Схема двухпорогового термостата для инфракрасной лампы
Классическая схема термостата состоит из датчика температуры - терморезистора и компаратора или операционного усилителя работающего как компаратор. В такой схеме есть два делителя напряжения. - в составе одного есть терморезистор, в составе другого - переменный или подстроечный резистор для установки порога температуры.
Таким образом, переменным резистором можно регулировать порог переключения компаратора. А гистерезис (разницу между температурой включения и выключения) устанавливают вводя цепь ПОС.
Логический элемент микросхемы логики КМОП без эффекта триггера Шмитта тоже можно сравнить с компаратором, так как у него есть определенный и довольно четкий порог перехода между логическим нулем и логической единицей.
Но, этот порог фиксирован и его невозможно регулировать при неизменном напряжении питания И все же эффект компаратора есть Чтобы сделать термостат на логическом элементе нужно регулировать не порог переключения, а соотношение плеч делителя напряжения, состоящего из резистора и терморезистора.
Принципиальная схема
На рисунке показана схема термостата, предназначенного для управления инфракрасной лампой, используемой в качестве нагревателя. Термостат выполнен на логических элементах микросхемы К561ЛЕ5.
Кроме использования логической микросхемы в качестве компаратора здесь есть и другая особенность, -раздельная почти независимая установка порога температуры, при котором нагревательная лампа включается и порога при котором она выключается. Это позволяет выставить диапазон колебания температуры такой, какой нужен в конкретном случае.
Рис. 1. Принципиальная схема двухпорогового термостата для инфракрасной лампы.
Термодатчик тоже необычен, - он состоит из двух одинаковых терморезисторов. Они расположены пространственно в одной точке и подвергаются одинаковой температуре.
В основе схемы RS-триггер на элементах D1.1 и D1.2. Когда температура достигает минимального значения напряжение на выводе 1 D1.1 увеличивается до порога логической единицы. Триггер переключается в состояние, когда на выходе D1.4 единица.
Открывается ключ VT1 и подает напряжение на нагревательную лампу. Теперь температура поднимается, но триггер переключится в противоположное положение только тогда, когда напряжение на соединенных вместе входах D1.3 достигнет порога логического нуля. На выходе D1.3 появится единица, которая переключит триггер в противоположное состояние и ИК-лампа выключится.
Таким образом, резистором R1 устанавливают минимальную температуру, то есть, температуру при которой нагреватель включается, а резистором R2 -максимальную, то есть, при которое нагреватель выключается.
Детали и конструкция
Здесь используются полупроводниковые терморезисторы ММТ номинальным сопротивлением 15 кОм. Если терморезисторы будут другого номинального сопротивления, то соответственно нужно будет изменить и сопротивления резисторов R1-R4.
Микросхему К561ЛЕ5 можно заменить её аналогами серий К1561. К564, К176 а так же. многочисленными зарубежными аналогами. Диодный мост - любой под мощность не менее 200W и напряжение не ниже 300V. например. RS495, KBRC106 или собрать его на соответствующих диодах. Полевой транзистор - КП707В2, КП707Б2, КП753А, КП777А, КП7130В, IRF840. BUZ210.
При мощности до 200W достаточно символического радиатора (болт с гайкой и двумя толстыми шайбами). Стабилитрон можно заменить любым на 7-12V.
При указанных на схеме транзисторе VT1 и мосте VD2 максимальная мощность нагревателя не более 200W. При этом транзистору VT1 радиатор не требуется. Однако, мощность можно повысить до 2000W, если транзистор поставить на радиатор и применить более мощный выпрямительный мост.
Сысоев М. РК-09-18.