3 precīzas ledusskapja termostata ķēdes - elektroniskas cietvielas

Vai vēlaties izgatavot precīzu elektronisko ledusskapi? Šajā rakstā aprakstītie 3 unikālie cietvielu termostatu modeļi pārsteigs jūs ar 'atdzist' sniegumu.

Dizains Nr. 1: Ievads

Pēc tam, kad vienība ir uzbūvēta un integrēta ar jebkuru attiecīgo ierīci, uzreiz tiks parādīta uzlabota sistēmas vadība, kas ietaupa elektrību un palielina ierīces kalpošanas laiku.

Parastie ledusskapju termostati ir dārgi un nav ļoti precīzi. Turklāt tiem ir tendence nolietoties un tāpēc tie nav pastāvīgi. Šeit ir apskatīta vienkārša un daudz efektīva elektroniska ledusskapja termostata ierīce.

Kas ir termostats

Kā mēs visi zinām, termostats ir ierīce, kas spēj uztvert noteiktu iestatīto temperatūras līmeni un atlaist vai pārslēgt ārēju slodzi. Šādas ierīces var būt elektromehāniski vai sarežģītāki elektroniski.

Termostati parasti ir saistīti ar gaisa kondicionēšanas, dzesēšanas un ūdens sildīšanas ierīcēm. Šādiem lietojumiem ierīce kļūst par kritisku sistēmas daļu, bez kuras ierīce var sasniegt un sākt darboties ekstremālos apstākļos un galu galā sabojāties.

Iepriekš minētajās ierīcēs paredzētā vadības slēdža pielāgošana nodrošina, ka termostats pārtrauc ierīces strāvu, tiklīdz temperatūra pārsniedz vēlamo robežu un pārslēdzas atpakaļ, tiklīdz temperatūra atgriežas zemākajā slieksnī.

Tādējādi temperatūra ledusskapjos vai istabas temperatūra caur gaisa kondicionieri tiek uzturēta labvēlīgos diapazonos.

Šeit norādīto ledusskapja termostata ķēdes ideju var izmantot ārpus ledusskapja vai jebkuras līdzīgas ierīces, lai kontrolētu tā darbību.

To darbību var kontrolēt, piestiprinot termostata sensora elementu pie ārējā siltuma izkliedēšanas režģa, kas parasti atrodas aiz vairuma dzesēšanas ierīču, kas izmanto freonu.

Dizains ir elastīgāks un plašāks, salīdzinot ar iebūvētajiem termostatiem, un tas spēj parādīt labāku efektivitāti. Shēma var viegli aizstāt parasto zemo tehnoloģiju dizainu, turklāt tā ir daudz lētāka salīdzinājumā ar tām.

Sapratīsim, kā darbojas ķēde:

Ķēdes darbība

Blakus esošajā diagrammā ir parādīta vienkārša ķēde, kas uzbūvēta ap IC 741, kas būtībā ir konfigurēta kā sprieguma salīdzinātājs. Lai shēma būtu kompakta un cietvielu, šeit ir iestrādāts transformators ar mazāku enerģijas padevi.

Tilta konfigurācija, kas satur R3, R2, P1 un NTC R1 pie ieejas, veido galvenos ķēdes sensora elementus.

IC invertējošā ieeja tiek piestiprināta ar pusi barošanas sprieguma, izmantojot sprieguma dalītāja tīklu R3 un R4.

Tas novērš nepieciešamību nodrošināt divkāršu padevi IC, un ķēde spēj radīt optimālus rezultātus pat ar viena pola sprieguma padevi.

Atskaites spriegums IC neinvertējošajai ieejai tiek fiksēts caur iepriekš iestatīto P1 attiecībā pret NTC (negatīvās temperatūras koeficients).

Gadījumā, ja pārbaudāmajai temperatūrai ir tendence novirzīties virs vēlamā līmeņa, NTC pretestība samazinās un potenciāls pie IC neinvertējošās ieejas šķērso iestatīto atskaiti.

Tas uzreiz pārslēdz IC izeju, kas savukārt pārslēdz izejas posmu, kurā ietilpst tranzistors, triac tīkls, izslēgta slodze (apkure vai dzesēšanas sistēma), līdz temperatūra sasniedz zemāko slieksni.

Atgriezeniskais rezistors R5 zināmā mērā palīdz izraisīt histerēzi ķēdē, kas ir svarīgs parametrs, bez kura ķēde var turpināties diezgan ātri, reaģējot uz pēkšņām temperatūras izmaiņām.

Kad montāža ir pabeigta, ķēdes iestatīšana ir ļoti vienkārša, un to veic ar šādiem punktiem:

ATcerieties, ka visa ķēde atrodas maiņstrāvas potenciālā, tāpēc, veicot testēšanu un iestatīšanas procedūras, tiek ieteikts ārkārtīgi piesardzīgi. KOKA DĒĻA UN KĀDU CITU IZOLĒJOŠO MATERIĀLU IZMANTOŠANA STIPRI IETEICAMA ARĪ KĀJĀS IZMANTOJIET ARĪ ELEKTRISKĀS INSTRUMENTAS, KURAS PAMATĪGI IZOLĒTAS SAKARU APGABALĀ.

Kā iestatīt šo elektroniskā ledusskapja termostata ķēdi

Jums būs nepieciešams siltuma avota paraugs, kas precīzi noregulēts vēlamajam termostata ķēdes izslēgšanas sliekšņa līmenim.

Ieslēdziet ķēdi un ievadiet un pievienojiet iepriekš minēto siltuma avotu ar NTC.

Tagad noregulējiet iepriekš iestatīto tā, lai izeja vienkārši pārslēgtos (iedegas izejas gaismas diode.)
Noņemiet siltuma avotu prom no NTC, atkarībā no ķēdes histerēzes, izejai vajadzētu izslēgties dažu sekunžu laikā.

Atkārtojiet procedūru daudzas reizes, lai apstiprinātu tās pareizu darbību.

Tas noslēdz šī ledusskapja termostata iestatīšanu un ir gatavs integrēt ar jebkuru ledusskapi vai līdzīgu sīkrīku, lai precīzi un pastāvīgi regulētu tā darbību.

Detaļu saraksts

• R1 = 10k NTC,
• R2 = iepriekš iestatīts 10K
• R3, R4 = 10K
• R5 = 100K
• R6 = 510E
• R7 = 1K
• R8 = 1 milj
• R9 = 56 OHM / 1 vats
• C1 = 105 / 400V
• C2 = 100uF / 25V
• D2 = 1N4007
• Z1 = 12V, 1 vatu zenera diode

Dizains Nr. 2: Ievads

2) Vēl viena vienkārša, taču efektīva elektroniskā ledusskapja termostata ķēde ir paskaidrota tālāk. Ziņa ir balstīta uz pieprasījumu, kuru man nosūtīja Andrija kungs. Piedāvātajā idejā kā galvenā aktīvā sastāvdaļa ir iekļauts tikai viens IC LM 324. Uzzināsim vairāk. E-pasts, ko saņēmu no Andy kunga:

Ķēdes mērķis

1. Es esmu Endijs no Karakasas. Esmu redzējis, ka jums ir pieredze ar termoregulatoriem un citiem elektroniskiem dizainiem, tāpēc es ceru, ka varat man palīdzēt. Man jāmaina mehāniskais ledusskapja termostats, kas vairs nedarbojas. Man žēl, ka es nerakstīju tieši emuārā. Es domāju, ka tas ir pārāk daudz teksta.
2. Es nolēmu izveidot citu shēmu.
3. Tas darbojas labi, bet tikai pie pozitīvas temperatūras. Man ir vajadzīga shēma, lai darbotos no -5 Celsija līdz +4 Celsija (lai VR1 iestatītu temperatūru ledusskapja iekšpusē -5 Celsija +4 Celsija diapazonā, kā to darīja vecā termostata poga).
4. Shēmā tiek izmantots LM35DZ (no 0 līdz 100 Celsija). Es izmantoju LM35CZ (-55 Celsija līdz +150 Celsija). Lai liktu LM35CZ nosūtīt negatīvu spriegumu, es ievietoju 18k rezistoru starp LM35 pin2 un negatīvo no barošanas avota (LM358 pin4). (kā datu lapas 1. vai 7. lappusē (7. attēls)).
5. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
6. Tā kā es izmantoju stabilizētu 5,2 V barošanas avotu, es darbināju šādas modifikācijas: 1. ZD1, R6 ir izslēgti. R5 ir 550 omi.
7. 2.VR1 ir 5K, nevis 2,2K (es nevarēju atrast 2,2K katlu). Dizains nedarbojas temperatūrā, kas zemāka par 0 Celsija. Kas vēl man būtu jāpārveido? Es veicu dažus mērījumus.
8. Pie 24 Celsija, LM35CZ dod 244mVAt -2 Celsija, LM35CZ dod -112mV (pie -3 Celsija ir -113mV) Pie -2 Celsija spriegumu starp TP1 un GND cand iestata no VR1 no 0 līdz 2,07v Paldies !

Ķēdes novērtējums:

Risinājums, iespējams, ir daudz vienkāršāks, nekā var šķist.

Būtībā ķēde reaģē tikai uz pozitīvu temperatūru, jo tajā ir iekļauta viena barošana. Lai tas reaģētu uz negatīvām temperatūrām. ķēde vai drīzāk opampi jābaro ar dubultu barošanas spriegumu.

Tas noteikti atrisinās šo jautājumu, bez nepieciešamības neko mainīt ķēdē.

Lai gan iepriekš minētā shēma izskatās lieliski, jaunajiem hobijiem IC LM35 un TL431 var šķist diezgan nepazīstami un grūti konfigurējami. Līdzīga veida elektroniskā ledusskapja termostata ķēdi var uzbūvēt, izmantojot tikai vienu IC LM324 un parastu 1N4148 diodi kā sensors.

Zemāk redzamajā attēlā parādīta vienkārša elektroinstalācija, kas veikta ap a quad opamp IC LM324 .

A1 rada virtuālu zemi sensoru ķēdes opampiem, tādējādi izveidojot dubultu sprieguma padevi, vienkārši izvairoties no sarežģītas un apjomīgas elektroinstalācijas. A2 veido sensora posmu, kurā visu temperatūras sensoru veikšanai tiek izmantots “dārza diode” 1N4148.

A2 pastiprina diodē radītās atšķirības un padod to nākamajam posmam, kur A3 ir konfigurēts kā salīdzinājums.

Galīgais rezultāts, kas iegūts no A4 izejas, beidzot tiek ievadīts citā salīdzinājuma posmā, kas sastāv no A4, un tam sekojošajā releja vadītāja posmā. Relejs kontrolē ledusskapja kompresora ieslēgšanu / izslēgšanu atbilstoši iepriekš iestatītā P1 iestatījumiem.

P1 ir jāiestata tā, lai zaļā gaismas diode tikai izslēgtos pie -5 grādiem vai jebkuras citas zemākas temperatūras, kā to prasa lietotāji. Nākamais P2 jāpielāgo tā, lai relejs tikai iedarbotos iepriekšminētajā stāvoklī.

R13 faktiski jāaizstāj ar 1M sākotnējo iestatījumu. Šis sākotnējais iestatījums ir jāpielāgo tā, lai relejs tikai deaktivizētos aptuveni 4 grādos pēc Celsija vai jebkuras citas tuvākas vērtības atkarībā no lietotāja vēlmēm.

3. dizains

3) Trešo, zemāk izskaidroto ķēdes ideju man pieprasīja viens no šī emuāra ziņkārīgajiem lasītājiem Mr Gustavo. Es biju publicējis vienu līdzīgu automātiskā ledusskapja termostata ķēdi, tomēr shēma bija paredzēta, lai noteiktu augstāku temperatūras līmeni, kas pieejams ledusskapju aizmugurējā sānu režģī.

Gustavo kungs šo ideju ne visai novērtēja, un viņš man lūdza izveidot ledusskapja termostata ķēdi, kas varētu sajust auksto temperatūru ledusskapī, nevis karsto temperatūru ledusskapja aizmugurē.

Tāpēc ar nelielām pūlēm es varētu atklāt ledusskapja pašreizējo CIRCUIT DIAGRAM temperatūras regulators , iemācīsimies ideju ar šādiem punktiem:

Kā darbojas ķēde

Koncepcija nav īpaši jauna, ne unikāla, tā ir parastā salīdzināšanas koncepcija, kas šeit ir iestrādāta.

IC 741 ir pielīdzināts standarta salīdzināšanas režīmā un arī kā neinvertējoša pastiprinātāja shēma.

NTC termistors kļūst par galveno sensoru komponentu un ir īpaši atbildīgs par aukstās temperatūras uztveršanu.

NTC nozīmē negatīvu temperatūras koeficientu, tas nozīmē, termistora pretestība palielināsies, kad temperatūra ap to samazināsies.

Jāatzīmē, ka NTC ir jānovērtē atbilstoši norādītajām specifikācijām, pretējā gadījumā sistēma nedarbosies, kā paredzēts.

Iepriekš iestatīto P1 izmanto IC izslēgšanas punkta iestatīšanai.

Kad temperatūra ledusskapja iekšienē nokrītas zem sliekšņa līmeņa, termistora pretestība kļūst pietiekami augsta un samazina spriegumu invertēšanas tapā zem neinvertējošā tapas sprieguma līmeņa.

Tas uzreiz palielina IC izeju, aktivizējot releju un izslēdzot ledusskapja kompresoru.

P1 ir jāiestata tā, lai opamp izeja kļūtu augsta - aptuveni nulle grādu pēc Celsija.

Neliela histerēze, ko ievada ķēde, nāk kā svētība vai drīzāk tā ir svētība, jo slēdziena līmenī ķēde ātri nepārslēdzas, drīzāk reaģē tikai pēc tam, kad temperatūra ir paaugstinājusies līdz aptuveni pāris grādiem virs paklupšanas līmeņa.

Piemēram, pieņemsim, ka, ja izslēgšanas līmenis ir iestatīts uz nulles grādiem, IC šajā brīdī iedarbina releju un arī ledusskapja kompresors tiks izslēgts, temperatūra ledusskapja iekšpusē tagad sāk pieaugt, bet IC nekavējoties nepārslēdzas atpakaļ, bet saglabā savu pozīciju, līdz temperatūra ir paaugstinājusies vismaz līdz 3 grādiem pēc Celsija.

Tie bija 3 precīzi un uzticami termostata modeļi, kurus var iebūvēt un uzstādīt ledusskapī vajadzīgajai temperatūras kontrolei.

Ja jums ir kādi jautājumi, varat to izteikt arī komentāros