Терморегулятор

[78L05]

Здравствуйте.

Вот понадобилось сделать терморегулятор. Нужно, чтобы терморегулятор отключал нагреватель при достижении определенной температуры. Нагревать буду почву в горшке (кадке). Нужно, чтобы датчик нормально (быстро работал). Температура будет около 21^оС. При данной температуре нагреватель должен отключаться. А включатся, допустим, при 19-20 ^оС.

Но вот не смог до конца определиться с датчиком (температуры) и схемным решением. Эти две схемы сделаны на включение нагрузки при достижении определенный температуры.Мне по душе сделать на 561ла7 (если на 11 выход подключаться, то можно нагрузку отключать), но терморезистор (уменьшает свое сопротивление при нагревании) хочу заменить на датчик на транзисторе из второй прикрепленной схемы. Как это состыковать я до конца не совсем понимаю.

Дальше... мне не хочется прикреплять реле. Хочется сделать включение и отключение нагрева на полевом транзисторе. Нагрев будет потреблять пока не больше 3А (в крайнем случае рассчитываю на 6А).

Подскажите, пожалуйста, как все это скрестить...

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Falconist]

Если Вам действительно нужен нормальный терморегулятор, то сразу забудьте о всяких "левых" термодатчиках. Вот схема. Делал для себя.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[78L05]

И нагреватель и схема у меня будет питаться пока от трансформатора. Значит развязка, наверное, не нужна.

Хотелось сделать надежно работающую схему из того, что есть под рукой. Покупной датчик типа ЛМ335 дает 1мВ/1^оК и погрешность 3 ^оС (если я не ошибаюсь). У Вас ЛМ35 -- он получше. Просто пока думаю, что легче сделать датчик на транзисторе.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[o_l_e_g]

Возьми термостат DS1821, запрограммируй, и подключи полевик, всё!

[lukinov]

Вот ещё простенькая схема. LM35 я лично в руках не держал. А там пусть сам выбирает.

[78L05]

Возьми термостат DS1821, запрограммируй, и подключи полевик, всё!

Его нет под рукой. Стоимость его в моих краях почти 5у.е. А хочется из того, что есть и надежно чтоб было.... Есть 561ла7 (в принципе и лм311 будет), хочется на нее транзисторный датчик прицепить и полевик для управления нагрузкой. И хочется, чтоб оно функционировало как надо для моих температурных диапазонов. Но мозга моего не хватает для правильной организации этого в кучу.

[Falconist]

Можно и на транзисторе в качестве датчика. И даже на диоде. Температурная зависимость напряжения на эмиттерном переходе при заданном токе эмиттера почти линейна при низких уровнях инжекции и характеризуется отрицательным коэффициентом, который составляет 1,9 - 2,2 мв / С. Но это в 5 раз меньше, чем в специализированном термодатчике.

Делал я когда-то датчик на диоде. Работал нормально. Но схема была посложнее, с индикацией текущей температуры. Для термостата. Я смещал напряжение на аноде в плюс, чтобы при нуле градусов на катоде был ноль. Тогда его балансировку и регулировку усиления (при 100 градусах) можно было производить независимо друг от друга. Стоял усилитель на ОУ, чтобы было надежное срабатывание компаратора. Питание поэтому было двуполярным.

Давно это было... Лет 15 назад. Когда "деревья были большими", а ничего готового и подходящего из элементной базы не было.

[78L05]

Про датчик на транзисторе http://radio-gl.narod.ru/constr/pc/term_ven/term_ven.htm (вторая схема взята с этого источника). Там описывается, что коффициент -20мВ/С (в два раза выше чем в специализированном датчике).

[Falconist]

Начнем с того, что максимальный допустимый втекающий ток у LM311 (КР554СА3) составляет всего 50 мА. А минимальный ток, потребляемый кулерами (теми, что проходили через мои руки, диаметром 3...4 дюйма, возможно, существуют и с меньшим потреблением), был 120 мА. Одно это заставляет усомниться в работоспособности схемы по ссылке. "Правило 13-го удара", однако...

Что же касается 20 мВ/град, то такое в этой схеме вполне возможно. Вот только еще бы резистор между его базой и эмиттером поставить подстроечным, тогда можно было бы подстраивать исходное падение напряжение на этом двухполюснике. Такое включение широко применяется для термокомпенсации тока покоя в УМЗЧ и хорошо работает уже многие десятки лет.

Еще прикольнее было бы поставить вместо R1 генератор тока на транзисторе.

[dival]

http://www.masterkit.ru/info/magshow.php?num=120 Вот такую схему посмотри.

[78L05]

Начнем с того, что максимальный допустимый втекающий ток у LM311 (КР554СА3) составляет всего 50 мА. А минимальный ток, потребляемый кулерами (теми, что проходили через мои руки, диаметром 3...4 дюйма, возможно, существуют и с меньшим потреблением), был 120 мА. Одно это заставляет усомниться в работоспособности схемы по ссылке. "Правило 13-го удара", однако...

Что же касается 20 мВ/град, то такое в этой схеме вполне возможно. Вот только еще бы резистор между его базой и эмиттером поставить подстроечным, тогда можно было бы подстраивать исходное падение напряжение на этом двухполюснике. Такое включение широко применяется для термокомпенсации тока покоя в УМЗЧ и хорошо работает уже многие десятки лет.

Еще прикольнее было бы поставить вместо R1 генератор тока на транзисторе.

Так вот от этой схемы я хочу забрать транзисторный датчик и прикрутить его к схеме на 561ла7. А вместо реле поставить полевик. Вот об этом я и спрашиваю. как это правильно организовать.

И еще отрицательный коэффициент -- это когда при повышении температуры понижается сопротивление (следовательно падение напряжения)?

Изменено 25 декабря, 2012 пользователем 78L05

[Falconist]

Не надо ЛА7! Это цифровая микросхема. То, что "по бедности" её иногда используют по другому назначению - не значит, что она будет работать нормально как компаратор. Т.е., как-то работать будет, но не так надежно, как специализированный компаратор, специально "заточенный" под преобразование аналогового сигнала в дискретный.

Полевик "прикручивать" тоже не надо. Либо реле, либо, как я привел на своей схеме - оптрон с симистором. Либо твердотельное реле.

Сопротивление не понижается. Уменьшается падение напряжения. Как бы на стабилитроне.

Делайте правильно. Неправильно - само получится.

[78L05]

Не надо ЛА7! Это цифровая микросхема. То, что "по бедности" её иногда используют по другому назначению - не значит, что она будет работать нормально как компаратор. Т.е., как-то работать будет, но не так надежно, как специализированный компаратор, специально "заточенный" под преобразование аналогового сигнала в дискретный.

Полевик "прикручивать" тоже не надо. Либо реле, либо, как я привел на своей схеме - оптрон с симистором. Либо твердотельное реле.

Сопротивление не понижается. Уменьшается падение напряжения. Как бы на стабилитроне.

Делайте правильно. Неправильно - само получится.

А я думал, что понижается или повышается общее сопротивление системы КТ814 + R2 и R3, соответственно в компаратор приходит с делителя R1 и (КТ814 + R2 и R3) соответствующее напряжение..

Жаль, что на 561ла7 не стоит...я так надеялся, что на радиорынок ехать не придется

А почему не стоит полевик прикручивать? Чем реле лучше? Разваязка оптическая мне не нужна...все будет запитываться от трансформатора и "датчик" и нагреватель...

[Falconist]

1. Нарушение п.II.9 Правил форума (цитирование предыдущего сообщения).

Предупреждение! Впредь вместо кнопки "Ответить с цитатой" пользуйтесь окном " Ответить"!

2. Транзистор VT1 + R2R3 представляет собой "регулируемый стабилитрон" с очень высокой температурной нестабильностью как раз из-за зависимости падения напряжения на базовом переходе от температуры. Как и обычный стабилитрон, имеет всего 2 вывода ("двухполюсник"): один - эмиттер + верхний вывод R2, второй - коллектор + нижний вывод R3. Входит в состав делителя, образованного им и резистором R1.

Как я писал выше, падение напряжения на нем можно регулировать, если R2 или R3 сделать переменным. При переменном R3 регулировка намного плавнее, но если вдруг нарушится контакт движка переменника с токопроводящей дорожкой, может возникнуть аварийная ситуация: падение напряжения существенно увеличится, что компаратор воспримет, как снижение температуры и включит нагреватель на постоянно. Результат предсказуем.

Если такая беда случится с переменником R2, то будет наоборот - падение напряжения уменьшится и нагреватель просто никогда не включится.

Развязка никогда не помешает. Даже если заизолировать всё, что возможно, всё равно для "ручек шаловливых" найдется щелочка, через которую бобом может токнуть нехило так... Здесь лучше перебдеть, чем недобдеть.

Ну, а полевик - он ведь проводит только в одном направлении. Надо будет ставить диодный мост. А это дополнительные детали и падение напряжения в коммутируемой цепи на диодах. Да и гальванической развязки с ним не получить.

[78L05]

В общем я понял... Спаял на скорую руку этот датчик на транзисторе кт816 только вот R3 взял 20кОм. Из термометра под рукой есть только термопара от тестера. Не фантан, но общую тенденцию я увидел. С повышением температуры на транзисторе на 1 градус падение напряжения (меряю другим тестером) составляет где-то 20мВ. Повышение температуры на 3 градуса дает падение в 60 мВ.Т.е. он работает как и описывал автор.

Вот теперь встал у меня вопрос: смогу ли я с помощью данного компаратара (лм311) ловить разницу в 20-40мВ (т.е. 1-2 градуса)?

[Falconist]

Лёгко.

Кстати, вот так можно включать полевики ("твердотельное реле"). Но ни о какой гальванической развязке речи уже не может быть.

[78L05]

Я еще раз повторяю, что питаться схема и НАГРЕВАТЕЛЬ будет от трансформатора 12-16В (на данный момент). Тат что мне пока развязка, наверное, ни к чему. Вот к такому раскладу я хочу привинтить полевой транзистор. Нагреватель будет кушать пока 2,5 А. Нагреватель будет реализован пока на двух ЛМ317 в токовом включении. Как-то так...Вот именно через полевик я и хочу управлять питанием этих лм317.

Единственное...как стоит организовать стабилизацию напряжения на всю схему датчика? может на TL431 будет лучше чем на LM-ках?

И еще..у меня есть компаратор LM339 (счетверенный вроде бы). Он под такое подойдет? Т.е. сразу на 4 температурных датчика + 4 полевика управления нагревом?

Изменено 25 декабря, 2012 пользователем 78L05

[Falconist]

Если питание нагревателя низковольтное, то, конечно, полевики будут лучше. Только непонятно, зачем тогда нужны LM317. Ведь теплу всё равно, на каких компонентах рассеиваться. Хоть на резисторах, хоть на транзисторах. Питание собственно компаратора можно и не стабилизировать. Главное - хорошо застабилизировать напряжение питания измерительной части. TL431 действительно будет лучше, чем стабилитрон, с его собственным температурным коэффициентом нестабильности.

Я бы всё-таки порекомендовал питать электронику от отдельной маломощной обмотки. И еще учтите, что у компаратора выход с открытым коллектором! Т.е., нужен подтягивающий резистор к плюсу питания, чтобы на выходе получить высокий уровень напряжения.

[78L05]

На ЛМ317 в токовом включении выполнен НАГРЕВАТЕЛЬ. Т.е. полевик будет управлять питанием НАГРЕВАТЕЛЯ НА ЛМ317.

Про какой компаратор Вы сейчас вели речь? ЛМ311 или ЛМ339? Т.е. подтягивающий резистор -- это от плюса питания к выходу компаратора присоединяется? А как рассчитать его номинал?

Просто я сейчас еще подумал о целесообразности счетверенного компаратора...конечно вроде и удобно для паяния всего в одном месте...только вот каждый датчик придется настраивать под длину провода как минимум, наверное...

Кстати, а как правильно организовать тот самый гистерезис (если я правильно термин понял)? Т.е. мне нужно, чтобы нагре отключался при 21 градусе, включался при 19-20...т.е. чтоб не было "дребезжания" вкл/выкл постоянно...

[Falconist]

Если Вы хотите всё-таки использовать LM317 в качестве нагревателя, то полевики буут совершенно излишними. Им можно управлять (отключать) прямо по управляющему входу.

Ссылка на даташит.

Кстати, я продолжаю оцень сильно сомневаться в целесообразности такого решения, т.к. LM317 выдерживает всего 1,5 А по току, даже в металлическом корпусе ТО-3, а по рассеиваемой мощности - всего 2,5 Вт!!!). По той же ссылке, рис.6, 8. Подумайте хорошенько, стОит ли так делать!

Открытый коллектор - в обоих компараторах. И в LM339/393 и в LM311. Только если максимальный втекающий (от плюса питания в выход) ток для LM339/393 - всего 16 мА, то для LM311 - 50 мА. Вот по нему и расчитывается резистор, чтобы не превысить ток.

По поводу гистерезиса почитайте: http://cxem.net/begi.../beginner96.php (Рис.14...16 и вокруг них). Что не поймете - спрашивайте.

[78L05]

LM317 я уже успел из них сделать подогреватель топливного фильтра. Думал сделать из нихрома, но его у меня не было. Тут же на форуме мне посоветовали про ЛМ317 в режиме генератора тока. Действительно оказалось, что работает. Греет хорошо + внутренняя термозащита на 150 градусах сама снижает ток. каждая выдает у меня до 15Вт в зависимости от окружающей температуры. Вот ссылка на эту тему http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=115875&hl=

LM317 прикрепляется к радиатору (жестянке) и выдает свои ваты в окружающую среду.

А вот про управление (отключение) в токовом включении я чего-то не понял...вроде так нельзя...

[Falconist]

Как по мне, то применять LM317 в качестве нагревателей - что из пушки по воробьям стрелять. Конечно, возможно, но они для другого предназначены.

Если в загашниках имеются мощные транзисторы (лучше Дарлингтоны), то из них спокойно делается генератор тока - и пропускайте хоть 5 А и снимайте с них по 40...60 Вт с каждого. И управлять такими генераторами тока легче легкого.

Покопайтесь у себя, отпишитесь, что есть, а схемку я набросаю.

[78L05]

Из транзисторов есть кт818 кт819 кт837...кт815 и кт816. Дарлингтона могу купить, т.к. все равно ехать за компаратором придется....С транзисторами же сложнее получится...Их перегреть без должного рассчета в раз можно будет. А LM317 сама себе доктор...

Вот, единственное, немного пока не понял как организовать управление через полевик. Покопаюсь завтра...

И про компаратор и ток для полевика....Полевику ж больше важно управляющее напряжени, чем ток?

Дальше про компаратор...запутался...на какой вход подается опорное напряжение на + или - (именно для микросхем, которые считаются компараторами)?

[Falconist]

Я давал ссылку на свою статью. Читали?

Сомнения совершенно надуманы.

Вот, прикрепляю вырезку из моей рабочей схемы, которая диммирует (регулирует яркость методом ШИМ) мощные светодиоды со стабильным током 1 А. Поэтому на напряжения внимания не обращайте. В Вашем случае в коллектор ничего включать не надо. Всё напряжение должно упасть на транзисторе. Ток через этот генератор устанавливается резистором R3 (R4 у меня стоит только для точной подстройки тока, Вам тоже не нужен). На нем должно падать 0,7 В. Если будет больше - тогда транзистор VT1 начинает приоткрываться и фиксирует ток эмиттера VT2, чтобы он составлял нужную величину. Если меньше - призакрывается. Для 2,5 А номинал R3 должен составлять 0,27 Ома. Для 4,7 А = 0,15 Ома. Больше тока не будет, не бойтесь.

"Подтягивающим резистором" является R1. Если на выходе компаратора высокий уровень - через него поступает ток в базу VT2. Если низкий - генератор "затыкается" (ток через него не идет). Вот и всё управление.

[78L05]

Да материал по ссылке читал. По этому и спросил про входы компаратора. Тут на схемах он изображен как ОУ, если я не ошибаюсь...Из даташита на LM339 не могу до конца осознать минимальное напряжение однополярного питания. Но думается мне, что от 5В должно уже работать. А выходное получается будет почти равно напряжению питания (ну или смотря откуда подтягивающий резистор )? И еще про опорное напряжение через делить из резисторов: можно ли его брать с одного делителя для всех компараторов?

Почитал про управление полевиками. Я так понял, что в случае LM339 подтягивающий резистор будет ограничивать и ток заряда емкости затвора (чтоб не сжечь) и напряжение близкое к питанию давать. Т.е. в случае,например, питания микросхемы 7,5В мне подтягивающий резистор нужен на 500Ом для того, чтобы выдал компаратор ток в 15мА и напряжение почти 7,5В. И прямо к выходу компаратора подключать затвор полевика N-канального? У меня есть irf540, но судя по даташиту, если я правильно понимаю, то открыть его я полностью не смогу с такими параметрами.

Предстваленная Вами схема для меня интересная, но, возможно, на будущее для большей мощности...а для лабораторного исполнения (потому, что под рукой есть) сейчас воспользуюсь ЛМ317.

Изменено 26 декабря, 2012 пользователем 78L05