он подключается вместо первичной обмотки понижающего трансформатора, а все узлы, относящиеся к низковольтному выпрямителю +13 В не устанавливаются.

Печатная плата для схемы автомата управления вентиляцией

Рис. 2. Печатная плата для схемы автомата управления вентиляцией.

Вместо низковольтных электродвигателей также могут быть установлены электромагнитные реле, реле-пускатели на соответствующее напряжение.

Параллельно резистору R8 можно установить терморезистор с отрицательным ТКС, сопротивлением 3,3...4,7 кОм при 25°C, размещённым, например, над газовой плитой, что позволит включать вентиляцию также и при росте температуры воздуха выше 45...50 °C, когда горелки газовой плиты работают на полную мощность.

Цоколевка транзисторов

Рис. 3. Цоколевка транзисторов.

Трансформатор Т1 при работе с четырьмя высокооборотными компьютерными вентиляторами, каждый из которых потребляет ток до 0,4 А, должен быть рассчитан на ток вторичной обмотки не менее 1,6 А и иметь габаритную мощность от 30 Вт. Без перемотки вторичной обмотки подойдёт трансформатор от старого переносного ч/б телевизора «Юность».

Также подойдёт унифицированный трансформатор ТПП40 (Л.2). Вместо транзистора КТ829Б подойдёт любой из серий КТ829, КТ972, КТ827, BDW93C, 2SD1889, 2SD1414. Этот транзистор устанавливается на теплоотвод, размер которого будет зависеть от тока нагрузки и напряжения на выходе выпрямителя VD2.

Рекомендуется выбирать такой теплоотвод, чтобы температура корпуса транзистора КТ829 не превышала 60°C. Если напряжение на обкладках С2 при подключенной нагрузке будет больше 20 В, то для уменьшения рассеиваемой VТЗ мощности желательно отмотать от вторичной обмотки трансформатора несколько витков.

Полевой транзистор КП707В2 в большинстве случаев сможет работать без теплоотвода. Его допустимо заменить, например, одним из следующих транзисторов — IRF422, IRF430, BUZ90A, BUZ216 (Л.З). При пайке этого транзистора необходима его защита от пробоя статическим электричеством (Л.5).

Вместо КТ3102Б можно применить любой из серий КТ315, КТ342, КТ3102, SS9014, 2SC1815. При замене биполярных транзисторов учитывайте различия в цоколёвках.

Диодные мосты можно заменить следующими: КВР08, BR36, КВРС106, RS405, KBL06 и другими аналогичными. Вместо диодов 1 N4006 подойдут любые из 1 N4004-1 N4007, КД243Г, КД247В, КД105В. Стабилитроны: 1N4744A — КС508Б, КС515А, КС215Ж; 1N4737A — КС175А, КС175Ж, 2С483Б; 1N4741A — Д814Г, Д814Г1, 2С211Ж, КС221В.

Светодиоды могут быть любые общего применения, например, серий АЛ307, КИПД40. Оксидные конденсаторы — импортные аналоги К50-35. Варистор — любой малой и средней мощности на рабочее напряжение 430 В, 470 В, например, FNR-14K431.

Чувствительный к влажности воздуха резистор ГЗР-2Б взят из старого отечественного видеомагнитофона «Электроника ВМ-12». Аналогичный газорезистор можно найти и в других неисправных видеомагнитофонах, прикрученным к металлическому шасси ЛПМ.

Его оригинальное назначение — блокировать работу лентопротяжного механизма при запотевании его узлов, что предупреждает заматывание и порчу магнитной ленты. Предполагается наличие аналогичного резистора и в ЛПМ старых VHS видеокамер.

Устройство можно смонтировать на печатной плате размерами 105*60 мм. Газорезистор следует поместить в отдельной коробочке из изоляционного материала с отверстиями, устанавливаемой в месте попрохладней.

Также рекомендуется прикрутить его к небольшой металлической пластине, можно через тонкую слюдяную изолирующую прокладку. Для защиты смонтированной платы от влаги, монтаж и печатные проводники покрывают несколькими слоями лака ФЛ-98, МЛ-92 или цапонлаком.

Газорезистор ничем закрашивать не надо. Для проверки устройства на работоспособность можно просто выдохнуть на газорезистор воздух из лёгких или, поднести поближе кастрюльку с кипятком. Через несколько секунд вспыхнет светодиод HL1 и вентиляторы начнут бороться с повышенной влажностью.

В дежурном режиме устройство потребляет ток от сети около 3 мА, что очень немного. Поскольку устройство потребляет в дежурном режиме мощность менее 1 Вт, то его можно эксплуатировать круглосуточно, не опасаясь за расход электроэнергии.

Так как устройство имеет гальваническую связь с напряжением сети переменного тока 220 В, то при настройке и эксплуатации устройства следует соблюдать соответствующие меры предосторожности (Л.5). С другими вариантами использования газорезистора вы можете ознакомиться в Л1, Л4, Л5, Л6.

Бутов А. Л. РК-08-08.

Литература:

  1. Бутов А. Л. Светозвуковой сигнализатор выкипания воды. — Р-12-2004.
  2. Малогабаритные сетевые трансформаторы. — РМ-08-2004.
  3. Полевые транзисторы «IRF» — РК-10-2001.
  4. Бутов А. Л. Поддержание оптимальной влажности и температуры в погребе. — Схемотехника, 04-2004.
  5. Бутов А. Л. «Константа» в погребе. — САМ, 05-2005.
  6. Кашкаров А. П. Бутов А. Л. — Оригинальные конструкции для радиолюбителей. — 2006, Москва, «Альтекс».

1 61 Контроль влажности
влажность вентиляция регулятор влажности вентилятор
Написать комментарий:

cashback