DIY-Heimwerkerthermostat

Ungewöhnliche Verwendung der einstellbaren Zenerdiode TL431. Einfacher Temperaturregler. Beschreibung und Schema

Jeder, der jemals an Reparaturen moderner Computer-Netzteile beteiligt war oder verschiedene Ladegeräte - Für Mobiltelefone, zum Laden von AAA- und AA-Batterien mit „Fingern“ ist ein kleines Detail bekannt TL431. Dies ist das sogenannte einstellbare Zenerdiode (inländisches Analogon von KR142EN19A). Hier kann man wirklich sagen: "Kleine Spule, ja Schatz."

Die Logik der Zenerdiode lautet wie folgt: Wenn die Spannung an der Steuerelektrode 2,5 V überschreitet (eingestellt durch die interne Referenzspannung), ist die Zenerdiode, die im Wesentlichen eine Mikroschaltung ist, offen.

In diesem Zustand fließt Strom durch ihn und die Last. Wenn diese Spannung geringfügig unter dem angegebenen Schwellenwert liegt, schließt die Zenerdiode und trennt die Last.

Wenn eine solche Zenerdiode in Stromquellen verwendet wird, wird die emittierende LED des Optokopplers, der den Leistungstransistor steuert, am häufigsten als Last verwendet.

Dies ist in Fällen der Fall, in denen eine galvanische Trennung des Primär- und Sekundärkreises erforderlich ist. Wenn eine solche Isolation nicht erforderlich ist, kann die Zenerdiode den Leistungstransistor direkt steuern.

Die Ausgangsleistung der Zenerdioden-Mikroschaltung ist so, dass mit ihrer Hilfe ein Relais mit geringer Leistung gesteuert werden kann. Dies ermöglichte die Verwendung beim Bau eines Temperaturreglers.

In dem vorgeschlagenen Entwurf wird die Zenerdiode als Komparator verwendet. Gleichzeitig hat es nur einen Eingang: Ein zweiter Eingang ist für die Versorgung der Referenzspannung nicht erforderlich, da er in dieser Mikroschaltung erzeugt wird.

Mit dieser Lösung können Sie das Design vereinfachen und die Anzahl der Teile reduzieren. Nun, wie in der Beschreibung eines Entwurfs, sollten einige Worte über die Details und tatsächlich über das Funktionsprinzip dieses Thermostats gesagt werden.

Einfache Tremoregulatorschaltung

Die Spannung an der Steuerelektrode 1 wird mit den Teilern R1, R2 und R4 eingestellt. Da wird R4 verwendet Thermistor Bei negativem TCR nimmt daher der Widerstand beim Erhitzen ab. Wenn die Spannung von Pin 1 über dem 2,5-V-Chip offen ist, ist das Relais eingeschaltet.

Relaiskontakte umfassen Triac D2, der die Last enthält. Mit zunehmender Temperatur sinkt der Widerstand des Thermistors, wodurch die Spannung an Klemme 1 unter 2,5 V fällt - das Relais wird ausgeschaltet, die Last wird ausgeschaltet.

Mit einem variablen Widerstand R1 wird die Temperatur des Thermostats eingestellt.

Der Temperatursensor sollte sich im Temperaturmessbereich befinden: wenn es sich beispielsweise um einen handelt ElektrokesselDann muss der Sensor an dem Rohr befestigt werden, das den Kessel verlässt.

Die Aufnahme eines Triacs unter Verwendung eines Relais ermöglicht eine galvanische Trennung des Thermistors vom Netzwerk.

Thermistortyp KMT, MMT, CT1. Als Relais kann RES-55A mit einer Wicklung von 10 ... 12V verwendet werden. Mit dem KU208G Triac können Sie die Last bis zu 1,5 kW einschalten. Wenn die Last nicht mehr als 200 W beträgt, kann der Triac ohne Verwendung eines Kühlers betrieben werden.

Boris Aladyshkin

Comments

[#1]

Sie haben eine schöne Seite, alles ist in einer klaren Sprache geschrieben und die Schemata sind sehr einfach (hoffen wir, dass sie zuverlässig sind), was besonders erfreulich ist.

In Bezug auf diese Schaltung lautet die Frage: Die auf der Schaltung angegebene Diode D1 ist in der Schaltungsbeschreibung nicht angegeben. Welches soll ich nehmen?

Ich konnte an einem alten Netzteil eine Mikroschaltung im selben Fall wie TL431 finden, aber az 431 ist markiert. Irgendwo im Netz habe ich gelesen, dass es ein und dasselbe ist. Ist es so?

Warum schaltet das Relais den Triac ein? Ist es möglich, einfach 220 V an das Relais anzuschließen, wenn die Last innerhalb von 200 Watt zulässig ist?

[#2 andy78]

Diode - jede mit einer Sperrspannung von mindestens 30 Volt.

AZ431 - dieselbe einstellbare Zenerdiode, nur von einem anderen Hersteller, analog zu TL431.

RES55 - Reed Relais. Die Schaltleistung ist sehr gering - 7,5 Watt (es gibt weitere 15 Watt). Ohne einen Triac wird es nicht funktionieren. Der Triac in der Schaltung übernimmt die Rolle eines Schaltelements, eines Schlüssels, der die Lastschaltung pendelt. Die maximale Belastung von 200 W in dem Artikel wird in dem Sinne erwähnt, dass unterhalb dieser Leistung ein Triac ohne Kühler verwendet werden kann, das Vorhandensein eines Triac jedoch obligatorisch ist.

[#3]

Das Schema ist zu klein, die Werte sind nicht sichtbar. Bitte vergrößern Sie es.

[#4 andy78]

Hier ist eine Verbindung zur Temperaturreglerschaltung der einstellbaren Zenerdiode TL431 in größerem Maßstab: https://electro-de.tomathouse.com/termoregul.png

[#5]

Ich habe ein chinesisches Relais gekauft. Es ist 12VDC geschrieben (es ist inkl. Wicklung).

5A 250VAC Umschaltung. Bei welcher Schaltleistung reicht das Relais aus? Benötigen Sie etwa 200W

Übrigens versuche ich, eine Heizung für ein Aquarium für Fische aus MLT-2-Widerständen (ich habe sie irgendwo im Forum gelesen) und alten Begasungsgeräten zusammenzubauen, aber es ist einfacher als dieser Regler, irgendwo zu finden, sodass Sie einen nützlichen Artikel mit Heizungen hinzufügen können :)

[#6]

Und was geht zum Eingang? (1 Stromkreis 12 Volt) Wie schalte ich es ein? konsequent?

[#7 andy78]

Links - der Steuerkreis eines Reed-Relais 12 V. Die einstellbare Zenerdiode TL431 ist in Reihe mit dem Relais geschaltet. Rechts ist der Leistungsteil der Schaltung. Das Relais löst den Triac aus und steuert die Last.

[#8]

Was ist die Aufsicht über diese Regulierungsbehörde? Welchen Temperaturbereich regelt es? Der Fehler beträgt beispielsweise + -0,5 Grad, der Bereich liegt zwischen -5 und +40 Grad

[#9]

Ist es möglich, die Reichweite beispielsweise auf 70 Grad zu erhöhen?

[#10]

Danke für die Strecke. Dies ist das einfachste Schema, das ich nur finden konnte.

Das einzige, was ich vereinfachen möchte, ist die direkte Steuerung des Triacs ohne Reed-Relais, wie auf dem Schaltkreis oder der Optokopplung angegeben. Ich weiß nur nicht, ob der TL431 genug Strom hat, um den Thyristor zu öffnen. Hierzu werden 50-100mA benötigt. Außerdem müssen Sie eine einfache Stromversorgung für die Steuerschaltung entwickeln, z. B. einen Spannungsteiler an Widerständen oder Kondensatoren, der die Spannung auf 20 Volt + Diodenbrücke + Krenka reduziert und 12 Volt abgibt. (wie diese "Stromversorgung auf der Bank für 10 Minuten"

Die Schaltung ist ohne digitale Elemente, daher denke ich, dass der Mangel an Isolation nicht sehr schlimm sein wird.

Ich denke, Sie können den Steuerkreis wie folgt direkt an den Triac anschließen: +12 Volt an jeden Stromanschluss des Triac, den Ausgang des Steuerkreises (Klemme Nr. 3 TL431) an den Entriegelungsanschluss des Triac über einen Widerstand.

Anstelle eines Thermistors möchte ich die Diode 1N4148 als Temperatursensor verwenden, da sie üblich und billig ist. Und er hat eine gute Reichweite, ich brauche von 100 bis 300 Grad.

[#11 Ruhm]

Die Steuerelektrode im Triac, die in 220? Auch den Zweck der Diode D1 nicht verstanden? Und meiner Meinung nach wäre es notwendig, eine Art Begrenzungswiderstand für diese einstellbare Zenerdiode anzubringen und sie nicht sofort mit Strom zu versorgen.

[#12]

Sagen Sie mir das Diagramm des Thermostats für den Garagenkeller. Wenn die Temperatur auf +2 sinkt, muss die Heizung eingeschaltet sein. Vielen Dank im Voraus.

[#13]

Relais ein- und ausschalten

[#14]

Habe die Schaltung gemacht. Es ist notwendig, eine stabilisierte Leistung an die Walze oder 7812 lm und parallel zum Thermowiderstand Conder 0,1 Mikrometer anzulegen. Wenn der Sprung fortgesetzt wird, erhöhen Sie ihn.

[#15]

Ich habe einen Thermistor MMT-4 1,5 kOhm. Kann es in diesem Schema verwendet werden und wie?

[#16 Max]

Relaisprellen können vermieden werden, indem ein Kondensator von 220 - 470 uF parallel zur Relaisspule geschaltet wird. 16 Volt.

[#17]

Der Steuerkreis funktioniert, aber nach 25 bis 30 Sekunden gibt es ein Problem im ausgeschalteten Zustand. Der Triac beginnt, eine Spannung von 127 V durchzulassen. Öffnet R3 den Triac? Warum wird eine Spannung von 127 V durchgelassen?
Im eingeschalteten Zustand ist alles so, wie es sollte, d.h. 220 V.

[#18]

Was ist der Temperaturbereich des Reglers? Benötigen Sie bis zu 220 Grad. Wenn der Thermistor 1 kom ist, wie hoch ist dann der Nennwert von R1 und R2, um 220 Grad zu erreichen? Vielleicht gibt es eine Berechnungsformel? Die Leistung des Ofens beträgt 380 Watt.

[#19 Boris Aladyshkin]

AndreyVielleicht liegt das ganze Problem im KU208G Triac. 127 V ergeben sich aus der Tatsache, dass der Triac eine der Halbzyklen der Netzspannung durchläuft. Versuchen Sie, es durch ein importiertes BTA16-600 (16A, 600V) zu ersetzen. Sie arbeiten stabiler. Der Kauf eines BTA16-600 ist jetzt kein Problem und auch nicht teuer.

sta9111Um diese Frage zu beantworten, müssen Sie sich daran erinnern, wie unser Thermostat funktioniert. Hier der Absatz aus dem Artikel: „Die Spannung an der Steuerelektrode 1 wird mit den Teilern R1, R2 und R4 eingestellt. Als R4 wird ein Thermistor mit einem negativen TCR verwendet, daher nimmt sein Widerstand beim Erhitzen ab. Wenn die Spannung über 2,5 V an Pin 1 offen ist, ist das Relais eingeschaltet. “

Mit anderen Worten, bei der gewünschten Temperatur, in Ihrem Fall 220 Grad, sollte der R4-Thermistor sein Spannungsabfall 2,5 V, wir bezeichnen ihn als U_2,5 V. Der Nennwert Ihres Thermistors beträgt 1 kOhm - dies liegt bei einer Temperatur von 25 Grad. Diese Temperatur wird in den Verzeichnissen angegeben.

Thermistorreferenz msevm.com/data/trez/index.htm

Hier sehen Sie den Betriebstemperaturbereich und TKS: Für eine Temperatur von 220 Grad ist wenig geeignet.

Die Charakteristik von Halbleiterthermistoren ist nicht linear, wie in der Abbildung gezeigt.

Zeichnen. Die Strom-Spannungs-Kennlinie des Thermistors beträgt electro-bg.tomathouse.com/vat.jpg

Leider ist der Typ Ihres Thermistors nicht bekannt, sodass wir davon ausgehen, dass Sie einen MMT-4-Thermistor haben.

Aus der Grafik geht hervor, dass der Widerstand des Thermistors bei 25 Grad nur 1 kΩ beträgt. Bei einer Temperatur von 150 Grad fällt der Widerstand auf etwa 300 Ohm, genauer gesagt ist es einfach unmöglich, aus diesem Diagramm zu bestimmen. Wir bezeichnen diesen Widerstand als R4_150.

Somit stellt sich heraus, dass der Strom durch den Thermistor (Ohmsches Gesetz) I = U_2,5 V / R4_150 = 2,5 / 300 = 0,0083 A = 8,3 mA beträgt. Es hat anscheinend eine Temperatur von 150 Grad, bis jetzt ist alles klar und es gibt keine Fehler in den Argumenten, als ob. Fahren wir weiter fort.

Bei einer Versorgungsspannung von 12 V stellt sich heraus, dass der Widerstand der Schaltung R1, R2 und R4 12 V / 8,3 mA = 1,445 kΩ oder 1445 Ω beträgt. Subtrahiert man R4_150, so ergibt sich, dass die Summe der Widerstände der Widerstände R1 + R2 1445-300 = 1145 Ohm oder 1,145 kOhm beträgt. Somit ist es möglich, einen Abstimmwiderstand R1 1 kOhm und einen Begrenzungswiderstand R2 470 Ohm anzulegen. Hier ist eine Berechnung.

Das alles ist gut, nur wenige Thermistoren sind für Temperaturen bis zu 300 Grad ausgelegt. Vor allem die Thermistoren CT1-18 und CT1-19 sind für diesen Bereich geeignet. Siehe das Handbuch msevm.com/data/trez/index.htm

Somit stellt sich heraus, dass dieser Thermostat keine Temperaturstabilisierung von 220 und mehr Grad bietet, da er für die Verwendung von Halbleiterthermistoren ausgelegt ist. Sie müssen nach einem Stromkreis mit Metallthermistoren TCM oder TSP suchen.

[#20 Sergey]

Schaltet sich dieses Gerät bei 18 Grad ein oder was muss geändert werden, damit es von 18 bis 26 Grad funktioniert?

[#21]

Guten Abend. Montierte die Schaltung und die Referenzspannung des Stabilisators 1,9 in. Warum kann das sein?

[#22]

Vyacheslav,
Überprüfen Sie die Integrität der Diode.

[#23]

Boris Aladyshkin,
Damit der Thyristor mit voller Kraft gepflügt wird, d.h. Bei beiden Halbzyklen ist es notwendig, die Diode in der Thyristorschaltung parallel in die entgegengesetzte Richtung einzuschalten, den für die Last berechneten Strom und damit die zweite Hälfte der Lebensverluste zu kompensieren und diese Arbeit in beiden Halbperioden in den Ruhezustand zu versetzen, die Diode in Reihe zu schalten ..... .......................

Andrey,

Das Netzwerk hat jeweils zwei Halbperioden, von denen eine geöffnet und die zweite geschlossen wird. Die Frage - WAS ZU TUN IST ... ANTWORT - Die Diode wird unser Leben in Bezug auf Anode und Steuerung retten. Setze die Diode in diese Richtung, damit der Verriegelungshalbzyklus für dich und nicht gegen dich funktioniert :)

[#24]

Ich habe dieses Schema zusammengestellt. R1 - 68k? R2 - 100 Ohm. Die Stromkontakte K1 wurden um 1 uF überbrückt, damit sie weniger funkeln. Stromversorgung über 12-Volt-Krenk. Es funktioniert gut. Die Hysterese wird durch die Eigenschaften des Relais selbst bereitgestellt. Ich verstehe nicht, über welche Probleme einige Genossen hier sprechen. Wie sie in unserem Training sagten: LERNEN SIE DAS SPIEL!