3 circuite precise de termostat pentru frigider - stare solidă electronică

Vrei să faci un termostat electronic precis pentru frigiderul tău? Cele 3 modele unice de termostate în stare solidă descrise în acest articol vă vor surprinde cu performanțele lor „cool”.

Design # 1: Introducere

Unitatea construită și integrată cu orice aparat relevant va începe instantaneu să prezinte un control îmbunătățit al sistemului economisind energie electrică și, de asemenea, să crească durata de viață a aparatului.

Termostatele convenționale pentru frigider sunt scumpe și nu sunt foarte exacte. Mai mult, acestea sunt predispuse la uzură și, prin urmare, nu sunt permanente. Un dispozitiv electronic cu termostat pentru frigider simplu și mult mai eficient este discutat aici.

Ce este un termostat

Un termostat așa cum știm cu toții este un dispozitiv care este capabil să sesizeze un anumit nivel de temperatură setat și să declanșeze sau să comute o sarcină externă. Astfel de dispozitive pot fi tipuri electromecanice sau tipuri electronice mai sofisticate.

Termostatele sunt de obicei asociate cu aparatele de aer condiționat, de refrigerare și de încălzire a apei. Pentru astfel de aplicații dispozitivul devine o parte critică a sistemului fără de care aparatul poate ajunge și începe să funcționeze în condiții extreme și, în cele din urmă, să fie deteriorat.

Reglarea comutatorului de comandă furnizat în aparatele de mai sus asigură că termostatul întrerupe alimentarea aparatului odată ce temperatura depășește limita dorită și revine imediat ce temperatura revine la pragul inferior.

Astfel temperatura din interiorul frigiderelor sau temperatura camerei printr-un aparat de aer condiționat este menținută la limite favorabile.

Ideea circuitului unui termostat de frigider prezentată aici poate fi utilizată extern peste un frigider sau orice alt aparat similar pentru a controla funcționarea acestuia.

Controlul funcționării acestora se poate face prin atașarea elementului senzitiv al termostatului la rețeaua externă de disipare a căldurii situată în mod normal în spatele majorității dispozitivelor de răcire care utilizează Freon.

Designul este mai flexibil și mai larg comparat cu termostatele încorporate și este capabil să prezinte o eficiență mai bună. Circuitul poate înlocui cu ușurință proiectele convenționale low-tech și, în plus, este mult mai ieftin în comparație cu acestea.

Să înțelegem cum funcționează circuitul:

Funcționarea circuitului

Diagrama alăturată arată un circuit simplu construit în jurul IC 741, care este în principiu configurat ca un comparator de tensiune. Aici este încorporată o sursă de alimentare cu mai puțin transformator pentru a face circuitul compact și solid.

O configurație de punte cuprinzând R3, R2, P1 și NTC R1 la intrare formează principalele elemente de detectare ale circuitului.

Intrarea inversă a CI este fixată la jumătate din tensiunea de alimentare utilizând o rețea de divizare a tensiunii de R3 și R4.

Acest lucru elimină necesitatea de a furniza o sursă dublă la IC, iar circuitul este capabil să producă rezultate optime chiar și prin alimentarea cu tensiune unipolar.

Tensiunea de referință la intrarea fără inversare a CI este fixată prin presetarea P1 în raport cu NTC (coeficient de temperatură negativă).

În cazul în care temperatura verificată tinde să se deplaseze peste nivelurile dorite, rezistența NTC scade și potențialul la intrarea non-inversantă a IC-ului trece de referința setată.

Aceasta comută instantaneu ieșirea CI, care la rândul său comută stadiul de ieșire cuprinzând tranzistor, rețea triac, oprind sarcina (încălzirea sau sistemul de răcire) până când temperatura atinge pragul inferior.

Rezistența de feedback R5 ajută într-o oarecare măsură să inducă histerezis în circuit, un parametru important fără de care circuitul poate continua să se răstoarne destul de rapid ca răspuns la schimbările bruște de temperatură.

Odată ce asamblarea este finalizată, configurarea circuitului este foarte simplă și se face cu următoarele puncte:

AMINTIȚI-VĂ ÎNTREGUL CIRCUIT ESTE POTENȚIAL DE REȚINERE AC, AȘA CE SE ACORDĂ ATENȚIE EXTREMĂ ÎN TIMPUL PROCEDURILOR DE ÎNCERCARE ȘI DE CONFIGURARE. SE RECOMANDĂ STRICT UTILIZAREA UNEI PLĂCĂ DIN LEMN SAU A ORICĂROR ALT MATERIAL IZOLANT PE PICIULE DUMNEAVOASTRĂ, FOLOSIȚI ȘI UNELTE ELECTRICE ÎN CAZUL ȘI ÎN ZONA DE PRINDERE.

Cum se configurează acest circuit electronic de termostat pentru frigider

Veți avea nevoie de o probă de sursă de căldură ajustată cu precizie la nivelul de prag dorit de întrerupere a circuitului termostatului.

Porniți circuitul și introduceți și atașați sursa de căldură de mai sus cu NTC.

Acum reglați presetarea astfel încât ieșirea să comute (LED-ul de ieșire se aprinde.)
Scoateți sursa de căldură departe de NTC, în funcție de histerezisul circuitului, ieșirea ar trebui să se oprească în câteva secunde.

Repetați procedura de mai multe ori pentru a confirma funcționarea corectă a acestuia.

Aceasta încheie configurarea acestui termostat de frigider și este gata să fie integrată cu orice frigider sau dispozitiv similar pentru o reglare precisă și permanentă a funcționării sale.

Lista de componente

• R1 = 10k NTC,
• R2 = 10K presetat
• 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 dioda zener

Design # 2: Introducere

2) Un alt circuit de termostat de frigider electronic simplu, dar eficient este explicat mai jos. Postarea se bazează pe solicitarea pe care mi-a trimis-o domnul Andy. Ideea propusă încorporează doar un singur IC LM 324 ca principală componentă activă. Să aflăm mai multe. E-mailul pe care l-am primit de la domnul Andy:

Obiectivul circuitului

1. Sunt Andy din Caracas. Am văzut că aveți experiență cu termostatele și alte modele electronice, așa că sper să mă puteți ajuta. Trebuie să înlocuiesc termostatul mecanic pentru frigider care nu mai funcționează. Îmi pare rău că nu am scris direct pe blog. Cred că este prea mult text.
2. Am decis să construiesc o altă schemă.
3. Funcționează bine, dar numai pentru temperaturi pozitive. Am nevoie de schemă pentru a funcționa de la -5 Celsius la +4 Celsius (pentru a utiliza VR1 pentru a seta temperatura din frigider în intervalul de -5 Celsius +4 Celsius așa cum făcea vechiul buton al termostatului).
4. Schema utilizează LM35DZ (0 Celsius la 100 Celsius). Folosesc LM35CZ (-55 Celsius până la +150 Celsius). Pentru ca LM35CZ să trimită tensiune negativă, am pus un rezistor de 18k între pinul 2 al LM35 și negativul de la sursa de alimentare (pin4 al LM358). (ca în pagina 1 sau 7 (figura 7) în foaia de date).
5. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
6. Deoarece utilizez o sursă de alimentare stabilizată de 5,2v, am efectuat următoarele modificări: 1.ZD1, R6 sunt scoase. R5 este de 550 ohmi.
7. 2. VR1 este 5K în loc de 2,2K (nu am putut găsi o oală de 2,2K) Designul nu funcționează la temperaturi sub 0 Celsius. Ce altceva ar trebui să modific? Am făcut câteva măsurători.
8. La 24 Celsius, LM35CZ dă 244mVAt -2 Celsius, LM35CZ dă -112mV (la -3 Celsius este -113mV) La -2 Celsius tensiunea dintre TP1 și GND poate fi setată de la VR1 între 0 și 2,07v Vă mulțumim !

Evaluarea circuitului:

Soluția este probabil mult mai simplă decât poate părea a fi.

Practic, circuitul răspunde doar la temperaturi pozitive, deoarece încorporează o singură sursă de alimentare. Pentru a face să răspundă la temperaturi negative. circuitul sau mai bine zis opamps trebuie alimentat cu tensiuni de alimentare duble.

Acest lucru va rezolva cu siguranță problema fără a fi nevoie să modificați nimic în circuit.

Deși circuitul de mai sus arată superb, noii pasionați pot găsi IC-urile LM35 și TL431 destul de necunoscute și dificil de configurat. Un tip similar de circuit al unui termostat de frigider electronic poate fi construit folosind doar un singur IC LM324 și o diodă obișnuită 1N4148 ca senzor.

Figura de mai jos prezintă cablajul simplu realizat în jurul unui quad opamp IC LM324 .

A1 produce o masă virtuală pentru circuitele de detectare, astfel creează o sursă de tensiune dublă, evitând foarte simplu cablarea complicată și voluminoasă. A2 formează etapa de detectare care utilizează „dioda de grădină” 1N4148 pentru a efectua toată detectarea temperaturii.

A2 amplifică diferențele generate de diodă și o alimentează la etapa următoare în care A3 este configurat ca un comparator.

Rezultatul final obținut din ieșirea A4 este în cele din urmă alimentat într-o altă etapă de comparare formată din A4 și în etapa următoare a driverului de releu. Releul controlează comutatorul pornit / oprit al compresorului frigiderului conform setărilor presetate P1.

P1 ar trebui să fie setat astfel încât LED-ul verde să se oprească la -5 grade sau la orice alte temperaturi mai scăzute, conform cerințelor utilizatorilor. Următorul P2 ar trebui să fie ajustat astfel încât releul să se declanșeze doar în starea de mai sus.

R13 ar trebui să fie înlocuit cu un preset de 1M. Această presetare trebuie ajustată astfel încât releul să se dezactiveze la aproximativ 4 grade Celsius sau orice alte valori mai apropiate din nou, în funcție de preferințele utilizatorilor.

Proiectarea nr. 3

3) A treia idee de circuit explicată mai jos mi-a fost solicitată de unul dintre cititorii dornici ai acestui blog, domnul Gustavo. Publicasem un circuit similar al unui termostat automat pentru frigider, totuși circuitul era destinat să simtă un nivel de temperatură mai mare disponibil la grila laterală din spate a frigiderelor.

Ideea nu a fost foarte apreciată de domnul Gustavo și mi-a cerut să proiectez un circuit de termostat pentru frigider care să poată simți temperaturile reci din interiorul frigiderului, mai degrabă decât temperaturile calde din spatele frigiderului.

Așadar, cu ceva efort, aș putea descoperi actualul DIAGRAM CIRCUIT al unui frigider regulator de temperatură , să învățăm ideea cu următoarele puncte:

Cum funcționează circuitul

Conceptul nu este foarte nou, nici unic, este conceptul obișnuit de comparare care a fost încorporat aici.

IC 741 a fost montat în modul său comparator standard și, de asemenea, ca un circuit de amplificare fără inversare.

Termistorul NTC devine principala componentă de detectare și este responsabil în mod specific de detectarea temperaturilor reci.

NTC înseamnă coeficient de temperatură negativ, ceea ce înseamnă că rezistența termistorului va crește pe măsură ce temperatura din jurul său scade.

Trebuie remarcat faptul că NTC trebuie să fie evaluat conform specificațiilor date, altfel sistemul nu va funcționa conform intenției.

Presetarea P1 este utilizată pentru setarea punctului de declanșare al CI.

Când temperatura din frigider scade sub nivelul pragului, rezistența termistorului devine suficient de ridicată și reduce tensiunea la pinul inversor sub nivelul de tensiune al pinului care nu se inversează.

Acest lucru face ca ieșirea IC să crească instantaneu, activând releul și oprind compresorul frigiderului.

P1 trebuie setat astfel încât ieșirea opamp să devină mare la aproximativ zero grade Celsius.

O mică histerezis introdusă de circuit vine ca o binecuvântare sau mai degrabă o binecuvântare deghizată, deoarece din această cauză circuitul nu se schimbă rapid la nivelurile de prag, ci răspunde mai degrabă numai după ce temperatura a crescut cu aproximativ câteva grade peste nivelul de declanșare.

De exemplu, să presupunem că dacă nivelul de declanșare este setat la zero grade, IC-ul va declanșa releul în acest moment și compresorul frigiderului va fi de asemenea oprit, temperatura din interiorul frigiderului începe acum să crească, dar IC-ul nu revine imediat, ci își păstrează poziția până când temperatura a crescut cu cel puțin 3 grade Celsius peste zero.

Acestea au fost 3 modele de termostate precise și fiabile, care pot fi construite și instalate în frigider pentru controlul temperaturii necesar.

Dacă aveți alte întrebări, puteți să le exprimați prin comentarii