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DIY termostato de bricolaje

 


DIY termostato de bricolajeUso inusual del diodo zener ajustable TL431. Controlador de temperatura simple. Descripción y esquema

Cualquiera que haya estado involucrado en reparaciones de fuentes de alimentación de computadoras modernas o varios cargadores - para teléfonos celulares, para cargar baterías AAA y AA "de dedo", se conoce un pequeño detalle TL431. Este es el llamado diodo zener ajustable (análogo doméstico de KR142EN19A). Aquí realmente se puede decir: "Bobina pequeña, sí, cariño".

La lógica del diodo Zener es la siguiente: cuando el voltaje en el electrodo de control excede los 2.5 V (establecido por el voltaje de referencia interno), el diodo Zener, que es esencialmente un microcircuito, está abierto.

En este estado, la corriente fluye a través de él y la carga. Si este voltaje se vuelve ligeramente menor que el umbral especificado, el diodo zener cierra y desconecta la carga.

Cuando dicho diodo zener se usa en fuentes de energía, el LED emisor del optoacoplador que controla el transistor de energía se usa con mayor frecuencia como carga.

Esto es en casos donde es necesario el aislamiento galvánico de los circuitos primario y secundario. Si no se requiere dicho aislamiento, el diodo zener puede controlar directamente el transistor de potencia.

La potencia de salida del microcircuito de diodo zener es tal que, con su ayuda, es posible controlar un relé de baja potencia. Esto es lo que permitió su uso en la construcción de un regulador de temperatura.

En el diseño propuesto, el diodo zener se usa como comparador. Al mismo tiempo, solo tiene una entrada: no se requiere una segunda entrada para suministrar el voltaje de referencia, ya que se genera dentro de este microcircuito.

Esta solución le permite simplificar el diseño y reducir el número de piezas. Ahora, como en la descripción de cualquier diseño, se deben decir algunas palabras sobre los detalles y, en realidad, sobre el principio de funcionamiento de este termostato.

Circuito de tremoregulador simple

Circuito de tremoregulador simple

El voltaje en el electrodo de control 1 se establece utilizando el divisor R1, R2 y R4. Como se usa R4 termistor con TCR negativo, por lo tanto, cuando se calienta, su resistencia disminuye. Cuando el voltaje del pin 1 sobre el chip de 2.5V está abierto, el relé está encendido.

Los contactos de retransmisión incluyen triac D2, que incluye la carga. A medida que aumenta la temperatura, la resistencia del termistor cae, debido a que el voltaje en el terminal 1 se vuelve inferior a 2.5V: el relé se apaga y la carga se apaga.

Usando una resistencia variable R1, se establece la temperatura del termostato.

El sensor de temperatura debe ubicarse en el área de medición de temperatura: si es, por ejemplo, caldera electrica, entonces el sensor debe estar fijado a la tubería que sale de la caldera.

La inclusión de un triac usando un relé proporciona aislamiento galvánico del termistor de la red.

Tipo de termistor KMT, MMT, CT1. Como relé, es posible usar RES-55A con un devanado de 10 ... 12V. El triac KU208G le permite encender la carga hasta 1.5 kW. Si la carga no supera los 200 W, el triac puede funcionar sin el uso de un radiador.

Boris Aladyshkin

Ver también en bgv.electricianexp.com:

  • Indicadores y dispositivos de señalización en un diodo zener ajustable TL431
  • Termostato electrónico para enfriador de aceite.
  • Cómo protegerse contra fluctuaciones de voltaje
  • El interruptor crepuscular más fácil (retransmisión de fotos)
  • Termostato para caldera eléctrica.

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    Comentarios:

    # 1 escribió: | [cita]

     
     

    Tiene un sitio hermoso, todo está escrito en un lenguaje claro y los esquemas son muy simples (esperemos que sean confiables), lo cual es especialmente agradable.

    Con respecto a este circuito, la pregunta es: el diodo D1 indicado en el circuito no está indicado en la descripción del circuito. ¿Cuál debo tomar?

    Pude encontrar en la antigua fuente de alimentación un microchip en el mismo caso que el TL431 pero el az 431 está marcado. En algún lugar de la red leí que es el mismo. Es asi?

    ¿Por qué el relé enciende el triac? ¿Es posible conectar simplemente 220v al relé si la carga está permitida dentro de los 200 vatios?

     
    Comentarios:

    # 2 escribió: andy78 | [cita]

     
     

    Diodo: cualquiera con un voltaje inverso de al menos 30 voltios.

    AZ431 - el mismo diodo zener ajustable, solo de otro fabricante, análogo de TL431.

    RES55 - relé de láminas. La potencia conmutada es muy pequeña: 7,5 vatios (hay otros 15 vatios). Sin un triac, no funcionará. El triac en el circuito desempeña el papel de un elemento de conmutación, una tecla que conmuta el circuito de carga. La carga máxima de 200 W en el artículo se menciona en el sentido de que por debajo de esta potencia puede usar un triac sin radiador, pero la presencia de un triac es obligatoria.

     
    Comentarios:

    # 3 escribió: | [cita]

     
     

    El esquema es demasiado pequeño, los valores no son visibles. Por favor, hazlo más grande.

     
    Comentarios:

    # 4 escribió: andy78 | [cita]

     
     

    Aquí hay un enlace al circuito regulador de temperatura en el diodo zener TL431 ajustable a mayor escala: https://esv.electricianexp.com/termoregul.png

     
    Comentarios:

    # 5 escribió: | [cita]

     
     

    Compré algunos relevos chinos. Está escrito 12VDC (está en incl. Bobinado).

    Cambio de 5A 250VAC. ¿A qué potencia de conmutación es suficiente el relé? Necesita alrededor de 200 W

    Por cierto, estoy tratando de armar un calentador para un acuario para peces de resistencias MLT-2 (leí en alguna parte del foro) y fumigadores viejos, pero es más fácil que este regulador en cualquier lugar, para que pueda agregar un artículo útil con calentadores :)

     
    Comentarios:

    # 6 escribió: | [cita]

     
     

    ¿Y qué va a la entrada? (1 circuito de 12 voltios) ¿cómo encenderlo? consistentemente ??

     
    Comentarios:

    # 7 escribió: andy78 | [cita]

     
     

    A la izquierda, el circuito de control de un relé de láminas de 12 V. El diodo zener ajustable TL431 está conectado en serie con el relé. A la derecha está la parte de potencia del circuito. El relé dispara el triac y controla la carga.

     
    Comentarios:

    # 8 escribió: | [cita]

     
     

    ¿Cuál es la supervisión de este regulador? ¿Qué rango de temperatura regula? Por ejemplo, el error es + -0.5 grados, el rango es de -5 a +40 grados

     
    Comentarios:

    # 9 escribió: | [cita]

     
     

    ¿Es posible aumentar el rango, por ejemplo, a 70 grados?

     
    Comentarios:

    # 10 escribió: | [cita]

     
     

    Gracias por el circuito. Este es el esquema más simple que solo pude encontrar.

    Lo único que me gustaría simplificar el circuito es idear cómo controlar el triac directamente, sin un relé de láminas, como se indica en el circuito o el optoaislamiento. Lo único que no sé es si el TL431 tiene suficiente potencia para abrir el tiristor. Para esto, se necesitan 50-100mA. Y también debe encontrar una fuente de alimentación simple para el circuito de control, por ejemplo, un divisor de voltaje en resistencias o condensadores, que reduce el voltaje a 20 voltios + puente de diodos + Krenka, emitiendo 12 voltios. (como este "Fuente de alimentación en el banco durante 10 minutos"

    El circuito no tiene elementos digitales, por lo que creo que la falta de aislamiento no será muy grave.

    Creo que puede conectar el circuito de control directamente al triac de esta manera: +12 voltios a cualquier terminal de alimentación del triac, la salida del circuito de control (número de terminal 3 TL431) al terminal de desbloqueo del triac a través de una resistencia.

    En lugar de un termistor, quiero usar el diodo 1N4148 como sensor de temperatura, porque es común y barato. Y tiene un buen rango, necesito de 100 a 300 grados.

     
    Comentarios:

    # 11 escribió: Fama | [cita]

     
     

    ¿El electrodo de control en el triac que se incluye en 220? ¿Tampoco entendió el propósito del diodo D1? Y en mi opinión, sería necesario colocar algún tipo de resistencia limitadora para este diodo zener ajustable, y no suministrarle energía de inmediato.

     
    Comentarios:

    # 12 escribió: | [cita]

     
     

    Dime el diagrama del termostato de la bodega del garaje. Es necesario que cuando la temperatura baje a +2, el calentador se encienda. Gracias de antemano.

     
    Comentarios:

    # 13 escribió: | [cita]

     
     

    relé de rebote encendido y apagado

     
    Comentarios:

    # 14 escribió: | [cita]

     
     

    Hizo el circuito. Es necesario aplicar energía estabilizada al rollo o 7812lm, y en paralelo al termistor Conder 0.1 micras. Si el rebote continúa, entonces aumente.

     
    Comentarios:

    # 15 escribió: | [cita]

     
     

    Tengo un termistor MMT-4 1.5kOhm. ¿Es posible usarlo en este esquema y cómo?

     
    Comentarios:

    # 16 escribió: Max | [cita]

     
     

    El rebote del relé se puede eliminar conectando un condensador de 220 - 470 uF en paralelo con la bobina del relé. 16 voltios

     
    Comentarios:

    # 17 escribió: | [cita]

     
     

    El circuito de control funciona, pero hay un problema en el estado apagado después de 25-30 segundos, el triac comienza a pasar un voltaje de 127 V. ¿R3 abre el triac? ¿Por qué se pasa un voltaje de 127 V?
    En el estado activado, todo es como debería, es decir 220 V.

     
    Comentarios:

    # 18 escribió: | [cita]

     
     

    ¿Cuál es el rango de temperatura del regulador? Necesita hasta 220 grados. Si el termistor es 1kom, ¿cuál es el valor nominal de R1 y R2 para alcanzar 220 grados? Tal vez hay una fórmula de cálculo? La potencia de la estufa es de 380 vatios.

     
    Comentarios:

    # 19 escribió: Boris Aladyshkin | [cita]

     
     

    AndreyQuizás todo el problema está en el triac KU208G. 127V se obtiene del hecho de que el triac pasa uno de los semiciclos de la tensión de red. Intente reemplazarlo con un BTA16-600 importado (16A, 600V), funcionan de manera más constante. Comprar un BTA16-600 ahora no es un problema, y ​​no es costoso.

    sta9111, para responder a esta pregunta, deberá recordar cómo funciona nuestro termostato. Aquí, el párrafo del artículo: “El voltaje en el electrodo de control 1 se establece usando el divisor R1, R2 y R4. Como R4, se usa un termistor con un TCR negativo, por lo tanto, cuando se calienta, su resistencia disminuye. Cuando el voltaje superior a 2.5V en el pin 1 está abierto, el relé está encendido ".

    En otras palabras, a la temperatura deseada, en su caso 220 grados, en el termistor R4 debe estar caída de voltaje 2.5V, lo denotamos como U_2.5V. El valor nominal de su termistor es 1Kohm, esto es a una temperatura de 25 grados. Esta temperatura se indica en los directorios.

    Referencia de termistor msevm.com/data/trez/index.htm

    Aquí puede ver el rango de temperatura de funcionamiento y TKS: poco es adecuado para una temperatura de 220 grados.

    La característica de los termistores semiconductores es no lineal, como se muestra en la figura.

    Dibujo La característica de corriente-voltaje del termistor es bgv.electricianexp.com/vat.jpg

    Desafortunadamente, se desconoce el tipo de su termistor, por lo que asumiremos que tiene un termistor MMT-4.

    Según el gráfico, resulta que a 25 grados la resistencia del termistor es de solo 1KΩ. A una temperatura de 150 grados, la resistencia cae a aproximadamente 300 ohmios, más precisamente, es simplemente imposible determinar a partir de este gráfico. Denotamos esta resistencia como R4_150.

    Por lo tanto, resulta que la corriente a través del termistor será (ley de Ohm) I = U_2.5V / R4_150 = 2.5 / 300 = 0.0083A = 8.3mA. Parece que está a una temperatura de 150 grados, hasta ahora todo está claro, y no hay errores en los argumentos, como si así fuera. Sigamos más allá.

    Con un voltaje de suministro de 12V, resulta que la resistencia del circuito R1, R2 y R4 será de 12V / 8.3mA = 1.445KΩ o 1445Ω. Restando R4_150, resulta que la suma de las resistencias de las resistencias R1 + R2 es 1445-300 = 1145Ohm, o 1.145KOhm. Por lo tanto, es posible aplicar una resistencia de ajuste R1 1Kohm y una resistencia limitadora R2 470ohm. Aquí hay un cálculo.

    Todo esto es bueno, solo unos pocos termistores están diseñados para funcionar a temperaturas de hasta 300 grados. Por encima de todo, los termistores CT1-18 y CT1-19 son adecuados para este rango. Consulte el manual msevm.com/data/trez/index.htm

    Por lo tanto, resulta que este termostato no proporcionará estabilización de temperatura de 220 grados o más, ya que está diseñado para el uso de termistores semiconductores. Deberá buscar un circuito con termistores metálicos TCM o TSP.

     
    Comentarios:

    # 20 escribió: Sergey | [cita]

     
     

    A 18 grados, ¿se encenderá este dispositivo o qué se debe cambiar para que funcione de 18 a 26 grados?

     
    Comentarios:

    # 21 escribió: | [cita]

     
     

    Buenas tardes Ensamblado el circuito y el voltaje de referencia del estabilizador 1.9 in. ¿Por qué puede ser esto?

     
    Comentarios:

    # 22 escribió: | [cita]

     
     

    Vyacheslav,
    Verifique la integridad del diodo.

     
    Comentarios:

    # 23 escribió: | [cita]

     
     

    Boris Aladyshkin,
    De modo que el tiristor arado con toda su fuerza, es decir en ambos semiciclos, es necesario encender el diodo en paralelo en el circuito de tiristores en la dirección opuesta, la corriente calculada para la carga y, por lo tanto, compensar la segunda mitad de las pérdidas de vida y para activar este trabajo en ambos medios períodos para dormir, puede enchufar el diodo en serie ..... .......................

    Andrey,

    La red tiene dos medios períodos, respectivamente, uno de ellos se abre, y el segundo se cierra, la pregunta - QUÉ HACER ... RESPUESTA - nuevamente, el diodo salvará nuestras vidas, con respecto al Ánodo y el Control. coloque el diodo en la dirección para que el medio ciclo de bloqueo funcione para usted y no en su contra :)

     
    Comentarios:

    # 24 escribió: | [cita]

     
     

    Reuní este esquema. R1 - 68k? R2 - 100 ohmios. Los contactos de potencia K1 se desvían 1uF para que brille menos. Fuente de alimentación a través de una fuente de 12 voltios. Funciona bien La histéresis es proporcionada por las propiedades del relé en sí. No entiendo de qué problemas están hablando algunos camaradas aquí. Como dijeron en nuestro entrenamiento: ¡ENSEÑE EL PARTIDO!