Простой терморегулятор на регулируемом стабилитроне TL431

19

Рубрика: Терморегуляторы

терморегулятор на tl431

Привет всем любителям электронных самоделок. Недавно я по быстрому смастерил электронный терморегулятор своими руками, схема устройства очень проста. В качестве исполнительного устройства используется электромагнитное реле с мощными контактами, которые могут выдержать ток до 30 ампер. Поэтому рассматриваемая самоделка может использоваться для разных бытовых нужд.

По нижеприведенной схеме, терморегулятор можно использовать, например, для аквариума или для хранения овощей. Кому то он может пригодиться при использовании совместно с электрическим котлом, а кто-то его может приспособить и для холодильника.

Электронный терморегулятор своими руками, схема устройства

электронный терморегулятор своими руками схема

Как я уже говорил, схема очень проста, содержит минимум недорогих и распространённых радиодеталей. Обычно терморегуляторы строятся на микросхеме компараторе. Из-за этого устройство усложняется. Данная самоделка построена на регулируемом стабилитроне TL431:

стабилитрон TL431

Теперь поговорим подробнее о тех деталях, которые я использовал.

Детали устройства:

  • Трансформатор понижающий на 12 вольт
  • Диоды; IN4007, или другие с похожими характеристиками 6 шт.
  • Конденсаторы электролитические; 1000 мк, 2000 мк, 47 мк
  • Микросхема стабилизатор; 7805 или другая на 5 вольт
  • Транзистор; КТ 814А, или другой p-n-p c током коллектора не меньше 0,3 А
  • Регулируемый стабилитрон; TL431 или советский КР142ЕН19А
  • Резисторы; 4,7 Ком, 160 Ком, 150 Ом, 910 Ом
  • Резистор переменный; 150 Ком
  • Терморезистор в качестве датчика; около 50 Ком с отрицательным ТКС
  • Светодиод; любой с наименьшим током потребления
  • Реле электромагнитное; любое на 12 вольт с током потребления 100 мА или меньше
  • Кнопка или тумблер; для ручного управления

Как сделать терморегулятор своими руками

В качестве корпуса был использован сгоревший электронный счётчик Гранит-1. Плата, на которой расположились все основные радиодетали также от счетчика. Внутри корпуса поместились трансформатор блока питания и электромагнитное реле:

внутренняя компоновка устройства

внутренния компановка устройства

В качестве реле я решил использовать автомобильное, которое можно приобрести в любом автомагазине. Рабочий ток катушки приблизительно 100 миллиампер:

автомобильное реле

автомобильное реле

Так как регулируемый стабилитрон маломощный, его максимальный ток не превышает 100 миллиампер, непосредственно включить реле в цепь стабилитрона не получится. Поэтому пришлось использовать более мощный транзистор КТ814. Конечно, схему можно упростить, если применить реле, у которого ток через катушку будет меньше 100 миллиампер, например SRD-12VDC-SL-C или SRA-12VDC-AL. Такие реле можно включить непосредственно в цепь катода стабилитрона.

Немного расскажу о трансформаторе. В качестве, которого я решил использовать нестандартный. У меня завалялась катушка напряжения от старого индукционного счетчика электрической энергии:

трансформатор

Как видно на фотографии там имеется свободное место для вторичной обмотки, я решил попробовать намотать её и посмотреть что получится. Конечно площадь поперечного сечение сердечника у него маленькая, соответственно и мощность небольшая. Но для данного регулятора температуры этого трансформатора достаточно. По расчётам у меня получилось 45 витков на 1 вольт. Для получения 12 вольт на выходе нужно намотать 540 витков. Чтобы уместить их я использовал провод диаметром 0,4 миллиметра. Конечно, можно использовать готовый блок питания с выходным напряжением 12 вольт или адаптер.

Как вы заметили, в схеме стоит стабилизатор 7805 со стабилизированным выходным напряжением 5 вольт, который питает управляющий вывод стабилитрона. Благодаря этому регулятор температуры получился со стабильными характеристиками, которые не будут изменяться от изменения питающего напряжения.

В качестве датчика я использовал терморезистор, у которого при комнатной температуре сопротивление 50 Ком. При нагревании сопротивление данного резистора уменьшается:

терморезистор

Чтобы защитить его от механических воздействий я применил термоусаживающие трубочки:

датчик

датчик

Место для переменного резистора R1 нашлось с правой стороны терморегулятора. Так как ось резистора очень короткая пришлось напаять на неё флажок, за который удобно поворачивать. С левой стороны я поместил тумблер ручного управления. При помощи него легко проконтролировать рабочее состояние устройства, при этом, не изменяя выставленную температуру:

компановка

ручное управление

Несмотря на то, что клемник бывшего электросчетчика очень громоздкий, убирать его из корпуса я не стал. В него чётко входит вилка, от какого либо прибора, например электрообогревателя. Убрав перемычку (на фотографии желтая справа) и включив вместо перемычки  амперметр можно померить силу тока, отдаваемую в нагрузку:

клемник

Теперь осталось проградуировать терморегулятор. Для этого нам понадобится цифровой термометр ТМ-902С. Нужно оба датчика устройства соединить вместе при помощи изоленты:

два датчика

Термометром произвести замер температуры различных предметов горячих, холодных. При помощи маркера нанести шкалу и разметку на терморегуляторе, момент включения реле. У меня получилось от 8 до 60 градусов Цельсия. Если кому-то нужно сдвинуть рабочую температуру в ту или иную сторону, это легко сделать, изменив номиналы резисторов R1, R2, R3:

шкала терморегулятора

Вот мы и сделали электронный терморегулятор своими руками. Внешне выглядит вот так:

готовый терморегулятор

Чтобы не было видно внутренности устройства, через прозрачную крышку, я ее закрыл скотчем, оставив отверстие под светодиод HL1. Некоторые радиолюбители, кто решил повторить эту схему, жалуются на то, что реле включается, не очень чётко, как бы дребезжит. Я ничего этого не заметил, реле включается и отключается очень чётко. Даже при небольшом изменении температуры, никакого дребезга не происходит. Если все-таки он возникнет нужно подобрать более точно конденсатор C3 и резистор R5 в цепи базы транзистора КТ814.

Собранный терморегулятор по данной схеме включает нагрузку при понижении температуры. Если кому то наоборот понадобится включать нагрузку при повышении температуры, то нужно поменять местами датчик R2 с резисторами R1, R3.

Комментарии: (19)

Здравствуйте! Недавно собрал терморегулятор по вашей схеме — все заработало с первого раза, в отличие от базовой схемы, распространенной в сети. Планирую установить его в домашний бойлер вместо капиллярного. Будем надеяться, не подведет! Спасибо!

Приветствую Максим. Да Вы правы, схема очень проста в повторении. В марте будет уже год как работает мой терморегулятор, так что надёжность у него высокая.

Рекомендую. Схема полностью рабочая. Собирал навесным монтажом, вместо R1 150к ставил на 100к (был под рукой), все работает, чувствительность хорошая. Повторяется очень легко. Собирал подобные на TL431, но они не работали так как надо.

Эту схему теперь буду внедрять в быту. Огромная благодарность автору.

Отличная рабочая схема. Заработала сразу. Респект автору. Рекомендую всем.

Спасибо за схему все доходчиво и без лишней болтологии как у других. У меня работает на месте р2 от стиралки толи термопара толи что с сопротивлением при комнатной температуре 20 с чем то кОм. Мож кому пригодится для инфы.

Здравствуйте Владимир! Собрал термостат по вашей схеме. Как изменить схему что бы транзистор выдавал плюс к потребителю ( реле) в период когда температура высокая и выключался при снижении до определенного Значения. Пытался поменять местами переменник с терморезистором и нагрузку подключить к коллектору но появляется большой провал в точности регулировки в десятки градусов между переключениями и дребезжит реле как добиться точности и настроить транзистор чтобы полностью закрывался и открывался. Может полевик поставить?

Двухпозиционный еще и на реле — кака. Точность будет не в п...у не в крсную армию. Да и надежность оставляет желать лучшего. Делать надо на тиристорах и не дискретный ;)

P.S. Я не голословен — собирал сам для разных целей несколько штук.

Artemiy, точность данного устройства обуславливается прежде всего его датчиком, который представляет собой по сути обыкновенный регулятор напряжения, одно из плеч которого — термистор, а второе — реостат. Оба устройства далеко не идеальны по своим характеристикам, отсюда и возможные погрешности. НО, если точность в два-три градуса приемлима, то схема вполне жизнеспособна; плюс — ее простота. А если 0,1 градус — максимально допустимое отклонение — здесь уже без контроллера не обойтись. Но это устройства уже другого класса сложности. Как говорится, на вкус и цвет:).

Абсолютно согласен с Максимом, есть термодатчики, например LM35 и DS не помню дальше цифры, так точность составляет 0,1 градуса, но сложность (у кого как) их приобрести. Датчики DS еще в добавок необходимо программировать.

Добрый день. Подскажите, можно ли использовать терморезистор номиналом 2.2 кОм? других у себя в городе не нашел. при включении схема работает, но практически сразу включается нагрузка

Здравствуйте! Подскажите а можно ли вместо механического поставить твердотельное реле типа FOTEK и куда его подключить?

Здравствуйте, можете подсказать какой элемент за что отвечает в схеме, хочу понять какие процессы проходят в элементах.

Максим, Алекесандр, как я уже говорил я не голословен. За 0.1 не поручусь, но 0.2 градуса спокойно держит пропорциональный регулятор на тиристорах (фазоимпульсное управление) с терморезистором в качестве датчика. Деталей практически столько же, нет щелчков (так как нет реле) и нагрев идет не вкл/выкл а плавно изменяется с приближением к уставке. Не я не против, если вам нравится — собирайте такой. Просто мне кажется это извратом.

Artemiy, здравствуйте!

Ради Вашей неголословности можно увидеть Ваш материал? Не ради спора (упаси Господи), ради полноты темы. Будем очень благодарны!

Виктор, не вопрос. Только я на этом сайте — так просто забрел. Не в курсе как тут делать пост да и разбираться лень. Моя почта artemiy1798@yandex.ru — пишите вышлю схемку которую когда-то давно нашел в инете и которую собирал не раз, правда слегка переработав ;)

А там при желании сами уже выложите сюда если умеете и имеете желание.

Видимо интерес пропал.

Ну вобщем если кому-то всеже надо — прошу ко мне в почту. Всем поделюсь ;)

Здравствуйте! Схема что надо, без лишних наворотов, подскажите какого сопротивления поставить резисторы, чтобы максимальный предел был около 80 градусов, минимальный 60.

Антон, тебе никто точно не скажет. Надо ставть переменники, подбирать а потом менять на постоянные. Ну или подстроечники многооборотистые поставить на плату и ими отрегулировать.

Привет всем! класный у вас сайт!

Нашел интересную базу кино: комедии 2017 список лучших http://kinovalenok.tv/

kinovalenok.tv/uzhasy/566...on-1-2-2014.html Смотреть Бульварные ужасы / Страшные сказки / Penny Dreadful (Сезон 1-2) (2014) онлайн бесплатно

Смотреть Разгар лета / Лето мёртвых / Dead of Summer (Сезон 1) (2016) онлайн бесплатно

kinovalenok.tv/istoriches...enri-4-2010.html

Тут: kinovalenok.tv/komediya/ Лучшие комедии 2017 список

Здесь: 2017 список лучшие ужасы

Здесь: Лучшая фантастика новинки 2017 Лучшая фантастика новинки 2017

Оставить комментарий