Termostato DIY faça você mesmo

Uso incomum do diodo zener ajustável TL431. Controlador de temperatura simples. Descrição e esquema

Qualquer pessoa que já tenha se envolvido em reparos de fontes de alimentação modernas de computadores ou vários carregadores - para telefones celulares, para carregar pilhas AAA e AA "dedo", um pequeno detalhe é bem conhecido TL431. Este é o chamado diodo zener ajustável (análogo doméstico do KR142EN19A). Aqui realmente se pode dizer: "Carretel pequeno, sim querido".

A lógica do diodo Zener é a seguinte: quando a tensão no eletrodo de controle excede 2,5 V (definida pela tensão de referência interna), o diodo Zener, que é essencialmente um microcircuito, fica aberto.

Nesse estado, a corrente flui através dele e da carga. Se essa tensão se tornar ligeiramente menor que o limite especificado, o diodo zener fecha e desconecta a carga.

Quando esse diodo zener é usado em fontes de energia, o LED emissor do acoplador óptico que controla o transistor de energia é mais frequentemente usado como carga.

Isso ocorre nos casos em que o isolamento galvânico dos circuitos primário e secundário é necessário. Se esse isolamento não for necessário, o diodo zener pode controlar diretamente o transistor de potência.

A potência de saída do microcircuito do diodo zener é tal que, com sua ajuda, é possível controlar um relé de baixa potência. Foi isso que permitiu a sua utilização na construção de um regulador de temperatura.

No projeto proposto, o diodo zener é usado como um comparador. Ao mesmo tempo, possui apenas uma entrada: uma segunda entrada não é necessária para fornecer a tensão de referência, pois é gerada dentro deste microcircuito.

Esta solução permite simplificar o design e reduzir o número de peças. Agora, como na descrição de qualquer projeto, algumas palavras devem ser ditas sobre os detalhes e, na verdade, sobre o princípio de operação deste termostato.

Circuito simples de tremoregulador

A tensão no eletrodo de controle 1 é ajustada usando os divisores R1, R2 e R4. Como R4 é usado termistor com TCR negativo, portanto, quando aquecido, sua resistência diminui. Quando a tensão do pino 1 acima do chip de 2,5V estiver aberta, o relé estará ativado.

Os contatos do relé incluem triac D2, que inclui a carga. Com o aumento da temperatura, a resistência do termistor diminui, devido à qual a tensão no terminal 1 se torna menor que 2,5V - o relé é desligado, a carga é desligada.

Usando um resistor variável R1, a temperatura do termostato é ajustada.

O sensor de temperatura deve estar localizado na área de medição de temperatura: se for, por exemplo, caldeira elétrica, o sensor deve ser fixado ao tubo que sai da caldeira.

A inclusão de um triac usando um relé fornece isolamento galvânico do termistor da rede.

Termistor tipo KMT, MMT, CT1. Como relé, é possível usar o RES-55A com um enrolamento de 10 ... 12V. O triac KU208G permite ativar a carga de até 1,5 kW. Se a carga não for superior a 200W, o triac pode operar sem o uso de um radiador.

Boris Aladyshkin

Comments

[#1]

Você tem um site bonito, tudo é escrito em uma linguagem clara e os esquemas são muito simples (esperamos que sejam confiáveis), o que é especialmente agradável.

Em relação a este circuito, a questão é: o diodo D1 indicado no circuito não é indicado na descrição do circuito. Qual devo levar?

Consegui encontrar na fonte de alimentação antiga um microchip no mesmo caso que o TL431, mas está marcado o az 431. Em algum lugar da rede, li que é o mesmo. É isso mesmo?

Por que o relé liga o triac? É possível simplesmente conectar 220v ao relé se a carga for permitida dentro de 200 watts?

[#2 andy78]

Diodo - qualquer um com tensão reversa de pelo menos 30 volts.

AZ431 - o mesmo diodo zener ajustável, apenas de outro fabricante, análogo do TL431.

RES55 - relé de palheta. A potência comutada é muito pequena - 7,5 watts (existem outros 15 watts). Sem um triac, não vai funcionar. O triac no circuito desempenha o papel de um elemento de comutação, uma chave que comuta o circuito de carga. A carga máxima de 200 W no artigo é mencionada no sentido de que abaixo dessa potência você pode usar um triac sem radiador, mas a presença de um triac é obrigatória.

[#3]

O esquema é muito pequeno, os valores não são visíveis. Por favor, faça maior.

[#4 andy78]

Aqui está um link para o circuito regulador de temperatura no diodo zener ajustável TL431 em uma escala maior: https://electro-pt.tomathouse.com/termoregul.png

[#5]

Eu comprei um revezamento chinês. Está escrito 12VDC (está incl. Enrolamento).

Comutação 5A 250VAC. Em que potência de comutação o relé é suficiente? Precisa de cerca de 200W

A propósito, estou tentando montar um aquecedor para um aquário para peixes a partir de resistores MLT-2 (li em algum lugar do fórum) e fumigadores antigos, mas é mais fácil do que esse regulador ser encontrado em qualquer lugar, para que você possa adicionar um artigo útil com aquecedores :)

[#6]

E o que vai para a entrada? (1 circuito 12 volts) como ligá-lo? consistentemente?

[#7 andy78]

À esquerda - o circuito de controle de um relé de palheta 12 V. O diodo zener ajustável TL431 é conectado em série ao relé. À direita está a parte de potência do circuito. O relé dispara o triac e controla a carga.

[#8]

Qual é a supervisão desse regulador? Que faixa de temperatura ele regula? Por exemplo, o erro é + -0,5 graus, o intervalo é de -5 a +40 graus

[#9]

É possível aumentar o alcance, por exemplo, para 70 graus?

[#10]

Obrigado pelo circuito. Este é o esquema mais simples que eu só consegui encontrar.

A única coisa que gostaria de simplificar o circuito é descobrir como controlar o triac diretamente, sem um relé de palheta, conforme indicado no circuito ou no opto-isolamento. A única coisa que não sei é se o TL431 tem energia suficiente para abrir o tiristor. Para isso, é necessário 50-100mA. E você também precisa fornecer uma fonte de alimentação simples para o circuito de controle, por exemplo, um divisor de tensão em resistores ou capacitores, que reduz a tensão para 20 volts + ponte de diodos + Krenka, emitindo 12 volts. (como "Fonte de alimentação no banco por 10 minutos"

O circuito está sem elementos digitais, então acho que a falta de isolamento não será muito ruim.

Eu acho que você pode conectar o circuito de controle diretamente ao triac assim: +12 volts a qualquer terminal de energia do triac, a saída do circuito de controle (terminal número 3 TL431) ao terminal de desbloqueio do triac através de um resistor.

Em vez de um termistor, quero usar o diodo 1N4148 como sensor de temperatura, porque é comum e barato. E ele tem um bom alcance, preciso de 100 a 300 graus.

[#11 Fama]

O eletrodo de controle no triac incluído em 220? Também não entendeu o objetivo do diodo D1? E, na minha opinião, seria necessário colocar algum tipo de resistor limitador para esse diodo zener ajustável, e não fornecer imediatamente energia a ele.

[#12]

Diga-me o diagrama do termostato da adega da garagem. É necessário que, quando a temperatura cair para +2, o aquecedor seja ligado. Agradecemos antecipadamente.

[#13]

revezamento do salto dentro e fora

[#14]

Fiz o circuito. É necessário aplicar energia estabilizada ao rolo ou 7812lm e em paralelo ao termoresistor Conder de 0,1 mícrons. Se o salto continuar, aumente.

[#15]

Eu tenho um termistor MMT-4 1.5kOhm. É possível usá-lo neste esquema e como?

[#16 Máx.]

O ressalto do relé pode ser eliminado conectando um capacitor de 220 - 470 uF em paralelo à bobina do relé. 16 volts.

[#17]

O circuito de controle funciona, mas há um problema no estado desligado após 25 a 30 segundos, o triac começa a passar uma tensão de 127 V. R3 abre o triac? Por que uma tensão de 127 V passou?
No estado on, tudo está como deveria, ou seja, 220 V.

[#18]

Qual é a faixa de temperatura do regulador? Precisa de até 220 graus. Se o termistor é 1kom, então qual é o valor nominal de R1 e R2 para atingir 220 graus? Talvez haja uma fórmula de cálculo? A potência do fogão é de 380 watts.

[#19 Boris Aladyshkin]

AndreyTalvez todo o problema esteja no triac KU208G. 127V é obtido pelo fato de o triac passar por um dos semi-ciclos da tensão da rede. Tente substituí-lo por um BTA16-600 importado (16A, 600V), pois eles funcionam de maneira mais constante. Comprar um BTA16-600 agora não é um problema e não é caro.

sta9111, para responder a essa pergunta, você precisará se lembrar de como nosso termostato funciona. Aqui, o parágrafo do artigo: “A tensão no eletrodo de controle 1 é ajustada usando os divisores R1, R2 e R4. Como R4, um termistor com TCR negativo é usado; portanto, quando aquecido, sua resistência diminui. Quando a tensão superior a 2,5V no pino 1 está aberta, o relé está ligado. ”

Em outras palavras, na temperatura desejada, no seu caso 220 graus, no termistor R4 deve ser queda de tensão 2.5V, nós a denotamos como U_2.5V. O valor nominal do seu termistor é 1Kohm - está a uma temperatura de 25 graus. Esta temperatura é indicada nos diretórios.

Referência do termistor msevm.com/data/trez/index.htm

Aqui você pode ver a faixa de temperatura operacional e o TKS: pouco é adequado para uma temperatura de 220 graus.

A característica dos termistores semicondutores é não linear, como mostrado na figura.

Desenho. A característica de tensão de corrente do termistor é electro-bg.tomathouse.com/vat.jpg

Infelizmente, o tipo do seu termistor é desconhecido, portanto, assumiremos que você possui um termistor MMT-4.

De acordo com o gráfico, verifica-se que a 25 graus a resistência do termistor é de apenas 1KΩ. A uma temperatura de 150 graus, a resistência cai para cerca de 300 Ohms, mais precisamente, é simplesmente impossível determinar a partir deste gráfico. Denotamos essa resistência como R4_150.

Assim, verifica-se que a corrente através do termistor será (lei de Ohm) I = U_2.5V / R4_150 = 2.5 / 300 = 0.0083A = 8.3mA. Parece que está a uma temperatura de 150 graus, até agora tudo está claro, e não há erros nos argumentos, como se. Vamos continuar mais.

Com uma tensão de alimentação de 12V, verifica-se que a resistência do circuito R1, R2 e R4 será de 12V / 8.3mA = 1.445KΩ ou 1445Ω. Subtraindo R4_150, verifica-se que a soma das resistências dos resistores R1 + R2 é 1445-300 = 1145Ohm ou 1,145KOhm. Assim, é possível aplicar um resistor de ajuste R1 1Kohm e um resistor limitador R2 470ohm. Aqui está um cálculo.

Tudo isso é bom, apenas alguns termistores são projetados para operar em temperaturas de até 300 graus. Acima de tudo, os termistores CT1-18 e CT1-19 são adequados para essa faixa. Consulte o manual msevm.com/data/trez/index.htm

Assim, verifica-se que esse termostato não fornecerá estabilização de temperatura de 220 e acima de graus, uma vez que foi projetado para o uso de termistores semicondutores. Você precisará procurar um circuito com termistores metálicos TCM ou TSP.

[#20 Sergey]

A 18 graus, este dispositivo será ligado ou o que precisa ser alterado para que funcione de 18 a 26 graus?

[#21]

Boa noite Montou o circuito e a tensão de referência do estabilizador 1,9 pol. Por que isso pode ser ??

[#22]

Vyacheslav,
verifique a integridade do diodo.

[#23]

Boris Aladyshkin,
De modo que o tiristor arou com força total, ou seja, nos dois semi-períodos, é necessário ativar um diodo em paralelo no circuito do tiristor na direção oposta, que é calculada pela corrente da carga e, assim, você compensa a segunda metade das perdas de vida e ativar esse trabalho nos dois semi-períodos para dormir, pode conectar o diodo em série ... .......................

Andrey,

A rede possui dois semi- períodos, respectivamente, um deles abre e o segundo fecha, a pergunta - O QUE FAZER ...... RESPOSTA - novamente, o diodo salvará nossas vidas, em relação ao ânodo e ao controle. coloque o diodo nessa direção para que o meio ciclo de bloqueio funcione para você e não contra você :)

[#24]

Eu montei esse esquema. R1 - 68k? R2 - 100 Ohms. Os contatos de potência K1 derivaram 1uF para que brilhasse menos.Fonte de alimentação através de chave de 12 volts. Isso funciona bem. A histerese é fornecida pelas propriedades do próprio relé. Eu não entendo quais problemas alguns camaradas estão falando aqui. Como eles disseram em nosso treinamento: ENSINAR O JOGO!