Intresserad av att skapa en korrekt elektronisk termostat för ditt kylskåp? De tre unika halvledartermostatkonstruktionerna som beskrivs i den här artikeln kommer att överraska dig med deras 'coola' prestanda.

Design nr 1: Introduktion

Enheten en gång byggd och integrerad med relevanta apparater kommer omedelbart att börja uppvisa en förbättrad kontroll av systemet vilket sparar elektricitet och ökar dessutom livslängden på apparaten.

Vanliga kyltermostater är dyra och inte särskilt exakta. Dessutom är dessa utsatta för slitage och därför inte permanenta. Här diskuteras en enkel och mycket effektiv elektronisk kyltermostat.

Vad är en termostat

En termostat är, som vi alla vet, en enhet som kan känna av en viss inställd temperaturnivå och utlösa eller växla en extern belastning. Sådana anordningar kan vara elektromekaniska eller mer sofistikerade elektroniska typer.

Termostater är vanligtvis förknippade med apparater för luftkonditionering, kylning och uppvärmning av vatten. För sådana applikationer blir enheten en viktig del av systemet utan vilken apparaten kan nå och börja fungera under extrema förhållanden och slutligen skadas.

Justering av kontrollomkopplaren i ovanstående apparater säkerställer att termostaten bryter strömmen till apparaten när temperaturen passerar önskad gräns och växlar tillbaka så snart temperaturen återgår till det lägre tröskelvärdet.

Sålunda bibehålls temperaturen i kylskåp eller rumstemperatur genom en luftkonditionering till gynnsamma intervall.

Kretsidén om en kyltermostat som presenteras här kan användas externt över ett kylskåp eller liknande apparater för att kontrollera dess funktion.

Styrning av deras funktion kan göras genom att ansluta termostatens avkänningselement till det externa värmeavledningsnätet som normalt ligger bakom de flesta kylanordningar som använder Freon.

Designen är mer flexibel och vidsträckt jämfört med de inbyggda termostaterna och kan uppvisa bättre effektivitet. Kretsen kan enkelt ersätta konventionella lågteknologiska mönster och dessutom är det mycket billigare jämfört med dem.

Låt oss förstå hur kretsen fungerar:

Kretsdrift

Diagrammet bredvid visar en enkel krets byggd kring IC 741, som i grunden är konfigurerad som en spänningskomparator. En transformator mindre strömförsörjning ingår här för att göra kretsen kompakt och solid-state.

En bryggkonfiguration innefattande R3, R2, P1 och NTC R1 vid ingången utgör kretsens huvudavkänningselement.

IC: ns inverterande ingång kläms fast vid halva matningsspänningen med hjälp av ett spänningsdelningsnätverk av R3 och R4.

“digital överföring tillåter högre maximala överföringshastigheter jämfört med analog. ”

Detta eliminerar behovet av att tillhandahålla en dubbel matning till IC och kretsen kan ge optimala resultat även genom enpolig spänningsmatning.

Referensspänningen till IC: s icke-inverterande ingång fixeras genom den förinställda P1 med avseende på NTC (Negativ temperaturkoefficient.)

Om temperaturen under kontroll tenderar att glida över de önskade nivåerna sjunker NTC-motståndet och potentialen vid icke-inverterande ingång hos IC passerar den inställda referensen.

Detta växlar omedelbart utgången från IC, som i sin tur växlar utgångssteget som består av transistor, triac-nätverk, stänger av belastningen (uppvärmning eller kylsystem) tills temperaturen når den nedre tröskeln.

Återkopplingsmotståndet R5 hjälper till viss del att inducera hysteres i kretsen, en viktig parameter utan vilken kretsen kan hålla vippningen ganska snabbt som svar på de plötsliga temperaturförändringarna.

När monteringen är klar är det enkelt att installera kretsen och görs med följande punkter:

Kom ihåg att HELA KRETSEN ÄR PÅ PÅVÄGEN POTENTIAL, SÅ EXTREM FÖRSIKTIGHET RÅDAS NÄR DU GÅR GENOM TESTNING OCH INSTÄLLNINGSFÖRFARANDEN. ANVÄNDNING AV EN TRÄPLANK ELLER NÅGOT annat isolerande material under dina fötter rekommenderas strikt också att använda elektriska verktyg som är noggrant isolerade i närheten av och runt gripområdet.

Så här ställer du in denna elektroniska kyltermostatkrets

Du behöver en provvärmekälla som är exakt anpassad till önskad gränsvärde för termostatkretsen.

Slå på kretsen och sätt in och anslut ovanstående värmekälla med NTC.

Justera nu förinställningen så att utgången bara växlar (utgångslampan tänds.)
Ta bort värmekällan från NTC, beroende på hysteresen i kretsen, bör utgången stängas av inom några sekunder.

Upprepa proceduren många gånger för att bekräfta att den fungerar korrekt.

“hur fungerar fuktsensorer ”

Detta avslutar installationen av denna kyltermostat och är redo att integreras med alla kylskåp eller liknande apparater för en korrekt och permanent reglering av dess drift.

Dellista

R1 = 10 k NTC,
R2 = förinställd 10K
R3, R4 = 10K
R5 = 100K
R6 = 510E
R7 = 1K
R8 = 1M
R9 = 56 OHM / 1 watt
C1 = 105 / 400V
C2 = 100uF / 25V
D2 = 1N4007
Z1 = 12V, 1 watt zenerdiod

Design nr 2: Introduktion

2) En annan enkel men ändå effektiv elektronisk kyltermostatkrets förklaras nedan. Inlägget är baserat på den begäran som skickats till mig av Mr. Andy. Den föreslagna idén innehåller bara en enda IC LM 324 som den huvudsakliga aktiva komponenten. Låt oss lära oss mer. E-postmeddelandet som jag fick från Mr. Andy:

Kretsmål

Jag är Andy från Caracas. Jag har sett att du har erfarenhet av termostater och andra elektroniska mönster, så jag hoppas att du kan hjälpa mig. Jag måste byta ut den mekaniska kyltermostaten som inte fungerar längre. Jag är ledsen att jag inte skrev direkt på bloggen. Jag tycker att det är för mycket text.
Jag bestämde mig för att bygga ett annat schema.
Det fungerar bra, men bara för positiva temperaturer. Jag behöver schemat för att arbeta från -5 Celsius till +4 Celsius (för att använda VR1 för att ställa in temperaturen inne i kylen i intervallet -5 Celsius +4 Celsius som den gamla termostatratten brukade göra).
Schemat använder LM35DZ (0 Celsius till 100 Celsius). Jag använder LM35CZ (-55 Celsius till +150 Celsius). För att få LM35CZ att skicka negativ spänning sätter jag ett 18k-motstånd mellan pin2 på LM35 och det negativa från strömförsörjningen (pin4 i LM358). (som på sidan 1 eller 7 (figur 7) i databladet).
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
Eftersom jag använder en 5,2v stabiliserad strömförsörjning, körde jag följande modifieringar: 1.ZD1, R6 är ute. R5 är 550 ohm.
2.VR1 är 5K istället för 2,2K (jag kunde inte hitta en 2,2K kruka) Designen fungerar inte vid temperaturer under 0 Celsius. Vad mer ska jag ändra? Jag mätte lite.
Vid 24 Celsius ger LM35CZ 244mVAt -2 Celsius, LM35CZ ger -112mV (vid -3 Celsius är -113mV) Vid -2 Celsius ställs spänningen mellan TP1 och GND cand från VR1 mellan 0 till 2,07v Tack !

Kretsbedömning:

Lösningen är förmodligen mycket enklare än den kan tyckas vara.

I grund och botten svarar kretsen bara på positiva temperaturer eftersom den innehåller en enda matning. För att få den att reagera på negativa temperaturer. kretsen eller snarare måste opamperna matas med dubbla matningsspänningar.

Det kommer säkert att lösa problemet utan att behöva ändra något i kretsen.

Även om ovanstående krets ser fantastiskt ut, kan nya hobbyister tycka att IC: erna LM35 och TL431 är ganska okända och svåra att konfigurera. En liknande typ av krets i en elektronisk kyltermostat kan byggas med bara en IC LM324 och med en vanlig 1N4148-diod som sensor.

Figuren nedan visar de enkla ledningarna gjorda runt a quad opamp IC LM324 .

A1 producerar en virtuell mark för avkänningskretsen, vilket skapar en dubbel spänningsförsörjning som helt enkelt undviker komplicerade och skrymmande ledningar. A2 bildar avkänningssteget som använder 'trädgårdsdioden' 1N4148 för att göra all temperaturavkänning.

A2 förstärker skillnaderna som genereras över dioden och matar den till nästa steg där A3 konfigureras som en komparator.

Det slutliga resultatet som erhållits från utmatningen från A4 matas slutligen till ett annat jämförelsesteg bestående av A4 och det efterföljande reläförarsteget. Reläet kontrollerar kyl- / fryskompressorns PÅ / AV-omkoppling enligt inställningarna för den förinställda P1.

P1 ska ställas in så att den gröna lysdioden bara stängs av vid -5 grader eller andra lägre temperaturer, enligt användarnas behov. Nästa P2 bör justeras så att reläet bara utlöses vid ovanstående tillstånd.

R13 bör faktiskt ersättas med en 1M-förinställning. Denna förinställning bör justeras så att reläet bara inaktiveras vid cirka 4 grader Celsius eller andra närmare värden igen beroende på användarens preferenser.

Design # 3

3) Den tredje kretsidén som förklaras nedan begärdes av mig av en av de starka läsarna av den här bloggen Herr Gustavo. Jag hade publicerat en liknande krets av en automatisk kyltermostat, men kretsen var avsedd att känna av högre temperaturnivå som finns på kylskåpets baksidan.

Idén uppskattades inte riktigt av Gustavo och han bad mig att designa en kyltermostatkrets som kunde känna de kalla temperaturerna i kylen, snarare än de heta temperaturerna på baksidan av kylen.

Så med en viss ansträngning kunde jag upptäcka det nuvarande CIRCUIT DIAGRAM för ett kylskåp temperaturkontroll , låt oss lära oss idén med följande punkter:

Hur kretsfunktionerna fungerar

Konceptet är inte särskilt nytt, inte heller unikt, det är det vanliga komparatorkonceptet som har införlivats här.

IC 741 har riggats i sitt standardkomparatorläge och också som en icke-inverterande förstärkarkrets.

NTC-termistorn blir den viktigaste avkänningskomponenten och är särskilt ansvarig för avkänning av kalla temperaturer.

NTC betyder negativ temperaturkoefficient, vilket betyder att termistorns motstånd kommer att stiga när temperaturen runt den sjunker.

Det måste noteras att NTC måste klassificeras enligt givna specifikationer annars fungerar inte systemet som avsett.

Den förinställda P1 används för att ställa in IC-utlösningspunkten.

När temperaturen inuti kylen sjunker under tröskelvärdet blir termistormotståndet tillräckligt högt och minskar spänningen vid den inverterande stiftet under den icke-inverterande stiftets spänningsnivå.

Detta gör att IC-utgången omedelbart går högt, aktiverar reläet och stänger av kylkompressorn.

P1 måste ställas in så att opamputsignalen blir hög vid cirka noll grader Celsius.

En liten hysteres införd av kretsen kommer som en välsignelse eller snarare en förklädd välsignelse, för på grund av detta växlar kretsen inte snabbt vid tröskelnivåerna svarar snarare först efter att temperaturen har stigit till cirka ett par grader över utlösningsnivån.

Antag till exempel att om utlösningsnivån är inställd på noll grader kommer IC att koppla reläet vid denna punkt och kylkompressorn kommer också att stängas AV, temperaturen inne i kylen börjar nu stiga, men IC växlar inte tillbaka omedelbart utan behåller sin position tills temperaturen har stigit minst upp till 3 grader Celsius över noll.