Простой терморегулятор для управления теном на 220В (LM311, АОУ160А)
Схема простого самодельного терморегулятора, который предназначен для управления ТЭНом, с целью поддержания температуры в установленных пределах 20...100°C. Одним из важных достоинств данной схемы является полная гальваническая развязка цепей регулировки и термодатчика от электросети. Это исключает всякую возможность поражения электрическим током.
Принципиальная схема
Схема терморегулятора, как и большинство аналогичных схем, построена на основе моста постоянного тока (резисторы R5-R8), в одном плече которого включен термодатчик, в данном случае, терморезистор R8. А в диагональ моста включен компаратор А2, задача которого измерять его рассогласование, и реагировать на переход состояния моста через точку баланса в ту или другую сторону.
При этом компаратор стремится сбалансировать мост изменением сопротивления одного из его составляющих - терморезистора, путем изменения его температуры. Так как баланс моста возникает только при определенной температуре тероморезистора, возникает термостабилизация.
Рис. 1. Принципиальная схема терморегулятора для управления теном на 220В.
Точку, при которой возникает баланс устанавливают переменным резистором R6. Этой точке соответствует определенное сопротивление терморезистора R8, то есть, определенная температура.
Пока температура ниже заданного резистором R6 значения, сопротивление R8 велико, и инверсный вход компаратора А2 оказывается под более высоким потенциалом, чем его прямой вход.
Как известно, в таком случае на выходе компаратора будет низкое напряжение. Возникнет ток через цепь R11-HL2 и светодиод оптопары U1, что приведет к открыванию симистора VS1 и включению нагревателя.
Включение нагревателя индицируется зажиганием светодиода HL2.
При работе нагревателя температура повышается, а сопротивление терморезистора -понижается. При этом мост постепенно приближается к точке баланса, достигает этой точки и переходит через неё в другую сторону.
При этом, потенциал на инверсном входе А2 постепенно снижается, а на прямом повышается. В определенный момент потенциал на прямом входе становится хотя бы немного выше потенциала на инверсном.
Компаратор меняет свое состояние и нагреватель выключается.
Небольшой гистерезис, необходимый для снижения частоты переключения нагрузки, задан резистором R10, который немного загрубляет точность работы моста.
Подбором этого сопротивления можно выбрать оптимальный режим работы по соотношению точность/стабильность В любом случае, при установившейся температуре частота мигания HL2 не должна быть более 1 Гц.
Питается схема от сети через малогабаритный силовой трансформатор Т1. Это китайский трансформатор с двумя включенными последовательно вторичными обмотками по 6V (в сумме 12V), и током 100mA.
Измерительный мост питается от стабилизатора на А1, чем достигается высокая точность установки температуры.
Светодиод НИ служит для индикации наличия напряжения в электросети, а HL2 - для индикации включенного состояния нагревателя.
Детали
Светодиоды - типа АЛ307 или аналогичные импортные.
Мощность нагрузки может быть до 2000W. При мощности до 300W симистору радиатор не требуется, а при большей мощности -необходим.
Терморезистор R8 типа ММТ-4Б. Микросхему TL431 можно заменить отечественной КР142ЕН19А, а микросхему LM311 - отечественным компаратором КР554СА301, или другим компаратором.
Корытин В. Л. РК-05-08.