מעוניין להכין תרמוסטט אלקטרוני מדויק למקרר שלך? שלושת העיצובים הייחודיים של תרמוסטט מצב מוצק המתוארים במאמר זה יפתיעו אתכם עם הביצועים ה'מגניבים 'שלהם.

עיצוב מס '1: מבוא

היחידה שנבנתה ומשולבת עם כל מכשיר רלוונטי תתחיל באופן מיידי להציג שליטה משופרת במערכת החוסכת חשמל וגם להגדיל את חיי המכשיר.

תרמוסטטים קונבנציונליים למקרר יקרים ולא מדויקים במיוחד. יתר על כן אלה מועדים לבלאי ולכן אינם קבועים. מכשיר תרמוסטט אלקטרוני פשוט ויעיל למקרר נדון כאן.

מה זה תרמוסטט

תרמוסטט, כפי שכולנו מכירים, הוא מכשיר שמסוגל לחוש רמת טמפרטורה מוגדרת מסוימת ולמנוע או להחליף עומס חיצוני. מכשירים כאלה יכולים להיות מסוגים אלקטרומכניים או סוגים אלקטרוניים מתוחכמים יותר.

תרמוסטטים קשורים בדרך כלל למכשירי מיזוג אוויר, קירור וחימום מים. עבור יישומים כאלה המכשיר הופך לחלק קריטי במערכת שבלעדיו המכשיר עשוי להגיע ולהתחיל לפעול בתנאים קיצוניים ובסופו של דבר להיפגע.

התאמת מתג הבקרה המסופק במכשירים שלעיל מבטיחה כי התרמוסטט מנתק את החשמל למכשיר ברגע שהטמפרטורה עוברת את הגבול הרצוי ומתחלף חזרה ברגע שהטמפרטורה חוזרת לסף התחתון.

כך הטמפרטורה בתוך המקררים או טמפרטורת החדר דרך מזגן נשמרת לטווחים נוחים.

רעיון המעגל של תרמוסטט מקרר המוצג כאן יכול לשמש חיצונית על פני מקרר או כל מכשיר דומה כדי לשלוט על פעולתו.

שליטה על פעולתם יכולה להיעשות על ידי הצמדת אלמנט החישה של התרמוסטט לרשת פיזור החום החיצונית הממוקמת בדרך כלל מאחורי מרבית מכשירי הקירור המשתמשים בפריון.

העיצוב גמיש יותר וטווח רחב בהשוואה לתרמוסטטים המובנים ומסוגל להפגין יעילות טובה יותר. המעגל יכול להחליף בקלות את עיצובי הלואו-טק המקובלים ויתרה מכך הוא הרבה יותר זול בהשוואה אליהם.

בואו להבין כיצד המעגל מתפקד:

מבצע מעגל

התרשים לצד מראה מעגל פשוט שנבנה סביב IC 741, שמוגדר בעצם כמשווה מתח. משולב כאן שנאי פחות אספקת חשמל כדי להפוך את המעגל לקומפקטי ומצב מוצק.

תצורת גשר הכוללת R3, R2, P1 ו- NTC R1 בכניסה מהווה את מרכיבי החישה העיקריים של המעגל.

הקלט ההפוך של ה- IC מהודק בחצי מתח המתח באמצעות רשת מחלקי מתח של R3 ו- R4.

“איזה מכשיר מגביל את זרימת הזרם לכיוון אחד ”

זה מבטל את הצורך לספק אספקה כפולה ל- IC והמעגל מסוגל לייצר תוצאות אופטימליות גם באמצעות אספקת מתח בודדת.

מתח הייחוס לקלט הלא-הפוך של ה- IC קבוע דרך ה- P1 הקבוע מראש ביחס ל- NTC (מקדם טמפרטורה שלילי).

במקרה שהטמפרטורה הנבדקת נוטה להיסחף מעל לרמות הרצויות, התנגדות ה- NTC יורדת והפוטנציאל בקלט שאינו הופך של ה- IC חוצה את ההפניה שנקבעה.

זה מחליף באופן מיידי את תפוקת ה- IC, אשר בתורו מחליף את שלב הפלט הכולל טרנזיסטור, רשת טריאק, ומכבה את העומס (חימום או מערכת קירור) עד שהטמפרטורה מגיעה לסף התחתון.

נגדי המשוב R5 מסייעים במידה מסוימת לגרום להיסטריה למעגל, פרמטר חשוב שבלעדיו המעגל עשוי לשמור על התהפכות די מהר בתגובה לשינויי הטמפרטורה הפתאומיים.

לאחר סיום ההרכבה, הגדרת המעגל היא פשוטה מאוד והיא נעשית בנקודות הבאות:

זכור שהמעגל המלא נמצא בעוצמה העיקרית של AC, ולכן מומלץ להיזהר מאוד תוך כדי ביצוע הבדיקה והליכי ההגדרה. שימוש בקרש עץ או כל חומר בידוד אחר הרגליים שלך מומלץ בחום גם להשתמש בכלי חשמל אשר מבודדים בצורה קרובה וסביב לאזור החריטה.

כיצד להתקין מעגל תרמוסטט מקרר אלקטרוני זה

תזדקק למקור חום לדוגמא המותאם במדויק לרמת סף החיתוך הרצויה של מעגל התרמוסטט.

הפעל את המעגל והכנס והצמיד את מקור החום הנ'ל באמצעות ה- NTC.

עכשיו התאם את ההגדרה הקבועה מראש כך שהפלט רק יתחלף (נורית הפלט נדלקת).
הסר את מקור החום מה- NTC, תלוי בהיסטריה של המעגל, על הפלט לכבות תוך שניות ספורות.

חזור על ההליך פעמים רבות כדי לאשר את תפקודו הנכון.

“מהו גשר אבן חיטה ”

זה מסיים את הגדרת תרמוסטט מקרר זה ומוכן לשילוב בכל מקרר או גאדג'ט דומה לצורך ויסות מדויק וקבוע של פעולתו.

רשימת חלקים

R1 = 10k NTC,
R2 = קבוע מראש 10K
R3, R4 = 10K
R5 = 100K
R6 = 510E
R7 = 1K
R8 = 1 מיליון
R9 = 56 אוהם / 1 וואט
C1 = 105 / 400V
C2 = 100uF / 25V
D2 = 1N4007
Z1 = 12V, דיודת זנר 1 וואט

עיצוב מס '2: מבוא

2) מעגל תרמוסטט אלקטרוני נוסף אך יעיל למקרר מוסבר להלן. הפוסט מבוסס על הבקשה שנשלחה אלי על ידי מר אנדי. הרעיון המוצע כולל רק IC LM 324 יחיד כמרכיב הפעיל העיקרי. בואו ללמוד עוד. הדוא'ל שקיבלתי ממר אנדי:

מטרת המעגל

אני אנדי מקראקס. ראיתי שיש לך ניסיון עם תרמוסטטים ועיצובים אלקטרוניים אחרים, אז אני מקווה שתוכל לעזור לי. אני צריך להחליף את התרמוסטט המכני למקרר שאינו פועל יותר. אני מצטער שלא כתבתי ישירות בבלוג. אני חושב שזה יותר מדי טקסט.
החלטתי לבנות סכמה אחרת.
זה עובד טוב, אבל רק לטמפרטורות חיוביות. אני זקוק לסכמה כדי לפעול מ -5 צלזיוס ל -4 צלזיוס (כדי להשתמש ב- VR1 כדי לקבוע את הטמפרטורה בתוך המקרר בטווח של -5 צלזיוס +4 צלזיוס כמו שכפתור התרמוסטט הישן נהג לעשות).
התרשים משתמש ב- LM35DZ (0 צלזיוס עד 100 צלזיוס). אני משתמש ב- LM35CZ (-55 צלזיוס עד +150 צלזיוס). כדי לגרום ל- LM35CZ לשלוח מתח שלילי, הנחתי נגד 18k בין pin2 של LM35 לבין השלילי מאספקת החשמל (pin4 של LM358). (כמו בעמוד 1 או 7 (איור 7) בגליון הנתונים).
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
מכיוון שאני משתמש באספקת חשמל מיוצבת של 5,2 וולט, פעלתי בשינויים הבאים: 1. ZD1, R6 יצאו. R5 הוא 550 אוהם.
2. VR1 הוא 5K במקום 2,2K (לא הצלחתי למצוא סיר 2,2K) העיצוב לא עובד בטמפרטורות מתחת ל 0 צלזיוס. מה עוד עלי לשנות? עשיתי מדידה.
ב 24 צלזיוס, LM35CZ נותן 244mVAt -2 צלזיוס, LM35CZ נותן -112mV (ב -3 צלזיוס הוא -113mV) ב -2 צלזיוס המתח בין TP1 ו- GND cand מוגדר מ VR1 בין 0 ל 2,07 v תודה !

הערכת מעגל:

הפתרון כנראה הרבה יותר פשוט ממה שנראה.

בעיקרון המעגל מגיב רק לטמפרטורות חיוביות מכיוון שהוא משלב אספקה אחת. על מנת לגרום לו להגיב לטמפרטורות שליליות. את המעגל או ליתר דיוק יש להזין את המנורות במתח אספקה כפול.

זה בהחלט יפתור את הבעיה ללא צורך בשינוי דבר במעגל.

למרות שהמעגל הנ'ל נראה מעולה, חובבים חדשים עשויים למצוא את ה- ICs LM35 ו- TL431 די לא מוכרים וקשים להגדרה. ניתן לבנות סוג דומה של מעגל של תרמוסטט מקרר אלקטרוני באמצעות IC LM324 יחיד בלבד ועל ידי דיודת 1N4148 רגילה כמו חיישן.

האיור שלהלן מציג את החיווט הפשוט שנעשה סביב א מרובע אופמפ IC LM324 .

A1 מייצרת קרקע וירטואלית למעגלי החישה, ובכך יוצרת אספקת מתח כפול, תוך הימנעות מחיווט מסובך ומסורבל. A2 מהווה את שלב החישה המשתמש ב'דיודת הגן '1N4148 לביצוע כל חישת הטמפרטורה.

A2 מגביר את ההבדלים שנוצרים על פני הדיודה ומזין אותה לשלב הבא בו A3 מוגדר כמשווה.

התוצאה הסופית המתקבלת מפלט A4 מוזנחת לבסוף לשלב השוואה אחר המורכב מ- A4, ולשלב נהג הממסר הבא. הממסר שולט על מתג הפעלה / כיבוי של מדחס המקרר בהתאם להגדרות P1 הקבועות מראש.

יש להגדיר את P1 כך שהנורית הירוקה פשוט תיכבה ב -5 מעלות או כל טמפרטורה נמוכה אחרת, בהתאם לדרישות המשתמשים. יש להתאים את P2 הבא כך שהממסר רק יופעל במצב הנ'ל.

יש להחליף את R13 בפועל עם הגדרה קבועה מראש של 1M. יש לכוונן את ההגדרה המוגדרת מראש כך שהממסר פשוט יושבת בסביבות 4 מעלות צלזיוס או כל ערך אחר קרוב יותר בהתאם להעדפות המשתמשים.

עיצוב מס '3

3) רעיון המעגל השלישי שהוסבר להלן התבקש אלי על ידי אחד הקוראים הנלהבים של הבלוג הזה מר גוסטבו. פרסמתי מעגל אחד דומה של תרמוסטט מקרר אוטומטי, אולם המעגל נועד לחוש ברמת טמפרטורה גבוהה יותר הזמינה ברשת הצדדית האחורית של המקררים.

מר גוסטבו לא העריך את הרעיון והוא ביקש ממני לעצב מעגל תרמוסטט למקרר שיוכל לחוש את הטמפרטורות הקרות בתוך המקרר, ולא את הטמפרטורות החמות בחלק האחורי של המקרר.

אז עם קצת מאמץ יכולתי לגלות את דיאגרמת המעגל הנוכחית של מקרר בקר טמפרטורה , בואו ללמוד את הרעיון עם הנקודות הבאות:

איך המעגל מתפקד

הרעיון אינו חדש במיוחד, ואינו ייחודי, זהו מושג ההשוואה הרגיל ששולב כאן.

IC 741 הוצמד במצב ההשוואה הסטנדרטי שלו וגם כמעגל מגבר לא הפוך.

תרמיסטור ה- NTC הופך למרכיב החישה העיקרי ואחראי במיוחד על חישת טמפרטורות קרות.

NTC פירושו מקדם טמפרטורה שלילי, כלומר ההתנגדות של התרמיסטור תעלה ככל שהטמפרטורה סביבו צונחת.

יש לציין כי יש לדרג את ה- NTC לפי המפרט הנתון אחרת המערכת לא תפעל כמתוכנן.

P1 הקבוע מראש משמש לקביעת נקודת המעידה של ה- IC.

כאשר הטמפרטורה בתוך המקרר יורדת מתחת לרמת הסף, התנגדות התרמיסטור הופכת גבוהה מספיק ומפחיתה את המתח שבסיכה ההפוכה מתחת לרמת מתח הסיכה שאינה הופכת.

זה הופך באופן מיידי את תפוקת ה- IC לגבוהה, מפעילה את הממסר ומכבה את מדחס המקרר.

יש להגדיר את P1 כך שפלט האופמפ יהפוך גבוה בסביבות אפס צלזיוס.

היסטריה קטנה שהציג המעגל מגיעה כברכה או ליתר דיוק ברכה בתחפושת, מכיוון שבגלל זה המעגל אינו עובר במהירות ברמות הסף אלא מגיב רק לאחר שהטמפרטורה עלתה לכמה מעלות מעל לרמה המעידה.

לדוגמא, נניח שאם רמת הכישלון מוגדרת לאפס מעלות, ה- IC יכשיל את הממסר בנקודה זו ומדחס המקרר יכבה גם כן, הטמפרטורה בתוך המקרר מתחילה כעת לעלות, אך ה- IC אינו חוזר מיד אלא שומר על מיקום עד שהטמפרטורה עלתה לפחות עד 3 מעלות צלזיוס מעל האפס.