АЛ. Ковпак, Н.П. Харенко, смт Дослідницьке, Київська обл.

Пропонований термостабілізатор призначений для підтримки температури навколишнього середовища в різних побутових пристроях (інкубаторах, акваріумах і т.п.).

Параметри термостабілізатора: Напруга живлення змінного струму 220 В, 50Гц Межі регулювання температури 20 … 50С Точність підтримки температури ± 0,1 С

Струм навантаження 5 … 10 А

Термостабілізатор побудований на основі компаратора з вимірювальним мостом на вході (рис.1). В одне з плечей моста R1 … R4 включений терморезистор R2, який є датчиком терморегулятора. У друге плече моста включений змінний резистор R1 для установки температури, яку необхідно підтримувати в інкубаторі або іншого пристрою.

З досвіду застосування термостабілізатора в інкубаторі встановлено, що, температуру необхідно встановлювати і контролювати по термометру.

Принципова схема термостабілізатора зображена на рис.2. Напруга мережі через вилку ХР1 (220 В) надходить на трансформатор Т1 і через тиристор VS1 на нагрівач. Напруга з вторинної обмотки трансформатора Т1 (15 .. 16 В) подається на вхід блоку живлення А1, який виробляє стабілізовану напругу 12 В для живлення блоку регулятора А2 і вимірювального моста. Резистори R1 і R2 забезпечують грубу і точну відповідно установку температури.

 

 

 

 

Датчик R3 підключається до термостабілізатор через роз'єм XS1. Вихідний сигнал з блоку регулятора подається на керуючий електрод тиристора VS1. Якщо температура навколишнього середовища в інкубаторі стає нижче заданої, термостабілізатор відкриває тиристор VS1 і напруга мережі поступає на нагрівач.

У разі застосування нагрівача з струмом споживання від 5 до 10 А тиристор VS1 необхідно встановити на відповідний радіатор, площа поверхні якого вибирається з розрахунку приблизно 30 см2 на 1 Вт потужності, що розсіюється.

Принципова схема блоку регулятора показана на рис.3. Компаратор зібраний на прецизійному операційному підсилювачі типу К140УД17, який забезпечує високу точність підтримки температури. Резистори R2-1 і R2-2 входять до складу вимірювального моста. Напруга з діагоналей вимірювального моста через резистори R2-3 і R2-4 подається на входи операційного підсилювача. Сигнал з виходу операційного підсилювача через емітерний повторювач, зібраний на транзисторі VT2-1, запускає генератор VT2-2, R2-6, С2-1. Імпульси генератора надходять на тиристор через розділовий трансформатор Т2-1. Трансформатор забезпечує гальванічну розв'язку між низьковольтними вузлами терморегу-лятора і мережею 220 В.

Схема блоку живлення показана на мал.4. Блок живлення складається з випрямляча VD1-1, конденсатора (фільтра) С1 і стабілізатора, зібраного на елементах DA1-1, VD1-2, С1-2 і С1-3, На виході формується стабілізовану напругу постійного струму 12 В. Стабілізатор зібраний на мікросхемі КР142ЕН5А. При відсутності мікросхем КР142ЕН5А стабілізатор можна зібрати на мікросхемі КР142ЕН1 (мал. 5). При цьому схема дещо ускладнюється. Напруга на виході блоку живлення, зібраного за цією схемою, можна регулювати за допомогою підлаштування резистора R1-4.

У термостабілізатор застосовані елементи наступних типів: ХР1 – будь-яка побутова вилка, розрахована

 

 

 

 

на напругу 250 В і струм 10 A, SA1 – МТЗ; F1, F2-ВП1-1; R1, R2 – СП5-21Б; R3-ММ-4; XS1 – будь-який малогабаритний роз'єм; XS2 – будь-яка побутова розетка, розрахована на напругу мережі 250 В і струм 10 А; конденсатори – КМ-5а; R1-4 – СП5-3; R1-1 … R1-3, R1-5, R1-6 – МЛТ-0, 125; R1-2 … R2- 7 – С2-23-0.125, С1-1 і С1-3 – К50-24. Типи інших елементів вказані на схемах (рис.2-5).

Трансформатор Т2-1 виготовлений на феритовому сердечнику 1500НМ типорозміру 20х12х6 і містить дві обмотки по 60 витків дроту ПЕВ-2 діаметром від 0,2 до 0,3 мм. 0бмоткі повинні бути рознесені або ізольовані один від одного. Трансформатор Т1 типу ТПП-214-127/220-50 можна замінити на будь-який інший із вторинною обмоткою на 15 … 16 В і струм не менше 50 мА.

Запобіжники F1 і F2 необхідно встановити в тримачі типу ДПБ. Номінал запобіжника F2 підбирається в залежності від струму навантаження нагрівача.