25.1. Простые особые терморегуляторы. Word.

ПРОСТЫЕ ТЕРМОРЕГУЛЯТОРЫ.
Многим радиолюбителям известен так называемый ,,триггерный эффект” на пороге
срабатывания термо-, фотореле, автоматического зарядного устройства и т.п. Устройство
может сработать нормально десятки раз, но иногда бывает такой неприятный момент,
когда исполнительное реле включится, сразу же выключится, опять включится и т.д.
Такое явление может проявляться довольно длительное время – подгорают контакты реле,
да и ресурс времени работы реле не безграничен. Если в схеме применены тиристоры, то
при частом включении – выключении они могут греться и выходить со строя, а также
выдавать помехи в питающую сеть.
На РИС.1 показана схема терморегулятора на реле, в котором такое вредное явление, как
,,триггерный эффект”, отсутствует.
Предположим, что данный терморегулятор используют для регулировки температуры
воздуха в инкубаторе. Если температура воздуха в инкубаторе ниже +38 градусов,
(выставляют переменным резистором R4), сопротивление резистора R3 сравнительно
большое и компаратор на DA1 находится в режиме положительного насыщения,
транзисторы VT1, VT2 открыты, реле К1 притянуто, и происходит нагревание воздуха в
инкубаторе.
При достижении в инкубаторе температуры +38 градусов сопротивление терморезистора
R3 становится меньше и компаратор перебрасывается в состояние отрицательного
насыщения (на выходе потенциал общего провода), закрываются транзисторы VT1 и VT2,
реле К2 отпускает.
В связи с тем, что последовательно с резистором R1 включен резистор R2, который
шунтируется нормально замкнутыми контактами реле К1, реле включается при одной
температуре, а выключается при другой, т.е. в инкубаторе поддерживается температура в
пределах, например, +37,5…38 градусов. Необходимая разность температур
обеспечивается подбором резистора R2. Таким образом ,,триггерный эффект” в данной
схеме терморегулятора отсутствует.
На РИС.2 изображена схема терморегулятора с тиристором в силовой части, которая
также свободна от явления ,,триггерного эффекта”.
Предположим, что данный терморегулятор также используют для инкубатора,
необходимая температура воздуха в нем должна быть в пределах +38…+39 градусов
(данный диапазон температур выставляют переменным резистором R2). На ОУ
микросхемы DA1 выполнен двухпороговый компаратор. Если температура в инкубаторе
ниже +38 градусов, сопротивление терморезистора сравнительно большое, напряжение на
инверсном входе ОУ DA1 меньше напряжения на прямом входе (напряжение на прямом
входе приблизительно 3,2В), компаратор на ОУ находится в состоянии положительного
насыщения (около 10В на его выходе).
На управляющий электрод тринистора VS1 подается положительный потенциал
относительно его катода, тиристор открыт, нагревательный элемент Rн включен.
При достижении температуры воздуха в инкубаторе +38 градусов сопротивление
терморезистора R3 уменьшается, компаратор на DA1 переходит в состояние
отрицательного насыщения (отсутствие напряжения на его выходе).
На управляющем электроде тиристора установится низкий потенциал относительно его
катода, тиристор закроется, и нагреватель отключится от питающей сети.
За счет того, что подстроечный резистор R5 с резистором R4 образуют цепь
положительной обратной связи, включаться и выключаться нагреватель будет при
немного разной температуре.
Таким образом, температура в инкубаторе поддерживается в пределах +38…+39
градусов (необходимую разность температур выставляют подбором сопротивления
резистора R5), и явление ,,триггерного” в данной схеме терморегулятора отсутствует. При
налаживании и эксплуатации устройства необходимо соблюдать осторожность и не
касаться деталей, так как в схеме присутствует потенциал сети.
Целесообразно для более точной и плавной регулировки температуры подобрать
переменный резистор R2 (также и в схеме РИС.1 – переменный резистор R4).
Диоды VD1…VD4 можно исключить. В этом случае на нагревателе Rн будет только
одна полуволна сетевого напряжения, т.е. при мощности 500 Вт на нагревателе будет
выделяться 250 Вт, и значительно возрастет надежность и долговечность самого
нагревателя.
Печатные платы терморегуляторов изображены на РИС.3,а,б.