 |
| Схема терморегулятора |
Удобство его применения обусловлено наличием в нём внутреннего источника опорного напряжения, системы контроля тока, усилителя ошибки и драйвера для выходного ключа. Микросхеме не требуется стабилизированный источник питания из за наличия внутреннего источника опорного напряжения, а в качестве датчика температуры использованы включенные последовательно обычные диоды. Ток диодов VD1-VD5 подаётся с резистора R1, а напряжение падения с переменного резистора R3 поступает на инверсный вход 2 усилителя ошибки микросхемы UC3843. Внутренний делитель микросхемы устанавливает на прямом входе этого усилителя уровень 2,5 вольта от источника опорного напряжения микросхемы, который является пороговым для включения контроллера. В типовых включениях микросхемы усилитель ошибки выполняет функцию стабилизатора выходного напряжения импульсного блока питания. В нашей же схеме этот элемент работает в качестве компаратора, поэтому снижение уровня напряжения на инверсном входе микросхемы UC3843 вызовет его переключение, что переведёт микросхему в активный режим и она откроет выходной транзистор VT1, который обеспечит включение нагрузки, в качестве которой служит вентилятор. Для нормальной работы вентилятора параллельно нагрузке включен сглаживающий конденсатор С7, ограничивающий амплитуду пульсаций ШИМ. Ток в нагрузке ограничен падением напряжения на резисторе R5, которое не превышает 1 вольт. Это значение соответствует источнику опорного напряжения контроллера и позволяет рассчитать необходимый в нагрузке ток по формуле I=1/R5. Индикатор на светодиоде HL1 индицирует о включении вентилятора. Перед первым включением устройства после сборки из исправных деталей необходимо проверить его работоспособность. Для этого надо отключить основную нагрузку, затем подключить блок питания соответствующей мощности с напряжением 12 или 24 вольта, в зависимости от напряжения питания вентилятора. Вращением резистора R3 надо добиться появления напряжения на конденсаторе С7, которое должно быть равно напряжению питания. Светодиод HL1 должен светиться. Процедуру повторяют с основной нагрузкой. Увеличение ёмкости конденсатора С4 позволяет снизить срабатывание защиты по току, вызванной нелинейностью основной нагрузки в момент её включения. При изготовлении конструкции датчика следует определить, температуру какой нагретой зоны необходимо понижать. Для понижения температуры воздуха, конструкцию датчика выполняют в виде четырёх квадратных пластин 30х30 мм, в центры которых впаивают крайние выводы диодов. Образовавшийся радиатор помещают непосредственно в нагретую зону и закрепляют. Для охлаждения нагретых металлических поверхностей, можно использовать готовый игольчатый радиатор, в конструкцию которого вжимают гирлянду диодов. Радиатор с закреплёнными диодами крепят к поверхности, а выводы изолируют. Регулировка терморегулятора сводится к установке границы, при которой вентилятор включается, для этого датчик помещают в нагретую зону и, по достижению температурного баланса, переменным резистором устанавливают границу включения вентилятора, а степень охлаждения корректируют этим же резистором, передвигая его движок в нижнее по схеме положение. Датчик температуры не должен находиться в непосредственной близости от вентилятора. Степень снижения температуры нагретой зоны зависит от производительности вентилятора, который может быть подобран, на основании полученной разницы температуры нагретой зоны до и после её охлаждения.При применении мощных диодов, падение напряжения на гирлянде будет меньше, поэтому необходимо установить дополнительный диод, чтобы при домашней температуре прямое падение напряжения на гирлянде составило бы 2,9-3,3 вольта. Если планируете использовать вентилятор на 220 вольт, необходимо установить реле вместо вентилятора на схеме, обмотку которого подключают аналогично вентилятору. Выходные контакты реле должны обеспечивать запас по току и напряжению. Регулятор R3 желательно использовать многооборотным. Диоды VD1-VD4 могут быть заменены на отечественные КД521, КД522. Диод VD5 может быть заменён на КД212, КД226, КД243, КД247 с любыми буквенными индексами. Более высокую чувствительность к изменению температуры нагретой зоны можно получить при использовании гирлянды диодов VD1-VD4 с барьером Шоттки. Необходимо выбрать такое количество этих диодов, чтобы прямое падение напряжения на гирлянде составило бы 2,9…3,3 вольта при домашней температуре. Полевой транзистор VT1 любой n-канальный с изолированным затвором с обратным напряжением не менее 60 вольт и током канала, в три раза большим потребляемого нагрузкой тока. При необходимости транзистор нужно установить на радиатор.