Mnoho páječek se prodává bez regulátoru výkonu. Po zapnutí se teplota zvýší na maximum a zůstane v tomto stavu. Chcete-li jej upravit, musíte zařízení odpojit od zdroje napájení. V takových páječkách se tavidlo okamžitě odpařuje, tvoří se oxidy a hrot je v neustále znečištěném stavu. Musí se často čistit. Pájení velkých součástí vyžaduje vysoké teploty, ale malé části mohou být spáleny. Aby se předešlo takovým problémům, jsou vyrobeny regulátory výkonu.
Ovládací prvky výkonu pomáhají kontrolovat úroveň tepla páječky.
Pokud nemáte příležitost nebo touhu pohrávat se s výrobou desky a elektronických součástek, můžete si koupit hotový regulátor výkonu v rádiu nebo si jej objednat online. Regulátor se také nazývá stmívač. V závislosti na výkonu zařízení stojí 100–200 rublů. Po zakoupení jej možná budete muset trochu upravit. Stmívače do 1000 W se běžně prodávají bez chladiče.
Regulátor výkonu bez radiátoru
A zařízení od 1000 do 2000 W s malým radiátorem.
Regulátor výkonu s malým chladičem
A s velkými radiátory se prodávají jen ty výkonnější. Ale ve skutečnosti by stmívač od 500 W měl mít malý chladič a od 1500 W jsou již nainstalovány velké hliníkové desky.
Čínský regulátor výkonu s velkým radiátorem
Berte to prosím v úvahu při připojování zařízení. V případě potřeby nainstalujte výkonný chladič.
Upravený regulátor výkonu
Pro správné připojení zařízení k obvodu se podívejte na zadní stranu obvodové desky. Jsou zde vyznačeny svorky IN a OUT. Vstup je připojen k elektrické zásuvce a výstup k páječce.
Označení vstupních a výstupních svorek na desce
Regulátor se instaluje různými způsoby. K jejich realizaci nepotřebujete speciální znalosti a jediné nástroje, které potřebujete, jsou nůž, vrtačka a šroubovák. Do napájecího kabelu páječky můžete například zapojit stmívač. Toto je nejjednodušší možnost.
Další jednoduchý způsob: regulátor a zásuvku můžete nainstalovat na dřevěný stojan.
K takovému regulátoru můžete připojit nejen páječku. Nyní se podívejme na složitější, ale kompaktní možnost.
Toto zařízení, stejně jako předchozí, umožňuje připojení různých zařízení.
Nejjednodušší regulátor výkonu je dvoustupňový. Umožňuje přepínat mezi dvěma hodnotami: maximem a polovinou maxima.
Dvoustupňový regulátor výkonu
Když je obvod otevřený, proud protéká diodou VD1. Výstupní napětí je 110 V. Při sepnutí obvodu spínačem S1 proud obchází diodu, protože je zapojena paralelně a výstupní napětí je 220 V. Diodu vybírejte podle výkonu vaší páječky. Výstupní výkon regulátoru se vypočítá podle vzorce: P = I * 220, kde I je proud diody. Například pro diodu s proudem 0,3 A se výkon vypočítá takto: 0,3 * 220 = 66 W.
Protože se náš blok skládá pouze ze dvou prvků, lze jej umístit do těla páječky pomocí kloubového upevnění.
Pokud je pouzdro velmi malé, použijte vypínač. Namontujte jej do kabelu páječky a vložte diodu paralelně ke spínači.
Spínač pro lampu
Podívejme se na jednoduchý obvod triakového regulátoru a vyrobme si pro něj plošný spoj.
Triakový regulátor výkonu
Jelikož je obvod velmi jednoduchý, nemá smysl instalovat počítačový program pro zpracování elektrických obvodů jen kvůli němu. Pro tisk je navíc potřeba speciální papír. A ne každý má laserovou tiskárnu. Vydáme se proto nejjednodušší cestou výroby plošného spoje.
Chcete-li použít diagram na PCB, můžete to ještě zjednodušit. Nakreslete schéma na papír. Přilepte jej páskou na vyříznutou DPS a vyvrtejte otvory. A teprve poté nakreslete obvod fixou na desku a vyleptejte.
Připravte všechny potřebné komponenty pro instalaci:
Pokračujte v instalaci desky.
Ve skutečnosti se ukázalo, že regulátor je zapojen sériově k napájecímu obvodu zátěže.
Schéma zapojení regulátoru do obvodu
Pokud chcete do regulátoru výkonu nainstalovat indikátor LED, použijte jiný obvod.
Obvod regulátoru výkonu s LED indikátorem
Zde přidány diody:
Triakový obvod je příliš objemný na to, aby mohl být zařazen do rukojeti páječky, jako je tomu u dvoustupňového regulátoru, takže je nutné jej připojit externě.
Všechny prvky tohoto zařízení jsou pod síťovým napětím, nelze tedy použít kovové pouzdro.
Regulátor výkonu je zapojen do sítě a páječka je zapojena do zásuvky regulátoru.
Regulátor výkonu lze vyrobit pomocí tyristoru bt169d.
Tyristorový regulátor výkonu
Součásti obvodu:
Rezistory R4 a R5 jsou děliče napětí. Snižují signál, protože tyristor bt169d je nízkopříkonový a velmi citlivý. Obvod je sestaven podobně jako regulátor na triaku. Protože je tyristor slabý, nebude se přehřívat. Chladicí radiátor tedy není potřeba. Takový obvod lze namontovat do malé krabice bez zásuvky a zapojit do série s drátem páječky.
Regulátor výkonu v malém pouzdře
Pokud v předchozím zapojení vyměníte tyristor bt169d za výkonnější ku202n a odstraníte rezistor R5, pak se výstupní výkon regulátoru zvýší. Takový regulátor je sestaven s radiátorem na bázi tyristoru.
Obvod založený na výkonném tyristoru
Na mikrokontroléru lze vyrobit jednoduchý regulátor výkonu se světelnou indikací.
Obvod regulátoru na mikrokontroléru ATmega851
Připravte si následující součásti k sestavení:
Pomocí tlačítek S3 a S4 se změní výkon a jas LED. Obvod je sestaven podobně jako u předchozích.
Pokud chcete, aby měřič ukazoval procento výstupního výkonu namísto jednoduché LED, pak použijte jiný obvod a příslušné součástky, včetně číselného indikátoru.
Obvod regulátoru na mikrokontroléru PIC16F1823
Obvod lze namontovat do zásuvky.
Regulátor na mikrokontroléru v patici
Před připojením k přístroji jednotku otestujte.
Obvod s mikrokontrolérem se kontroluje stejným způsobem. Pouze digitální indikátor bude stále zobrazovat procento výstupního výkonu.
Chcete-li upravit obvod, vyměňte odpory. Čím větší odpor, tím menší výkon.
Často je nutné opravit nebo upravit různá zařízení pomocí páječky. Výkon těchto zařízení závisí na kvalitě pájení. Pokud jste zakoupili páječku bez regulátoru výkonu, nezapomeňte jej nainstalovat. Neustálým přehříváním budou trpět nejen elektronické součástky, ale i vaše páječka.
Při práci s elektrickou páječkou musí zůstat konstantní teplota jejího hrotu, což je zárukou získání kvalitního pájeného spoje.
V reálných podmínkách se však tento indikátor neustále mění, což vede k ochlazení nebo přehřátí topného tělesa a nutnosti instalace speciálního regulátoru výkonu pro páječku do silových obvodů.
Kolísání teploty hrotu pájecího zařízení lze vysvětlit následujícími objektivními důvody:
Aby se kompenzoval dopad těchto faktorů, průmysl ovládl výrobu řady zařízení, která mají speciální stmívač pro páječku, zajišťující udržení teploty hrotu ve stanovených mezích.
Pokud však chcete ušetřit za zřízení domácí pájecí stanice, regulátor výkonu si můžete snadno vyrobit svépomocí. To bude vyžadovat znalost základů elektroniky a extrémní opatrnost při studiu níže uvedených pokynů.
Existuje mnoho známých obvodů domácích regulátorů ohřevu páječky, které jsou součástí stanice používané doma. Všechny ale fungují na stejném principu, kterým je řízení množství energie dodávané do zátěže.
Běžné možnosti pro domácí elektronické regulátory se mohou lišit následujícími způsoby:
Bez ohledu na konstrukční variantu je jakýkoli domácí ovladač pájecí stanice konvenčním elektronickým spínačem, který omezuje nebo zvyšuje užitečný výkon v topné spirále zátěže.
Výsledkem je, že hlavním prvkem regulátoru, ať už uvnitř nebo vně stanice, je výkonný napájecí zdroj, který poskytuje možnost měnit teplotu hrotu v přesně stanovených mezích.
Příklad klasického se zabudovaným nastavitelným napájecím modulem je na fotografii.
Každá z možných verzí zařízení se liší svým obvodem a ovládacím prvkem. Existují obvody výkonových regulátorů využívající tyristory, triaky a další možnosti.
Většina známých řídicích jednotek je z hlediska obvodového provedení vyráběna s použitím tyristorového obvodu řízeného napětím speciálně generovaným pro tyto účely.
Na fotografii je znázorněn dvourežimový obvod regulátoru založený na nízkovýkonovém tyristoru.
Pomocí takového zařízení je možné ovládat páječky, jejichž výkon nepřesahuje 40 wattů. Přes své malé rozměry a absenci ventilačního modulu se měnič prakticky nezahřívá v žádném přípustném provozním režimu.
Takové zařízení může pracovat ve dvou režimech, z nichž jeden odpovídá pohotovostnímu stavu. V této situaci je rukojeť proměnného odporu R4 nastavena do krajní pravé polohy podle schématu a tyristor VS2 je zcela uzavřen.
Napájení je do páječky přiváděno přes řetězec s diodou VD4, na kterém je napětí sníženo na přibližně 110 Voltů.
Ve druhém provozním režimu se regulátor napětí (R4) přesune z krajní pravé polohy; Navíc se ve střední poloze tyristor VS2 mírně otevře a začne procházet střídavý proud.
Přechod do tohoto stavu je doprovázen zapálením indikátoru VD6, který se aktivuje, když je výstupní napájecí napětí asi 150 Voltů.
Dalším otáčením knoflíku regulátoru R4 bude možné plynule zvýšit výstupní výkon a zvýšit jeho výstupní úroveň na maximální hodnotu (220 Voltů).
Dalším způsobem, jak organizovat ovládání páječky, je použití elektronického obvodu postaveného na triaku a navrženého také pro nízkoenergetické zatížení.
Tento obvod funguje na principu snižování efektivní hodnoty napětí na polovodičovém usměrňovači, ke kterému je připojena užitečná zátěž (páječka).
Stav řídicího triaku závisí na poloze „přepínače“ proměnného odporu R1, který mění potenciál na svém řídicím vstupu. Při úplném otevření polovodičového zařízení se výkon dodávaný do páječky sníží přibližně na polovinu.
Nejjednodušší regulátor napětí, který je „zkrácenou“ verzí dvou výše uvedených obvodů, zahrnuje mechanické řízení výkonu v páječce.
Takový regulátor výkonu je žádaný v podmínkách, kde se očekávají dlouhé přestávky v práci a nemá smysl držet páječku neustále zapnutou.
V otevřené poloze přepínače je k němu přiváděno malé amplitudové napětí (cca 110 Voltů), zajišťující nízkou teplotu ohřevu hrotu.
Pro uvedení zařízení do provozuschopného stavu stačí zapnout páčkový spínač S1, po kterém se hrot páječky rychle zahřeje na požadovanou teplotu a můžete pokračovat v pájení.
Takový termostat pro páječku umožňuje snížit teplotu hrotu na minimální hodnotu v intervalech mezi pájením. Tato vlastnost zpomaluje oxidační procesy v materiálu hrotu a výrazně prodlužuje jeho životnost.
V případě, že si je umělec zcela jistý svými schopnostmi, může se ujmout výroby tepelného stabilizátoru pro páječku běžící na mikrokontroléru.
Tato verze regulátoru výkonu je vyrobena ve formě plnohodnotné pájecí stanice, která má dva pracovní výstupy s napětím 12 a 220 Voltů.
První z nich má pevnou hodnotu a je určen k napájení miniaturních slaboproudých páječek. Tato část zařízení je sestavena pomocí konvenčního transformátorového obvodu, který lze vzhledem k jeho jednoduchosti ignorovat.
Druhý výstup samostatně sestaveného regulátoru pro páječku má střídavé napětí, jehož amplituda se může měnit v rozsahu od 0 do 220 voltů.
Schéma této části regulátoru v kombinaci s regulátorem typu PIC16F628A a digitálním indikátorem výstupního napětí je také zobrazeno na fotografii.
Pro bezpečný provoz zařízení se dvěma různými výstupními napětími musí mít domácí regulátor zásuvky různé konstrukce (vzájemně nekompatibilní).
Taková předvídavost eliminuje možnost chyb při připojování páječek určených pro různá napětí.
Výkonová část takového obvodu je provedena pomocí triaku VT 136 600 a výkon v zátěži se nastavuje pomocí tlačítkového přepínače s deseti polohami.
Přepnutím tlačítkového regulátoru můžete změnit úroveň výkonu v zátěži, indikovanou čísly od 0 do 9 (tyto hodnoty se zobrazují na displeji indikátoru zabudovaného v zařízení).
Za příklad takového regulátoru, sestaveného podle obvodu s regulátorem SMT32, můžeme považovat stanici určenou pro připojení páječek s hroty značky T12.
Tento průmyslový prototyp zařízení, které řídí režim ohřevu k němu připojené páječky, je schopen upravit teplotu hrotu v rozsahu od 9 do 99 stupňů.
Lze jej použít i pro automatické přepnutí do pohotovostního režimu, ve kterém se teplota hrotu páječky sníží na hodnotu uvedenou v návodu. Délku tohoto stavu lze navíc nastavit v rozsahu od 1 do 60 minut.
K tomu dodejme, že toto zařízení poskytuje i režim pro plynulé snižování teploty hrotu po stejnou nastavitelnou dobu (1-60 minut).
Na závěr přehledu regulátorů výkonu pro pájecí zařízení poznamenáváme, že jejich domácí výroba není pro běžného uživatele něčím zcela nedostupným.
Pokud máte nějaké zkušenosti s prací s elektronickými obvody a po pečlivém prostudování zde prezentovaného materiálu, každý se s tímto úkolem může vyrovnat zcela samostatně.
Pro zjednodušení pájení a zlepšení její kvality se domácímu řemeslníkovi nebo radioamatérovi může hodit jednoduchý regulátor teploty pro hrot páječky. Je to přesně ten druh regulátoru, který se autor rozhodl sestavit pro sebe.
Autor si poprvé všiml schématu takového zařízení v časopise „Young Technician“ na počátku 80. let. Pomocí těchto diagramů autor shromáždil několik kopií takových regulátorů a stále je používá.
K sestavení zařízení pro regulaci teploty hrotu páječky potřeboval autor následující materiály:
1) dioda 1N4007, i když je vhodná jakákoli jiná, pro kterou je přijatelný proud 1 A a napětí 400-60 V
2) tyristor KU101G
3) elektrolytický kondenzátor 4,7 uF, jehož provozní napětí je od 50 V do 100 V
4) rezistor 27 - 33 kOhm, jehož výkon je od 0,25 do 0,5 wattu
5) proměnný odpor 30 nebo 47 kOhm SP-1 s lineární charakteristikou
6) pouzdro napájecího zdroje
7) dvojice konektorů s otvory pro kolíky o průměru 4 mm
Popis výroby zařízení pro regulaci teploty hrotu páječky:
Pro lepší pochopení schématu zařízení autor nakreslil, jak jsou díly umístěny a jejich vzájemné spojení.
Aby byl design dokončen, použil autor pouzdro napájecího zdroje se zástrčkou. K tomu byl na horním okraji pouzdra vyvrtán otvor. Průměr otvoru byl 10 mm. Do tohoto otvoru byla instalována závitová část proměnného odporu a zajištěna maticí.
Pro připojení zátěže autor použil dva konektory s otvory pro čepy o průměru 4 mm. K tomu byly na těle vyznačeny středy otvorů se vzdáleností 19 mm a do vyvrtaných otvorů o průměru 10 mm byly instalovány spojky, které autor rovněž zajistil maticemi. Dále autor připojil zástrčku pouzdra k sestavenému obvodu a výstupním konektorům a chránil pájecí body pomocí tepelného smršťování.
Pro mnoho zkušených radioamatérů je výroba regulátoru výkonu pro páječku vlastníma rukama zcela běžná. Pro začátečníky, kvůli nedostatku zkušeností, takové návrhy představují určité potíže. Hlavním problémem je připojení ke zdroji 220 V. Pokud dojde k chybám v zapojení nebo instalaci, může dojít k poměrně nepříjemnému jevu doprovázenému hlasitým zvukem a výpadkem proudu. Proto je při nedostatku zkušeností vhodné nejprve zakoupit jednoduché zařízení na úpravu výkonu a po jeho použití a prostudování si na základě získaných zkušeností vyrobit vlastní, pokročilejší.
Elektrická páječka je ruční nástroj určený k roztavení pájky a zahřátí spojovaných dílů na požadovanou teplotu.
Aby se předešlo nouzovým situacím, měl by být na pracovišti instalován jistič s malým maximálním přípustným proudem a jednou nebo dvěma zásuvkami. Pro prvotní připojení vyrobených zařízení by měly být použity zásuvky. Toto bezpečnostní opatření vám umožní vyhnout se všeobecnému vypnutí a výletům do ovládacího panelu, stejně jako sarkastickým komentářům členů rodiny.
Chcete-li vyrobit ovládací zařízení, musíte vybrat:
Budete také potřebovat spojovací materiál, šrouby, šrouby a matice. Sekundární vinutí je vhodné převinout a nastavit svorky na napětí od 150 do 220 V. Počet svorek bude záviset na typu spínače, je žádoucí rozložit napětí na svorkách rovnoměrně. Do napájecího obvodu lze nainstalovat spínač a indikátor napětí pro indikaci stavu zapnuto/vypnuto.
Zařízení funguje následovně. Pokud je na primárním vinutí napájení, generuje se na sekundárním vinutí napětí odpovídající velikosti. V závislosti na poloze přepínače S1 bude páječka přijímat napětí od 150 do 220 V. Změnou polohy přepínače můžete měnit teplotu ohřevu. Pokud jsou díly k dispozici, může takové zařízení vyrobit i začátečník.
Tento obvod umožňuje sestavit kompaktní regulátor malých rozměrů s plynulým nastavením spotřeby energie. Zařízení lze namontovat do zásuvky nebo do pouzdra nabíječky mobilního telefonu. Zařízení může pracovat se zátěží až 500 W. Pro výrobu budete potřebovat:
Zařízení je poměrně jednoduché, pokud nedojde k žádným chybám při montáži, začne pracovat okamžitě, bez dalšího nastavování. Do napájecího obvodu je vhodné zařadit indikátor napětí a pojistku. Příkon páječky je regulován proměnným rezistorem. Pro regulaci teploty ohřevu páječky lze použít transformátor požadovaného výkonu. Nejlepší možností je použít zařízení nazvané „LATR“, ale taková zařízení jsou již dávno ukončena. Navíc mají značnou hmotnost a rozměry, lze je používat pouze trvale.
Zařízení je termostat, který vypne zátěž při dosažení zadaného parametru. Měřicí prvek by měl být připevněn k hrotu páječky. Pro připojení je třeba použít vodič v tepelně odolné izolaci, připojit je ke společnému konektoru pro připojení páječky. Můžete použít samostatná připojení, ale to je nepohodlné.
Regulaci teploty provádí termistor KMT-4 nebo jiný s podobnými parametry. Princip fungování je celkem jednoduchý. Tepelný odpor a řídicí odpor jsou děličem napětí. Proměnný odpor nastavuje určitý potenciál ve středu děliče. Při zahřátí termistor mění svůj odpor a podle toho mění nastavené napětí. V závislosti na úrovni signálu vysílá mikroobvod řídicí signál do tranzistoru.
Nízkonapěťový obvod je napájen přes omezovací rezistor a na požadované úrovni je udržován zenerovou diodou a vyhlazovacím elektrolytickým kondenzátorem. Tranzistor otevírá nebo zavírá tyristor proudem emitoru. Páječka je zapojena do série s tyristorem.
Maximální přípustný výkon páječky není větší než 200 W. Pokud potřebujete použít výkonnější páječku, je třeba místo tyristoru - trinistoru použít diody s vyšším maximálním přípustným proudem pro usměrňovací můstek. Všechny výkonové prvky okruhu musí být instalovány na radiátorech odvádějících teplo z hliníku nebo mědi. Požadovaná velikost pro výkon 2 kW pro usměrňovací můstkové diody je minimálně 70 cm 2, pro trinistor 300 cm 2.
Nejoptimálnějším obvodem pro nastavení výkonu páječky je triakový regulátor. Pájka je zapojena do série s triakem. Všechny ovládací prvky fungují na úbytku napětí ovládacího prvku výkonu. Okruh je celkem jednoduchý a zvládnou ho i radioamatéři s malými zkušenostmi. Hodnotu regulačního odporu lze měnit v závislosti na požadovaném rozsahu na výstupu regulátoru. S hodnotou 100 kOhm můžete změnit napětí od 160 do 220 V, s 220 kOhm - od 90 do 220 V. Při maximálním provozním režimu regulátoru se napětí na páječce liší od napětí sítě o 2 -3 V, což jej k lepšímu odlišuje od zařízení s tyristory. Změna napětí je plynulá, můžete nastavit libovolnou hodnotu. LED v obvodu je určena ke stabilizaci provozu, nikoli jako indikátor. Nedoporučuje se jej nahrazovat nebo vylučovat ze schématu. Zařízení začne pracovat nestabilně. V případě potřeby můžete nainstalovat přídavnou LED jako indikátor napětí s příslušnými omezovacími prvky.
Pro instalaci můžete použít běžnou instalační krabici. Instalace může být provedena pomocí kloubové metody nebo lze vyrobit desku. Pro připojení páječky je vhodné instalovat na výstup regulátoru zásuvku.
Při instalaci spínače do vstupního obvodu musíte použít zařízení se dvěma páry kontaktů, které odpojí oba vodiče. Výroba zařízení nevyžaduje značné materiálové náklady a mohou ji zcela jednoduše provést začínající radioamatéři. Nastavení za provozu spočívá ve výběru optimálního rozsahu napětí pro provoz páječky. To se provádí výběrem hodnoty proměnného odporu.
Nejjednodušší regulátor teploty pro páječku lze sestavit z diody s maximálním propustným proudem odpovídajícím výkonu páječky a spínače. Obvod je sestaven velmi jednoduše - dioda je zapojena paralelně s kontakty spínače. Princip činnosti: při otevřených kontaktech páječka přijímá pouze půlcykly jedné polarity, napětí bude 110 V. Pájka bude mít nízkou teplotu. Když jsou kontakty sepnuté, páječka přijme plné síťové napětí 220 V. Pájka se zahřeje na maximální teplotu během několika sekund. Toto schéma ochrání hrot nástroje před přehřátím a oxidací a pomůže výrazně snížit spotřebu energie.
Design může být jakýkoliv. Můžete použít ruční spínač nebo nainstalovat spínač s pákovým systémem na stojan. Když je nářadí spuštěno na stojan, spínač by měl otevřít své kontakty, a když je zvednutý, zavřít jej.
V tomto článku se budeme zabývat zařízeními, která podporují určitý tepelný režim nebo signalizují dosažení požadované hodnoty teploty. Taková zařízení mají velmi široký rozsah použití: dokážou udržovat danou teplotu v inkubátorech a akváriích, vyhřívaných podlahách a dokonce být součástí chytré domácnosti. Pro vás jsme poskytli návod, jak si vyrobit termostat vlastníma rukama a za minimální náklady.
Nejjednodušší měřicí snímače, včetně těch, které reagují na teplotu, se skládají z měřicího poloramena se dvěma odpory, referenčního a prvku, který mění svůj odpor v závislosti na teplotě, která je k němu přizpůsobena. To je jasněji znázorněno na obrázku níže.
Jak je vidět z diagramu, rezistor R2 je měřicím prvkem domácího termostatu a R1, R3 a R4 jsou referenčním ramenem zařízení. Toto je termistor. Je to vodičové zařízení, které mění svůj odpor se změnami teploty.
Termostatickým prvkem, který reaguje na změny stavu měřicího ramene, je integrovaný zesilovač v režimu komparátoru. Tento režim náhle přepne výstup mikroobvodu z vypnutého stavu do provozní polohy. Na výstupu komparátoru tedy máme pouze dvě hodnoty „on“ a „off“. Zátěž čipu je ventilátor PC. Když teplota dosáhne určité hodnoty, dojde k posunu napětí v ramenech R1 a R2, vstup mikroobvodu porovná hodnotu na pinech 2 a 3 a komparátor sepne. Ventilátor ochladí požadovaný předmět, jeho teplota klesne, odpor rezistoru se změní a komparátor vypne ventilátor. Tímto způsobem je udržována teplota na dané úrovni a je řízen chod ventilátoru.
Rozdílové napětí z měřicího ramene je přiváděno do párového tranzistoru s vysokým zesílením a jako komparátor funguje elektromagnetické relé. Když cívka dosáhne napětí dostatečného k zatažení jádra, je spuštěno a připojeno přes kontakty ovladačů. Po dosažení nastavené teploty se signál na tranzistorech sníží, napětí na cívce relé synchronně klesne a v určitém okamžiku se rozpojí kontakty a vypne se užitečná zátěž.
Charakteristickým rysem tohoto typu relé je přítomnost - to je rozdíl několika stupňů mezi zapnutím a vypnutím domácího termostatu v důsledku přítomnosti elektromechanického relé v obvodu. Teplota tak bude vždy o několik stupňů kolísat kolem požadované hodnoty. Níže uvedená možnost montáže je prakticky bez hystereze.
Schematický elektronický obvod analogového termostatu pro inkubátor:
Toto schéma bylo velmi oblíbené pro opakování v roce 2000, ale ani nyní neztratilo na aktuálnosti a vyrovnává se s funkcí, která mu byla přidělena. Pokud máte přístup ke starým dílům, můžete si termostat sestavit vlastníma rukama téměř zdarma.
Srdcem domácího produktu je integrovaný zesilovač K140UD7 nebo K140UD8. V tomto případě je spojena s pozitivní zpětnou vazbou a je komparátorem. Teplotně citlivý prvek R5 je rezistor typu MMT-4 s negativní TKE, což znamená, že při zahřátí jeho odpor klesá.
Dálkové čidlo je připojeno pomocí stíněného vodiče. Pro snížení a falešné spuštění zařízení by délka vodiče neměla přesáhnout 1 metr. Zátěž je řízena přes tyristor VS1 a maximální přípustný výkon připojeného ohřívače závisí na jeho jmenovitém výkonu. V tomto případě musí být na malý radiátor instalován 150W elektronický spínač - tyristor, který odvádí teplo. Níže uvedená tabulka ukazuje hodnocení rádiových prvků pro montáž termostatu doma.
Zařízení nemá galvanické oddělení od sítě 220V, při nastavování buďte opatrní, na prvcích regulátoru je síťové napětí, které je životu nebezpečné. Po sestavení nezapomeňte izolovat všechny kontakty a umístit zařízení do nevodivého pouzdra. Níže uvedené video ukazuje, jak sestavit termostat pomocí tranzistorů:
Domácí termostat pomocí tranzistorů
Nyní vám řekneme, jak vyrobit regulátor teploty pro vytápěnou podlahu. Pracovní diagram je zkopírován ze sériového vzorku. Bude užitečné pro ty, kteří se chtějí seznámit a zopakovat, nebo jako ukázka pro řešení problémů se zařízením.
Středem obvodu je stabilizační čip, zapojený neobvyklým způsobem, LM431 začíná propouštět proud při napětích nad 2,5 V. To je přesně velikost vnitřního zdroje referenčního napětí pro tento mikroobvod. Při nižší hodnotě proudu nic nepropouští. Tato funkce se začala používat ve všech druzích termostatických obvodů.
Jak vidíte, zůstává klasické zapojení s měřicím ramenem: R5, R4 jsou přídavné odpory a R9 je termistor. Při změně teploty se napětí posune na vstupu 1 mikroobvodu a pokud dosáhne provozního prahu, napětí se posune dále po obvodu. V tomto provedení je zátěží pro mikroobvod TL431 LED indikace provozu LED HL2 a optočlen U1, pro optické oddělení silového obvodu od řídicích obvodů.
Stejně jako v předchozí verzi zařízení nemá transformátor, ale přijímá energii z obvodu zhášecího kondenzátoru C1, R1 a R2, takže je také pod životu nebezpečným napětím a při práci s obvodem je třeba být velmi opatrní . Pro stabilizaci napětí a vyhlazení vlnění síťových přepětí je v obvodu instalována zenerova dioda VD2 a kondenzátor C3. Pro vizuální indikaci přítomnosti napětí je na zařízení instalována LED HL1. Ovládací prvek výkonu je triak VT136 s malým svazkem pro ovládání přes optočlen U1.
Při těchto hodnotách je regulační rozsah v rozmezí 30-50 °C. I přes zdánlivou složitost na první pohled je design jednoduchý na nastavení a snadné opakování. Vizuální schéma termostatu na čipu TL431 s externím 12V napájecím zdrojem pro použití v systémech domácí automatizace je uvedeno níže:
Tento termostat je schopen ovládat ventilátor počítače, napájecí relé, kontrolky a zvukové alarmy. Pro řízení teploty páječky je zajímavý obvod využívající stejný integrovaný obvod TL431.
K měření teploty topného tělesa se používá bimetalový termočlánek, který lze zapůjčit ze vzdáleného měřiče v multimetru nebo zakoupit ve specializovaném obchodě s rádiovými díly. Pro zvýšení napětí z termočlánku na spouštěcí úroveň TL431 je na LM351 nainstalován další zesilovač. Řízení se provádí přes optočlen MOC3021 a triak T1.
Při připojení termostatu k síti je nutné dodržet polaritu, mínus regulátoru musí být na nulovém vodiči, jinak se na těle páječky objeví fázové napětí přes vodiče termočlánku. To je hlavní nevýhoda tohoto schématu, protože ne každý chce neustále kontrolovat, zda je zástrčka správně připojena k zásuvce, a pokud to zanedbáte, můžete během pájení dostat elektrický šok nebo poškodit elektronické součástky. Rozsah se nastavuje odporem R3. Toto schéma zajistí dlouhodobý provoz páječky, eliminuje její přehřívání a zvýší kvalitu pájení díky stabilitě teplotního režimu.
Další nápad na sestavení jednoduchého termostatu je diskutován ve videu:
Regulátor teploty na čipu TL431
Jednoduchý regulátor pro páječku
Demontované příklady regulátorů teploty jsou dostačující k uspokojení potřeb domácího řemeslníka. Schémata neobsahují vzácné a drahé náhradní díly, snadno se opakují a prakticky nevyžadují úpravu. Tyto domácí produkty lze snadno upravit pro regulaci teploty vody v nádrži ohřívače vody, sledování tepla v inkubátoru nebo skleníku a modernizaci žehličky nebo páječky. Kromě toho můžete obnovit starou chladničku předěláním regulátoru tak, aby pracoval se zápornými hodnotami teploty, výměnou odporů v měřicím rameni. Doufáme, že náš článek byl zajímavý, považovali jste ho za užitečný a pochopili, jak si vyrobit termostat vlastníma rukama doma! Pokud máte ještě nějaké dotazy, klidně se jich zeptejte v komentářích.
