Терморегулятор-термостат с фазовым регулированием мощности

Здравствуйте уважаемые коллеги!

Предлагаю вашему вниманию свою версию взгляда на устройство данного типа. Отличительными особенностями данного терморегулятора являются низкая стоимость устройства, доступная элементарная база, хорошая повторяемость, высокая точность удержания температуры, высокий КПД и низкий уровень создаваемых помех, а так же гальваническая развязка схемы управления от сети.

Схема может быть исполнена в двух вариантах -- для терморезистора с отрицательным ТКС (термистор) и для терморезистора с положительным ТКС (позистор).

Терморезистор R4 питается от регулируемого стабилизатора тока выполненного на микросхеме U1, транзисторе VT1, резисторах R1-R3. На микросхеме U2 выполнена схема сравнения. В варианте схемы для терморезистора с отрицательным ТКС на транзисторе VT2 выполнен инвертор тока. Оптопара U3 -- любая из широко применяемых в современных импульсных блоках питания (FOD817, PC123, PC817). Микросхема U4 КР1182ПМ1 применена в стандартном включении. Симистор VS1 -- любой с подходящим для ваших задач током и напряжением не менее 400 вольт.

Транзистор VT1 -- КТ3107 желательно К или Л. VT2 -- КТ3102 с любой буквой. Переменный резистор R2 желательно экспоненциальный, а R5 -- линейный. Номиналы резисторов R2 и R3 подбираются в зависимости от нужных вам пределов регулирования температуры, а так же от номинала и характеристик терморезистора R4. Зелёный светодиод должен быть двухвольтовым (!).

В качестве блока питания для схемы управления я использовал внутренности зарядного устройства для мобильного телефона Nokia с домотанной вторичной обмоткой трансформатора до выходного напряжения 12 вольт. Домотка произведена проводом Ф 0,3 мм без разборки трансформатора.

Схема собрана на монтажной плате 3х4 см. Симистор установлен на радиатор от северного моста материнской платы.

Терморегулятор может быть применен в любых конструкциях где требуется точное поддержание температуры. В моем случае он собран в китайском электрочайнике который используется как водяная баня или пастеризатор.

Почему то не удается прикрепить файл рисунка схемы, потому выкладываю ссылку на него в другом форуме:
http://forum.cxem.net/index.php?app=core&module=attach§ion=attach&attach_rel...

Вместо TL431 отлично работает еще один транзистор с закороченными Б и К. Я пару КТ209 пользовал - довольно хорошо ток стабилизировался и дкшквле. ПМ1 ныне уже редкость и дифицит. Да и надежность с качеством увы не айс. Было-б хороше заменить ее на схему с аналогом однопереходного транзистора и диодным мостом для получения 2х полярного управления симмистором.

1. Для нормальной работы этой схемы на базе VT1 должно быть напряжение около 2,5 вольт. Для этого понадобилось бы как минимум 4 транзистора включенных последовательно. Учитывая, что стоимость TL431 всего 0,25$, смысла в такой замене не вижу.
2. ПМ1 у нас вовсе не редкость и не дефицит. В Черкассах два магазина радиодеталей + барахолка. Микруха есть и там, и там. Стоимость 3 - 3,5$. Кстати, продавцы говорят что она выпускается и сейчас. Опираясь на свой опыт ее использования могу сказать, что качество вполне приемлемое. По крайней мере в моей практике поломок по ее вине не было. Посему менять ее на более громоздкую схему смысла не вижу.

J-t: 1. Для нормальной работы этой схемы на базе VT1 должно быть напряжение около 2,5 вольт. Для этого понадобилось бы как минимум 4 транзистора включенных последовательно. Учитывая, что стоимость TL431 всего 0,25$, смысла в такой замене не вижу.

Да просмотрел - у вас регулировка порога - током через терморезистор - а не боитесь погрешностей из-за саморазогрева ? Я давал фиксированный ток, а уставку изменял величиной опорного напряжения (у меня вместо ТЛки компаратор был) ТЛка в наших деревнях 1,1 $ (35 руб), а ПМки нету совсем, да и схема из 2х транзисторов 3-4х резисторов 1 конденсатора и 1 диодного моста - скорее будет дешевле. Ил личного опыта - бывает много брака, часто выходит из строй при всяких бросках напряжения в сети или просто на 1-2 месяце работы.

Wladimir_TS: ПМ1 ныне уже редкость и дифицит.

для Wladimir_TS

Нет, не боюсь. Да Вы бы сами прикинули, исходя из данных схемы, какая мощность выделяется на терморезисторе. (Даю подсказку: напряжение на терморезисторе 2,482В при сопротивлении оного от 12 кОм при 25 градусах и до 1,5 кОм при 100.) Надеюсь, формула P=Uˆ2/R Вам известна?

для alexleon4

Ну и каким же боком здесь можно прилепить Вашу MOC3083? Что и каким образом в моей схеме будет ею управлять? Или по Вашему она сама научится изменять фазу открывания своего симистора от поданного напряжения на ее светодиод? Вы хоть разобрались в чем разница между микросхемой-фазовым регулятором мощности и простой симисторной оптопарой?
Кстати, эта микруха имеет встроенный аналог симистора на ток до 1,2А и может без дополнительного симистора управлять нагрузкой до 150Вт. Как то так...

J-t: Вы хоть разобрались в чем разница между микросхемой-фазовым регулятором мощности и простой симисторной оптопарой?

J-t: Надеюсь, формула P=Uˆ2/R

Куча зависимых регулировок и полное отсутствие термостабильности.

J-t: низкий уровень создаваемых помех

для alexleon4

P=Uˆ2/R не Вам адресовалось и то что Вы написали в ответ никакого отношения к дискуссии с Wladimir_TS не имеет. Прежде чем постить "умные мысли" лучше сначала внимательно вчитайтесь в то, что там написано. О сетевой мощности там ни слова не было.

для lazyed

Дык фазовый регулятор, отключение нагрузки в котором происходит при переходе синусоиды через 0, относительно помех всегда считался наименьшим злом.
А по поводу точности поддержания температуры, то при максимальной чувствительности устройства (по схеме крайнее правое положение движка резистора R5) ртутный термометр с ценой деления 0,5 градуса изменений температуры воды в чайнике не фиксирует. И только при минимальной чувствительности замечается некоторый дрейф в пределах +/- 0,5 градуса.
Кто такой Кашкаров?

обеим

Прежде чем лепить языком, нелишним бы было сначала слепить руками и на своем опыте все проверить. ;) Потому -- паяльник вам в руки, товарищи!