Haluatko tehdä tarkan elektronisen termostaatin jääkaapillesi? Tässä artikkelissa kuvatut 3 ainutlaatuista kiinteän tilan termostaattimallia yllättävät 'viileällä' suorituskyvyllä.

Suunnittelu # 1: Johdanto

Kun yksikkö on rakennettu ja integroitu mihinkään asiaankuuluvaan laitteeseen, se alkaa heti parantaa järjestelmän hallintaa, mikä säästää sähköä ja pidentää myös laitteen käyttöikää.

Tavanomaiset jääkaapin termostaatit ovat kalliita eivätkä kovin tarkkoja. Lisäksi nämä ovat alttiita kulumiselle, eivätkä siksi pysyviä. Tässä käsitellään yksinkertaista ja paljon tehokasta elektronista jääkaapin termostaattilaitetta.

Mikä on termostaatti

Kuten me kaikki tiedämme, termostaatti on laite, joka pystyy tunnistamaan tietyn asetetun lämpötilan ja laukaisemaan tai kytkemään ulkoisen kuorman. Tällaiset laitteet voivat olla sähkömekaanisia tai kehittyneempiä elektronisia.

Termostaatit liittyvät tyypillisesti ilmastointilaitteisiin, jäähdytys- ja vedenlämmityslaitteisiin. Tällaisissa sovelluksissa laitteesta tulee kriittinen osa järjestelmää, jota ilman laite voi saavuttaa ja alkaa toimia äärimmäisissä olosuhteissa ja lopulta vahingoittua.

Edellä mainittujen laitteiden ohjauskytkimen säätäminen varmistaa, että termostaatti katkaisee laitteesta virran, kun lämpötila ylittää halutun rajan ja vaihtaa takaisin heti, kun lämpötila palaa alempaan kynnykseen.

Täten lämpötila jääkaappien sisällä tai huonelämpötila ilmastointilaitteen kautta pidetään suotuisilla alueilla.

Tässä esitettyä jääkaappitermostaatin piiriaidetta voidaan käyttää ulkoisesti jääkaapin tai vastaavan laitteen päällä sen toiminnan ohjaamiseksi.

Niiden toimintaa voidaan hallita kiinnittämällä termostaatin tunnistuselementti ulkoiseen lämmönjohtoverkkoon, joka normaalisti sijaitsee useimpien freonia käyttävien jäähdytyslaitteiden takana.

Rakenne on joustavampi ja laajempi kuin sisäänrakennetuissa termostaateissa, ja sen tehokkuus on parempi. Piiri voi helposti korvata tavanomaiset matalan teknologian mallit ja lisäksi se on paljon halvempi kuin ne.

Ymmärretään miten piiri toimii:

Piirin käyttö

Yksinkertainen jääkaapin termostaattipiiri

Kaavio esittää yksinkertaisen piirin, joka on rakennettu IC 741: n ympärille, joka on periaatteessa määritetty jännitteen vertailijaksi. Tähän on liitetty muuntaja vähemmän virtalähdettä, jotta piiri olisi kompakti ja kiinteä.

Silta, joka käsittää R3: n, R2: n, P1: n ja NTC: n R1 sisääntulossa, muodostaa piirin pääanturielementit.

IC: n käänteinen tulo kiinnitetään puoleen syöttöjännitteestä käyttämällä jännitteenjakajaverkkoa R3 ja R4.

“miten ampeerimittari mittaa virran ”

Tämä eliminoi tarpeen toimittaa kaksoissyöttö IC: lle ja piiri pystyy tuottamaan optimaalisia tuloksia jopa yksinapaisen jännitesyötön kautta.

Viitejännite mikropiirin ei-invertoivaan tuloon on kiinteä ennalta asetetun P1: n kautta NTC: n (negatiivisen lämpötilan kerroin) suhteen.

Jos tarkastettavalla lämpötilalla on taipumusta ajelehtia yli halutun tason, NTC-vastus laskee ja potentiaali IC: n ei-invertoivassa tulossa ylittää asetetun ohjearvon.

Tämä vaihtaa välittömästi IC: n lähdön, joka puolestaan vaihtaa transistorin, triac-verkon käsittävän lähtöasteen, kuorman (lämmitys tai jäähdytysjärjestelmä) pois päältä, kunnes lämpötila saavuttaa alemman kynnyksen.

Takaisinkytkentävastus R5 auttaa jossain määrin indusoimaan hystereesin piiriin, mikä on tärkeä parametri, jota ilman piiri voi pysähtyä melko nopeasti vasteena äkillisiin lämpötilan muutoksiin.

Kun kokoonpano on valmis, piirin asettaminen on hyvin yksinkertaista ja tapahtuu seuraavilla kohdilla:

MUISTA, KAIKKI VIRTA ON PÄÄMAHDOLLISUUDESSA, JOTTA TARKASTUS- JA ASETUSMENETTELYJEN AIKANA NEUVOTTAVAA ÄÄRIMMÄISTÄ VAROITUSTA. PUULAITUJEN TAI MITÄÄN JALKOJEN MUKAISEN Eristysmateriaalin käyttö on ehdottomasti suositeltavaa.Käytä myös sähkötyökaluja, jotka on eristetty perusteellisesti tartunta-alueen läheisyydessä ja sen ympäristössä.

Tämän sähköisen jääkaapin termostaattipiirin asentaminen

Tarvitset näytelämmönlähteen, joka on tarkasti säädetty termostaattipiirin haluttuun raja-arvoon.

Kytke piiri päälle ja aseta ja kiinnitä yllä oleva lämmönlähde NTC: llä.

Säädä nyt esiasetusta niin, että lähtö vain vaihtelee (lähtö-LED palaa.)
Poista lämmönlähde poispäin NTC: stä, riippuen piirin hystereesistä, lähdön tulisi sammua muutaman sekunnin kuluessa.

Toista toimenpide useita kertoja varmistaaksesi sen oikean toiminnan.

“mikä on vehnäkivisilta ”

Tämä päättää tämän jääkaapin termostaatin asennuksen ja on valmis integroitavaksi kaikkiin jääkaappeihin tai vastaaviin laitteisiin, jotta sen toimintaa voidaan tarkasti ja pysyvästi säätää.

Osaluettelo

R1 = 10k NTC,
R2 = Esiasetettu 10K
R3, R4 = 10K
R5 = 100K
R6 = 510E
R7 = 1K
R8 = 1 M
R9 = 56 OHM / 1 watti
C1 = 105 / 400V
C2 = 100uF / 25V
D2 = 1N4007
Z1 = 12 V, 1 watin zener-diodi

Suunnittelu # 2: Johdanto

2) Toinen yksinkertainen mutta tehokas elektroninen jääkaapin termostaattipiiri selitetään alla. Viesti perustuu Mr.Andyn minulle lähettämään pyyntöön. Ehdotettu idea sisältää vain yhden IC LM 324: n tärkeimpänä aktiivisena komponenttina. Opi lisää. Mr.Andylta saamasi sähköposti:

Piirin tavoite

Olen Andy Caracasista. Olen nähnyt, että sinulla on kokemusta termostaateista ja muista elektronisista malleista, joten toivon, että voit auttaa minua. Minun täytyy vaihtaa mekaaninen jääkaapin termostaatti, joka ei enää toimi. Olen pahoillani, etten kirjoittanut suoraan blogiin. Mielestäni se on liikaa tekstiä.
Päätin rakentaa toisen kaavion.
Se toimii hyvin, mutta vain positiivisissa lämpötiloissa. Tarvitsen kaavion toimimaan välillä -5 - +4 Celsius (VR1: n avulla lämpötilan asettamiseksi jääkaapin sisällä -5 - +4 Celsius-astetta vanhan termostaatin nupilla).
Kaaviossa käytetään LM35DZ: tä (0 - 100 celsiusastetta). Käytän LM35CZ: tä (-55 - +150 Celsius-astetta). Jotta LM35CZ lähettää negatiivista jännitettä, laitoin 18 k: n vastuksen LM35: n nastan 2 ja virtalähteen negatiivisen väliin (LM358: n nasta 4). (kuten taulukon sivulla 1 tai 7 (kuva 7)).
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
Koska käytän vakautettua 5,2 voltin virtalähdettä, käytin seuraavia muutoksia: 1.ZD1, R6 ovat poissa. R5 on 550 ohmia.
2.VR1 on 5K 2,2K: n sijasta (en löytänyt 2,2K-pottia). Suunnittelu ei toimi alle 0 celsiusasteen lämpötiloissa. Mitä muuta minun pitäisi muokata? Tein joitain mittauksia.
LM35CZ antaa 24 celsiusasteella 244mVAt -2 Celsius, LM35CZ antaa -112mV (-3 Celsius -113mV) -2 Celsiuksessa TP1: n ja GND cand: n välinen jännite asetetaan VR1: n välillä 0 - 2,07v Kiitos !

Piirin arviointi:

Ratkaisu on todennäköisesti paljon yksinkertaisempi kuin miltä se voi näyttää.

Pohjimmiltaan piiri reagoi vain positiivisiin lämpötiloihin, koska se sisältää yhden syötteen. Jotta se reagoisi negatiivisiin lämpötiloihin. piiri tai pikemminkin opampit on syötettävä kahdella syöttöjännitteellä.

Se ratkaisee varmasti ongelman tarvitsematta muuttaa mitään piirissä.

Vaikka yllä oleva piiri näyttää hyvältä, uudet harrastajat saattavat löytää IC: t LM35 ja TL431 melko tuntemattomiksi ja vaikeasti konfiguroitaviksi.Vastaavanlainen elektronisen jääkaapin termostaatin piiri voidaan rakentaa vain yhdellä IC LM324: llä ja tavallisella 1N4148-diodilla. sensori.

Alla olevassa kuvassa näkyy yksinkertainen johdotus, joka on tehty a: n ympärillä quad opamp IC LM324 .

A1 tuottaa virtuaalisen maadoituksen anturipiirin opampeihin, mikä luo kaksoisjännitesyötön yksinkertaisesti välttäen monimutkaiset ja vievät johdot. A2 muodostaa tunnistusvaiheen, joka käyttää `` puutarhadiodia '' 1N4148 kaiken lämpötilan tunnistamiseen.

A2 vahvistaa diodin yli syntyvät erot ja syöttää sen seuraavaan vaiheeseen, jossa A3 määritetään vertailijaksi.

A4-tulosteen lopputulos syötetään lopulta toiseen A4-kokoiseen vertailuvaiheeseen ja sitä seuraavaan releohjaimen vaiheeseen. Rele ohjaa jääkaapin kompressorin virtakytkentää esiasetetun P1-asetusten mukaisesti.

P1 on asetettava siten, että vihreä LED sammuu vain -5 asteen lämpötilassa tai muissa alhaisemmissa lämpötiloissa käyttäjien vaatimusten mukaisesti. Seuraava P2 tulisi säätää niin, että rele laukaisee vain yllä olevassa tilassa.

R13 tulisi korvata 1M esiasetuksella. Tämä esiasetus tulisi säätää siten, että rele deaktivoituu vain noin 4 celsiusasteessa tai muissa lähemmissä arvoissa jälleen käyttäjän mieltymyksistä riippuen.

Suunnittelu # 3

3) Yksi alla selitetty piirin idea pyysi minua tämän blogin innokkaista lukijoista Mr.Gustavo. Olin julkaissut yhden samanlaisen piirin automaattisesta jääkaapin termostaatista, mutta piirin oli tarkoitus tunnistaa korkeampi lämpötilataso, joka oli käytettävissä jääkaappien takasivuverkossa.

Herra Gustavo ei arvostanut ajatusta aivan oikein, ja hän pyysi minua suunnittelemaan jääkaapin termostaattipiirin, joka tuntuisi jääkaapin sisällä olevat kylmät lämpötilat jääkaapin takana olevien lämpötilojen sijaan.

Joten jonkin verran vaivaa voisin löytää nykyisen jääkaapin VIRTAKUVA Lämpötilansäädin , oppitaan ajatus seuraavilla kohdilla:

Kuinka piiri toimii

Konsepti ei ole kovin uusi, ei ainutlaatuinen, se on tavallinen vertailukonsepti, joka on sisällytetty tähän.

IC 741 on kiinnitetty tavallisessa vertailumoodissaan ja myös ei-invertoivana vahvistinpiirinä.

NTC-termistorista tulee tärkein anturikomponentti, ja se on erityisesti vastuussa kylmien lämpötilojen tunnistamisesta.

NTC tarkoittaa negatiivista lämpötilakerrointa, mikä tarkoittaa, että termistorin vastus nousee, kun lämpötila sen ympärillä laskee.

On huomattava, että NTC on luokiteltava annettujen tietojen mukaan, muuten järjestelmä ei toimi tarkoitetulla tavalla.

Esiasetettua P1 käytetään IC: n laukaisupisteen asettamiseen.

Kun lämpötila jääkaapin sisällä laskee kynnysarvon alapuolelle, termistorin resistanssi nousee riittävän korkeaksi ja vähentää jännitettä kääntötapissa ei-invertoivan tapin jännitetason alapuolelle.

Tämä tekee IC-lähdön hetkeksi korkeaksi aktivoimalla releen ja sammuttamalla jääkaapin kompressorin.

P1 on asetettava siten, että opamp-ulostulo nousee korkealle nollan celsiusasteeseen.

Pieni piirin aiheuttama hystereesi tulee siunauksena tai pikemminkin siunauksena valepuvussa, koska tämän vuoksi piiri ei kytkeydy nopeasti kynnystasoilla, vaan reagoi vasta sen jälkeen, kun lämpötila on noussut noin pari astetta laukaisutason yläpuolelle.

Oletetaan esimerkiksi, että jos laukaisutaso asetetaan nollaksi asteeksi, IC laukaisee releen tässä vaiheessa ja myös jääkaapin kompressori sammutetaan, jääkaapin lämpötila alkaa nyt nousta, mutta IC ei kytkeydy takaisin heti, mutta säilyttää asemansa, kunnes lämpötila on noussut vähintään 3 celsiusastetta nollan yläpuolelle.