Дата на обновяване:08.11.2009

   ПЧЕЛАР / ЕЛЕКТРОНЧИК-пробвай-сам.bg

     Страница за пчеларство, пчеларски и ел.  разработки, представени като статии

Комютърът на пчелина | Нестандартни кошери | Пчеларски сайтове | Пчеларски инвентар | Размисли и идеи за пчеларството Физиотерапия, Апитерапия, Фитотерапия | Книги, Списания, РС, Интернет |  Пчеларски технологии |  Видове мед  | Пчеларски хумор

Сезонни и месечни задължения на пчеларя | Пчеларски статии на руски език | Малки Oбяви свързани с пчеларството

Информация, която е полезна за начинаещия пчелар | Използване на автомобила ... не само за предвижване - видеоклипове

 

 

 
Информация  от  ОБЛАСТЕН  ПЧЕЛАРСКИ  СЪЮЗ  - ПЛЕВЕН

 

 

Полезна и забавна информация за начинаещи с ел., радио и електронен характер, част от която с приложение и в пчеларството

- Електронни схеми, радиосхеми и устройства удобни за повторение от начинаещи;

- Снимки на фигурки изработени от електрически, разноцветни кабели. Други ел. снимки;

- Детски любителски набори - радиоконструктори за сглобяване на радиоприемници наричани играчки;

- Детекторни радиоприемници, техни модели;

- Сувенирни радиоприемници - играчки, някои от тях предназначени за ученици;

- Модулни набори - радиоконструктори от типа "Електронни кубчета" или "Мозайка" с които се работи без поялник и се захранват с батерии;

Информация за електрически и електронни компоненти и устройства, някои от които приложими и в пчеларството

- Токозахранващи устройства. Стабилизатори, преобразуватели, удвоители на напрежение;

- Импулсни стабилизатори на напрежение. Инвертори на напрежение;

- Устройства за дозареждане и компенсиране на саморазряда на акумулаторни батерии;

- Релета за време. Процедурни часовници. Схеми с ИСх 555;

- Цветомузикални устройства. Светлинни ефекти;

- Схеми за регулиране и поддържане на температура;

- Измерване на топлинния режим на радиоелектронна апаратура. Електронни термометри;

- Мрежови трансформатори. Опростени методики за изчисляването им. Електрожен;

- Зарядни устройства за Ni-Cd акумулатори;

- Устройства за имитиране гласовете на животни и птици. Мелодични звънци;

- Уреди, пробници, индикатори, генератори, тестери, измервателни приставки за любителската лаборатория;

- Металотърсачи, включително такива за откриване на метални предмети и кабели;

- Схеми на устройства, приложими за и около автомобила;

- Схеми на устройства с приложение на оптрони;

- Измерване на относителна влажност. Прецизен влагорегулатор. Поддържане на влажността на въздуха;

- Регулатори и сигнализатори за ниво на течност;

- Регулатори на мощност и на обороти;

- Опростено изчисляване на повърхността на радиатори за полупроводникови елементи;

- Схеми за управление на стъпков двигател, включително четирифазен. Енкодер/Валкодер, някои от които реализирани със стъпков двигател;

- Мощни, широколентови, операционни усилватели. Логаритмичен и антилогаритмичен усилвател;

- Електронни реле - регулатори. Реле - регулатор за лек автомобил. Стенд за проверка на реле - регулатори;

- Променливотоков регулатор. Стабилизатор за променлив ток. Ферорезонансен стабилизатор;

- Електронни схеми и устройства приложими в медицината;

- Няколко светодиодни индикатора. Икономичен светодиод. Светодиодна стрелка;

Практически приложими ел. устройства с учебна цел, реализирани с PIC16F84A, PIC16F88, PIC16F628 ... Arduino и др.

Подобряване със свои ръце възпроизвеждането на звука в дома, офиса, автомобила - subwoofer и други варианти

Радиоелектронни сайтове | Електронни библиотеки

 

 Разработки     Главна (съдържание на статиите)                         
Собствено Търсене

 

                                                                  назад

Пропорционален терморегулатор с мрежова синхронизация със симистор и термодатчик – транзистор, Йордан Димитров, Радио, телевизия, електроника 2000/9/стр. 19,20
Предлаганата схема е вариант на пропорционален терморегулатор, при който включването на триака е синхронизирано с моментите, когато напрежението от мрежата минава през нулата. Благодарение на това не се генерират радиосмущения и лесно се постигат линеен закон на регулиране и галванична изолация между управляващата и силовата част на регулатора.

Схемата на регулатора е показана на фиг. 1 и работи по следния начин: Всеки път, когато напрежението от мрежата премине през нулата, в колектора на транзистора VT1 се получават положителни импулси с широчина 1 mS. С помощта на брояча ИС1, цифрово-аналоговия преобразувател ИС2 и резистора ИС2 и резистора R4 от тези импулси се получава трионообразно напрежение с амплитуда 150 mV и период 2,56 s. Чрез R4 това напрежение се изважда от напрежението на заданието Us, получено от делителя R1, RP2, R3 и повторителя А1. В същото време термочувствителният транзистор VT2, усилвателят А3 и свързаните с тях резистори създават напрежение, пропорционално на текущата температура на обекта за за регулиране с чувствителност 25 mV/ C.
Ако при включване на регулатора, разликата между зададената и реалната температура на обекта надхвърля 6 С, изходното напрежение на компаратора А4 винаги е положително. Логическият елемент G1 пропуска всички импулси от транзистора VT1 през оптрона ОС към управляващия електрод на триака Tr и нагревателят работи с пълната си мощност. Когато разликата между зададената и реалната температура на обекта стане по – малка от 6 С, схемата влиза в режим на пропорционално управление. Тогава, логическият елемент пропуска към триака само част от стартовите импулси, създадени за един период на трионообразното напрежение, и средната мощност на нагревателя е по – малка. С увеличаване на температурата на обекта времето, през което логическият елемент е отворен, става все по – малко и нагревателят отдава все по – малко топлина. При достигане на зададената температура, логическият елемент остава затворен постоянно и нагревателят е изключен напълно.
По този начин в заключителната фаза на регулирането се постига плавно повишаване на температурата до зададената стойност, без да се получават отскоци около заданието, както е при регулаторите с релеен закон на управление. Разделителната способност в зоната на пропорционално регулиране е около 0,4% от номиналната мощност на нагревателя. Ако е необходимо, широчината на тази зона може да се промени чрез стойността на съпротивлението на резистора R4.
С посочените елементи заданието може да се променя в границите от 10 до 100 С, а мощността на нагревателя е до 1750 W.

Автоматичен терморегулатор с тиристор и датчик термистор, Георги Кузев
Радио, телевизия, електроника 94/2/стр.10

Устройството, чиято схема е показана на фиг. 1, може да се използва за автоматично подаване на топъл въздух в помещение (камера) посредством регулиране оборотите на електродвигател – вентилатор. Чрез изменяне продължителността на отпушване на тиристора VS1, включен последователно с електродвигателя, може да се изменят в широки граници оборотите на двигателя.
Токоизправителният мост, реализиран с диодите VD2 – VD5, е включен последователно във веригата на електродвигателя и осигурява захранване на транзисторното регулиращо устройство, където основен елемент е термочувствителният мост. Той се състои от датчика R1, осъществен с терморезистора КМТ-1, потенциометъра R2 и резисторите R4, R5. В диагонала на моста последователно с резистора R3 е включен преходът база-емитер на транзистора VT1.
Устройството работи по следния начин: в равновесно състояние на термочувствителния мост, потенциалите на базата и емитера на транзистора VT1 са равни и той е запушен.
При понижаване на температурата, равновесието на моста се нарушава, VT1 се отпушва и преминаващият през него ток зарежда кондензатора С1. Когато напрежението върху С1 превиши опорното напрежение на базата на транзистора VT2, взето от делителя, осъществен с резисторите R6 и R7, транзисторите VT2 и VT3 се отпушват, като по този начин посредством резистора R8 се подава отпушващо напрежение на тиристора VS1. Той ще бъде отпушен в продължение на един полупериод, като в края на полупериода наново се запушва. Когато тиристорът е отпушен, в двата края на ценеровия диод VD1 няма напрежение и кондензаторът С1 не се зарежда. През следващия полупериод наново се подава напрежение към термочувствителния мост. Колкото повече е нарушено равновесието на моста, толкова по – високо напрежение ще се подава на електродвигателя, а оттам и по – голямо ще бъде постъплението на топъл въздух. При подаване на по – голямо количество топъл въздух, температурата в помещението се повишава. Това от своя страна обуславя намаляване на съпротивлението на терморезистора. С намаляване на съпротивлението на R1 се постига напълно отпушване на транзистора VT1 и зареждането на кондензатора С1 се забавя. В резултат на това се забавя отпушването на тиристора VS1, което довежда до намаляване оборотите на електродвигателя.
Настройката на устройството се състои в градуиране на кръговата скала, прикрепена към оста на потенциометъра R2. Измерванията се правят в помещение, в което се монтират датчикът и точен термометър и се подава топъл въздух. За постигане на по – голяма точност, имайки предвид инерционността на терморезистора, регулирането трябва да се направи неколкократно.
Ако местата на резисторите R1 и R2 се разменят, устройството може да се използва за подаване на хладен въздух, т.е. оборотите на електродвигателя ще се увеличават, когато контролираната температура е по – висока от зададената.
За да не се влияят градивните елементи от температурата, предвидено е само датчикът да се внася в контролираното помещение, като за целта се използва двужилен изолиран проводник. При използване на електродвигател с консумация на ток, по – голяма от 0,5 А, необходимо е тиристорът VS1 и диодите VD2 – VD5 да се монтират на охладителни радиатори.

Терморегулатор в два варианта, Иван Парашкевов
Радио, телевизия, електроника 96/10/стр.5-8

На фиг. 1 е предложена структурната схема на електронен терморегулатор, който използва като датчик силициев диод тип 2Д5607 и подобни на него. Той дава възможност да се поддържа температурата на въздуха в затворен обем (0,5 – 1,5 куб. m) в границите от 30 до 50 С с точност, по – добра от 0,5 С. Точната стойност на избраната за поддържане температура се задава с тример – потенциометъра RP. Както се вижда от фиг. 1, терморегулаторът се състои от три блока: компаратор, схема за управление на силовата част и токозахранващ блок. Умишлено в схемата на компаратора не е въведен хистерезис, което позволява практически да съвпаднат напреженията на включване и изключване на светодиода VD и на задействане на силовата част на устройството. При нейното реализиране е предложен вариант на безконтактно управление на нагревателя ЕК, като в случая за целта е използван симисторът VS. Токозахранващият блок е реализиран с трансформаторно захранване с цел да се повиши безопасността на работа при настройката и ремонта на терморегулатора. Компараторът е захранен със стабилизирано напрежение +12V, към което е включена и веригата на термодатчика. Схемата за управление на симистора се захранва от отделна намотка на мрежовия трансформатор (~15 V) и е галванично разделена от компаратора посредством оптрона Ор. Стабилизаторът на напрежение, който осигурява напрежение +7,5 V, не е задължителен при условие че се използва мрежов трансформатор с вторична намотка за ~7,5 V/0,2 A. Прилагането му в случая е предизвикано от използването на трансформатор с две еднакви вторични напрежения по ~ 15 V/0,2 A. Използваният нагревател ЕК е с мощност 300 W.

На фиг. 2 е предложена принципната схема на терморегулатора. С интегралната схема (ИС) DA1 е реализиран компаратор. Известно е, че когато през обикновен силициев диод протича ток няколко милиампера в права посока, падът на напрежение върху диода е около 0,6 V. Точният пад на напрежението в права посока зависи от температурата, като преходът в действителност има отрицателен температурен коефициент, приблизително равен на -2 mV/ C. Този температурен коефициент е характерен за всички силициеви диоди, което определя и възможността за използването им като температурно чувствителен елемент. При ток през диода 1 mA, разсейваната върху него мощност е само 0,6 mW, поради което ефектът на самонагряване е пренебрежимо малък [1].
Захранващият токоизточник и резисторът R1 осигуряват такъв ток през ценеровия диод VD2, че той работи в областта си на стабилизация и напрежението върху него е 5,6 V. Tова фиксирано от VD2 напрежение посредством резистора R3 създава постоянен ток през силициевия диод VD1, както и регулируемо опорно напрежение посредством делителя R2, RP. Следователно напрежението на инвертиращия вход на ИС DA1 е температурно зависимо, а на неинвертиращия вход се подава постоянно опорно напрежение. В резултат на това чрез регулиране на стойността на опорния потенциал, посредством RP, постоянното напрежение върху диода е възможно да се компенсира и да се получи само температурно зависимо, диференциално напрежение между инвертиращия и неинвертиращия вход на ИС DA1.
Допускаме, че тример – потенциометърът RP е регулиран така, че при желаната температура на задействане, напрежението между двата входа на ИС DA1 е равно на нула. При по – висока от зададената с RP температура, напрежението в права посока на диода –термодатчик VD1 намалява, потенциалът на инвертиращия вход става по – нисък от потенциала на неинвертиращия вход и на изхода на ИС DA1 се получава отрицателно напрежение на насищане. В резултат на това транзисторът VT1 се запушва и колекторният му ток рязко намалява, което довежда до угасването на светодиода VD9 “управление вкл./изкл.”, както и на светодиода в оптрона Op. Това означава, че на управляващия електрод на симистора VS ще се подаде напрежение, близко до 0 V, и той ще се запуши. Нагревателят ЕК практически се изключва. От друга страна, при намаляване на температурата на VD1 под зададения с RP праг на задействане, потенциалът на инвертиращия вход на ИС DA1 става по – висок от този на неинвертиращия вход и на изхода на ИС DA1 се получава положително напрежение на насищане, което довежда до отпушването на транзистора VT1. Светодиодът VD9 „управление вкл./изкл.” и този в оптрона се запалват и на управляващия електрод на симистора VS се подава напрежение, малко по – високо от 1 V, което го отпушва и довежда до включването на нагревателите.
От казаното става ясно, че при включването на устройството при стайна температура светодиодът VD9 ще свети, докато температурата на затворения обем достигне зададената с RP стойност, след което ще изгасне и при спадането и под него, процесите ще се повтарят. Тъй като не е зададено напрежение на изключване на нагревателя ЕК, на практика двете напрежения (на включване и изключване) ще съвпаднат. При направените експерименти се установи, че точността на поддържане на температурата на въздуха е по – добра от +/- 0,4 С.
Схемата за управление на симистора VS е реализирана с оптрона Op и транзистора VT2. Диодите VD4 – VD7 и кондензаторът С5 изправят и филтрират напрежението ~ 15 V, получавано от изводи 5 и 6 на мрежовия трансформатор TV. Както беше отбелязано, стабилизаторът на напрежение +7,5 V, реализиран с транзистора VT3 и ценеровия диод VD8, не е задължителен и се използва само за да намали два пъти захранващото схемата напрежение, тъй като е използван готов мрежов трансформатор с две еднакви напрежения по ~ 15 V/0,2 A. Транзисторът в оптрона се отпушва при по – ниска от зададената температура. Това довежда до отпушването на транзистора VT2. Върху диода VD3 се образува пад на напрежение с големина около 1 V, който отпушва симистора VS. Той от своя страна включва нагревателя ЕК. Когато температурата на въздушното пространство достигне зададената стойност, започват процеси, които са обратни на описаните. Транзисторът VT1 се запушва, светодиодът VD9 и този в оптрона угасват, транзисторът в оптрона заедно с VT2 се запушва, падът на напрежение върху диода VD3 намалява рязко и става почти равен на 0 V. Това довежда до запушване на VS и съответно до изключване на нагревателя ЕК. По – нататък процесите се повтарят.
Захранващият блок е реализиран с понижаващия трансформатор TV. Напрежението ~ 15 V от изводи 3 и 4 се изправя и филтрира от диодите VD10 – VD13 и кондензатора С3, след което постъпва на стабилизатора на напрежение +12 V, който е изпълнен с ИС DA2. Стопяемият предпазител Fu1 е свързан последователно с нагревателя ЕК, а Fu2 – с първичната намотка на трансформатора TV.
Проверка на работата на устройството. Към изводи 3 и 4 на лустерклемата се свързва електрическа лампа за напрежение ~220 V/50 Hz и мощност 30 – 80 W, вместо нагревателя ЕК. На извод 3 на ИС DA1 се задава напрежение, малко по – високо от това на извод 2, така че светодиодът VD9, глим – лампата и включената електрическа лампа да светнат. С цифров волтметър се измерва напрежението на извод 2. При нагряването на термодатчика – диода VD1 от лампата (VD1 се доближава плътно до стъклената и част), то ще започне да спада, ще достигне и стане по – ниско от напрежението, зададено с тример – потенциометъра RP. При това положение, светодиодът VD9, глим – лампата и електрическата лампа трябва да угаснат. Термодатчикът VD1 се отдалечава от електрическата лампа и температурата му започва да се понижава. Потвърждение за това е повишаването на напрежението на извод 2, което достига зададеното на извод 3 и става по – голямо от него. Светодиодът VD9, глим – лампата HL и електрическата лампа се запалват отново. След като работоспособността на терморегулатора е установена, може да се пристъпи към неговата точна регулировка.
Настройка. Допускаме, че трябва да се поддържа температура 40 С. В затворения въздушен обем, освен термодатчика VD1 и нагревателя ЕК се поставя живачен термометър приет за образцов. С точност +/- 0,1 С. На извод 3 на ИС DA1 се задава напрежение, напр. с 0,25 V по – високо, отколкото на извод 2. При това положение, светодиодът VD9 „управление вкл./изкл.” ще свети, силовата част на схемата ще е задействана, симисторът VS ще е отпушен и съответно нагревателят ЕК – включен. При увеличаване на температурата в затворения обем с няколко градуса над температурата на помещението, в което се работи, двете напрежения на изводи 2 и 3 на DA1 ще се изравнят, светодиодът VD9 ще угасне, симисторът VS ще се запуши отново и нагревателят ЕК ще се изключи. С тример – потенциометъра RP отново на извод 3 на DA1 трябва да се зададе напрежение, по – високо от това на извод 2, и да се изчака поредното угасване на VD9. Когато температурата на въздуха в затворения обем достигне 37 – 38 С, желателно е следващите стойности на зададените напрежения на извод 3 на DA1 да са още по – малки от предходните и да стават с четвърт - половин оборот на винтчето на тример – потенциометъра RP. Удобно е да се следи светването и угасването на глим – лампата HL, която е свързана паралелно на нагревателя ЕК и в известен смисъл дублира работата на светодиода VD9.
Терморегулаторът е реализиран на платка от едностранно фолиран стъклотекстолит с размери 145 х 90 mm. На фиг. 3 е показано разположението на елементите върху платката, а на фиг. 4 – фолийната картина от страната на спойките.

Предвидена е лустерклема (фиг. 3), към която се свързват изводите на нагревателя ЕК, заедно с глим – лампата HL (изводи 3 и 4) и напрежението от мрежата (изводи 1,2). Стопяемите предпазители се монтират на подходящи стойки върху печатната платка. Светодиодът VD9 може да се монтира върху платката или да се изнесе на лицевата плоча на устройството заедно с глим – лампата HL.
За TV се използва трансформатор, предлаган на пазара, с две вторични напрежения по
~ 15V/0,2 A.
Радиаторът за симистора VS се изработва от алуминии с дебелина 2 mm и има форма на обърната буква „П”. Общата повърхност на така конструирания радиатор е около 40 кв. см. Същото се отнася и за радиатора на транзистора VD3. Неговата повърхност е около 25 кв.см. Той е от две части, които при монтаж влизат една в друга. Радиаторът на симистора VS се монтира, като между него и платката върху закрепващите два винта се поставят втулки с дължина 2 – 3 mm. За радиатора на VT3 са необходими втулки с дължина 13 – 15 mm. Трябва да се има предвид, че в зависимост от посоката на включване на мрежовия щепсел на терморегулатора с фазоуказател може да се констатира наличието на връзка на фазовия проводник на напрежението от мрежата 220 V/50 Hz с двата радиатора, което е задължително да се отчита и да се избягва докосването им с ръце.
С М1 – М11 са означени мостчетата от монтажен проводник, като последните четири (от М8 до М11) се правят от калайдисан меден проводник с диаметър около 0,5 mm и с тях се осъществяват веригите на лустерклемата XT с печатната платка.
В редица случаи предлаганата точност на регулиране +/- 0,4 C не е достатъчна, а същевременно употребата на по – сложни терморегулатори, например с пропорционален или друг принцип на работа, не е приемлива [3] поради значително по – високата им цена от тази на предлагания в статията или на други, аналогични схемни решения, разглеждани в списанието [4]. Един от възможните варианти за постигане на по – добра точност на регулиране, практически на почти същата цена е замяната на диода термодатчик VD1 с термистор, напр. тип ТРН – 22. Подобно схемно решение е

предложено на фиг. 5. От принципната схема на фигурата се вижда, че че промени са направени само до входната част на ИС DA1 (изводи 2 и 3), което позволява при необходимост да се извършват незначителни корекции на фолийната картина на платката, предложена на фиг. 4. Както показаха проведените експерименти, точността на регулиране на температурата с използването на схемното решение от фиг. 5 се оказа по – добра от +/- 0,2 С при същата температура и обем в който бе изпитван и диодът VD1 (2D5607) като термодатчик.
При необходимост можността на нагревателя ЕК може да се увеличи до 1 кW, но в такъв случай температурата на радиатора на симистора VS се увеличава до 75 – 80 С и трябва да се търсят други възможности за подобряване на топлинния режим на VS [5,6].
ЛИТЕРАТУРА
1. Марстън, Р. 110 схеми с операционни усилватели. С., Техника, 1982.
2. Марстън, Р. 110 схеми за сигнализация. С., Техника, 1979.
3. Банишки, Е. Синхронно управление на електронагреватели. – Радио, телевизия, електроника, 1985, N 10.
4. Лисичков, К. Безконтактен терморегулатор. – Радио, телевизия, електроника, 1989, N 8.
5. Роткоп, Л., Ю. Спокойный. Обеспечение тепловых режимов при конструировании радиоэлектронной аппаратуры. М., Советское радио, 1976.
6. Чернышев, А. и колл. Обеспечение тепловых режимов электронной техники. М., Энергия, 1980.

Тиристорен регулатор, Георги Кузев
Радио, телевизия, електроника 93/10/стр. 7

Регулаторът, чиято схема е показана на фиг. 1 е предназначен за плавно регулиране на променливо напрежение от 0 до 220V при товар с активен характер. Основни елементи в устройството са тиристорите VS1 и VS2, които са свързани паралелно – разнопосочно. Поради това те пропускат към товара Rт променлив ток по време на двата полупериода. По този начин е решен проблемът за комутация на напрежение с различна полярност. Напрежението на товара се регулира

плавно посредством изменението на съпротивлението на потенциометъра R5, който заедно с последователно свързаните кондензатори С1 и С2 образува фазовоизместваща верига, предназначена за управление на тиристорите VS1 и VS2. Те се отпушват посредством импулси, които се формират от динисторите VD1 и VD2.
Устройството работи по следния начин: при включване на регулатора към товара и към електрическата мрежа с променливо напрежение, кондензаторите С1 и С2 се зареждат посредством потенциометъра R5. Напрежението на заряда е изместено по фаза по отношение на началния полупериод на напрежението на анодите на двата тиристора. Ъгълът на изместване по фаза се определя от RC – веригите. Полярността на напрежението за зареждане на кондензаторите се мени с всеки полупериод. Щом напрежението на кондензаторите достигне прага на превключване на VD1 и VD2, те последователно се включват и формират на управляващите електроди на тиристорите импулси с положителна полярност. Под действието на тези импулси се отпушва този тиристор, на чиито анод в същия момент има напрежение с положителна полярност. Отпушеният тиристор, пропускайки към товара ток, шунтира в това време фазоизместващата верига в течение на зададения полупериод. Зареждането на С1 и С2 се прекъсва. Тиристорът VS1 или VS2 остава отпушен дотогава, докато положителният полупериод на неговия анод не се смени с отрицателен. При това токът на товара става по – малък от тока на задържане на тиристора в отпушено състояние. След това наново започва зареждане на С1 и С2, като целият процес се повтаря. По такъв начин VS1 и VS2 се отпушват последователно, пропускайки към товара ток. Към оста на потенциометъра RP се закрепва скала с деления за регулиране. Мощността на товара, включен към регулатора, може да бъде от 25 до 1500 W. Тиристорите се монтират на охладителни радиатори с охлаждаща повърхност 180 сm кв. В качеството на активен товар може да се използват осветителни тела, отоплителни уреди електрически поялници и др.
Друг подобен регулатор е даден на фиг. 2. Характерното в тази схема, което я прави по – достъпна за изпълнение, е че вместо динистори се използват изправителни диоди и електролитни кондензатори с определен капацитет. Плавното регулиране се извършва с потенциометъра R2. При положение, че не се получава пълно отпушване на двата тиристора при едно от крайните положения на плъзгача на R2, необходимо е да се намали съпротивлението на резистора R3.
Известно е, че тиристорите представляват мощни ключове с голяма скорост на превключване. Типичните стойности на времето им на включване са от порядъка на няколко микросекунди. Когато мощноста се превключва с толкова голяма скорост, върху товара възникват серии от хармонични високочестотни трептения. Амплитудата на основния им хармоник е пропорционална на стойността на тока, превключван от тиристора, и може да бъде толкова голяма, че да предизвиква радиосмущения.
При използване на тиристорите за превключване на мощни консуматори, захранвани от електрическата мрежа, може да се получат два основни вида електрически смущения.
Първият вид смущения се разпространяват във въздушното пространство под формата на радиовълни и в повечето случаи амплитудата им е толкова малка, че не оказват влияние на радиоприемниците, освен ако са разположени много близо до тиристора. В случая, когато тези смущения все пак оказват влияние, то може да се избегне чрез подходящо екраниране на тиристорната схема.
Вторият много по – съществен вид са смущенията, които се разпространяват по захранващата мрежа и могат да предизвикат разстройване на работата на радио и телевизионните приемници, включени към същата мрежа. Този вид смущения може да се избегнат чрез свързване на противосмутителен LC филтър между мрежата и тиристорната схема.
Такъв филтър е даден към тиристорната схема на фиг. 2. Той се състои от елементите С1, L1 и С2. Бобината L1 има 90 навивки от проводник ПЕЛ – 1,40 mm, навити в два реда без стъпка върху феритна пръчка марка 600НН с диаметър 8 mm и дължина 80 mm. Посочените тиристори могат да бъдат заменени с 2N3525 или КУ202Н.
ЛИТЕРАТУРА
1. Марстън, Р.М. 110 тиристорни схеми. С., Техника, 1979.
2. Георгиев, Ж., С.Найденов. Схеми и устройства с полупроводникови диоди. С., Техника, 1980.
3. Табаков, С., Н.Николов, П.Горанов. Тиристорни преобразуватели. С., Техника, 1984.

Стабилизатор за електродвигател, Владимир Минков
Радио, телевизия, електроника 2002/3/стр.12

Във всички стабилизатори за електродвигатели се използва положителна обратна връзка (ПОВ) по ток, което се смята за по – елементарна система от системата за следене на оборотите. Постоянният резистор, с който се следи токът през електродвигателя, се счита за по – надеждна система дори от водещи фирми. Обаче при тази система има един проблем – токът през електродвигателя се променя не само когато се промени механичното съпротивление, което преодолява, а и когато се променя напрежението върху него. По тази причина е възможно самовъзбуждане, което е праг на ефективността на схемата, тъй като не може да се постигне достатъчно дълбока ПОВ, с което би се получила необходимата стабилизация.

Показаната на фиг. 1 схема решава този проблем по задоволително елементарен начин. Тя използва ООВ по напрежение, с което се постига по – голяма дълбочина на ПОВ и стабилизиране в по – широки граници. Схемата използва за датчик комбинация от диод и резистор. Това съответства на наличието на реактивно и активно съпротивление на електродвигателя с променлив характер, подобно на съпротивлението на диода. Добре е резисторът да бъде меден. Транзисторите VT2 и VT3 работят като съставен повторител на напрежение. Това се налага, защото използването само на един транзистор изисква той непременно да има голямо усилване. В случая използването на малък допълнителен ток не е без значение. Съставният повторител по напрежение има много малко изходно съпротивление и много висок коефициент на предаване, с което се повишава ефективността на схемата с много малък допълнителен ток. Наличието на кондензатора С2 и бобината L1 водят до стръмно нарастване на изходното съпротивление за високи честоти. Така бързите промени не влияят на тока през електродвигателя и четките са в надеждно състояние. Опастността от високочестотно самовъзбуждане се неутрализира от кондензатора С1, който същевременно отстранява високочестотните промени на напрежението, взето от датчика VD3 и R10. Групата R7,R8 е делител на напрежение, който действа така, че когато напрежението върху електродвигателя нарасне, ООВ го неутрализира. По този начин управляващото напрежение върху базата на VT1 зависи само от механичното съпротивление, преодолявано от електродвигателя. Промяната на захранващото напрежение се компенсира от делителя R1, R2, като изходното напрежение остава стабилно в широки граници. При това положение стойността на съпротивлението на R10 може да се увеличи до желаната без опасност от самовъзбуждане, с което дълбочината на ПОВ може да се увеличи до такава степен, че с натоварването на електродвигателя, оборотите дори да се увеличават.

Безстепенно регулиране на мощността на поялник с нагревател (с тиристор или симистор), Димитър Бонев
Радио, телевизия, електроника 2002/3/стр.26 – 28

В статията се прави кратък преглед на публикуваните през последните 10 години в различна техническа литература по – елементарни и по – евтини схемни решения, подходящи за безстепенно регулиране на мощността на поялници. Някои от тези схеми са подходящи и за регулиране на мощността на колекторни електродвигатели.
Важен фактор за осъществяване на качествени, меки спойки в електрониката е избирането на подходяща мощност на поялника [1]. За да е по – добро качеството на спойката, температурата на върха на човката трябва да е от 330 до 450 С. Спойки, реализирани при температура под 330 С, винаги са некачествени (студени спойки), а тези при температура над 450 С са с твърде понижени електрически и якостни качества (прегорели спойки). Критичната минимална температура е под 300 С. Формата на върха на човката има също съществено значение. Силно заострен връх с ъгъл 25 С се охлажда по – бързо, отколкото, ако ъгълът е 40 С. Това се дължи на обстоятелството, че при по – заострена човка на върха се концентрира по – малко количество маса мед и охлаждането при спояване е по – бързо, а преносът на нова топлинна енергия се извършва по – бавно, т.е. по – острите и изтънени върхове имат по – малка топлинна инертност.

През последните 10 години на нашия пазар се предлагат поялници с магнитен регулатор [2] – производство на различни западни фирми. Конструкцията им не позволява прегряване при престой, затова те са новост в технологията на меките спойки. Принципът на работата им е следният: вграденият магнит при студена човка се притегля към топлинния индикатор и включва нагревателя. При достигане на предварително зададената температура на топлинния индикатор, постоянният магнит загубва свойствата си, измества се и прекъсва електрическата верига. С постоянното включване и изключване на нагревателя, температурата на човката се поддържа в определени граници чрез специален регулатор, монтиран в ръкохватката на поялника.
Разпространеният на пазара български поялник с мощност 250 W (220 V) с масивна плоска човка има вградено регулиращо биметално устройство срещу прегряване при престой. Ако собственикът желае да измени фабричната регулировка, необходимо е да се пробие отвор с диаметър 8 mm на върха на пъпката, пресована на единия капак. През този отвор с отвертка се осъществява необходимото регулиране.
При всички електронни схеми, разгледани по – нататък, регулираният товар губи от номиналната си мощност 5 – 10% поради вътрешните съпротивления на ползваните електронни елементи.

Поялници, захранвани с променливо напрежение 36 – 40 V, безстепенно да да се регулират [2,3] по схемата от фиг. 1. Описаният регулатор позволява изменение на захранващото напрежение от 50 до 95%. Схемата е съставена на принципа: управление на едната полувълна от захранващото напрежение. Мощността на поялника може да е максимално 25 W. Типът на отделните елементи е: VD1 – Д7Г, Д226Г, КД1101; VT – МП 25, 26 2Т3850; VT2 – П307, КТ601, 2Т6551; RP1 – 10 k/2W; R2 = 220 Om/1 W, C1 = 20 mkF/16 V,
Rт да е до 25 W/36 V.
Чрез подмяна на някой от градивните елементи (транзистори и електролитни кондензатори), схемата може да се пригоди за захранване с 220 V.
Плавното регулиране на мощността на товара с активно съпротивление (поялник, лампа) [4] е дадено на фиг. 2. Тази схема е валидна и за регулиране на оборотите на колекторен електродвигател от нула до 80% от номиналните (бормашина, дрелка, прахосмукачка). Мощността на бормашината се намалява най – много с 20%. Отделните елементи са пояснени на схемата с всички параметри. Авторът лично е проверил работоспособността на схемата при регулиране на мощността на поялник с мощност 100 W и намаляване на оборотите на бормашина с мощност 400 W. Този регулатор създава смущения в близкостоящи радио – и телевизионни приемници и е необходимо да се ползва противосмутителен филтър.
Друга тиристорна схема [5] с ефикасно еднополупериодно изправяне за управление на тиристора е дадена на фиг. 3. Освен за регулиране на товар с активно съпротивление тя може да се използва и за управление на колекторни електродвигатели. Тази схема също създава смущения в близкостоящи радио- и телевизионни приемници.
Една сравнително много опростена схема [6] е дадена на фиг. 4. Като регулирана мощност на товар с активно съпротивление може да се включи поялник, лампа до 150 W и тиристорът не се нуждае от радиатор. Тази схема не може да осигури пълно спиране на тока през консуматора и също е източник на радиосмущения.
Друга, но по – осъвършенствана схема на тиристорен регулатор [6] е дадена на фиг. 5. Използва се мостов изправител, но без филтров кондензатор. За товар с мощност до 200 W не са необходими радиатори за диодите и тиристора.
Схемата позволява намалената мощност да достигне до 30% от номиналната, като не е възможно пълно спиране на тока през консуматора. Тази схема също е източник на радиосмущения.
Един от недостатъците на обикновения тиристор е неговата еднопосочна проводимост в отпушено състояние. Ако анодното напрежение е синусоидно, анодният ток е пулсиращ еднополупериоден. Синусоиден ток през товара може да се постигне чрез използване симистор (триак) [6].
На фиг. 6 е дадена схема [6] на прост регулатор на напрежение със симистор, който през единия полупериод се отпушва в едната посока, а през другия полупериод – в другата посока, т.е. товарът се захранва със синусоидален ток. Тук също не може напълно да се спре токът през консуматора и при работа се отделят радиосмущения.
На фиг. 7 е дадена схема на по – усъвършенстван регулатор [6] със симистор КУ208Г за товар с мощност 300 W. Тук симисторът се регулира чрез пускови импулси, създадени от релаксационна група, състояща се от кондензаторите С1 и С2, резисторите R1, R2 и R3 и динистора КН102В. Дроселът L е с 200 навивки с диаметър 0,8 mm върху тяло от феритна антена с диаметър 8 – 10 mm. Обхватът на регулиране е от 0 до 90% от номиналната мощност. Схемата също е източник на радиосмущения. На фиг. 8 е показана проста за изпълнение схема от [7] с индикатор обикновена глимлампа. С посочените стойности на параметрите на резисторите и кондензатора, мощността на поялника се намалява от 100 до около 60 W и чрез потенциометъра се регулира от 60 до 0 W. За товар с мощност 100 W не е необходим радиатор за симистора КТ207/600.
Накрая е необходимо да се отбележи, че мощността на индукционните поялници не може да се регулира по посочените дотук начини. Направените от автора експерименти с такъв поялник ROBOTRON 190 220/ VA (бивша ГДР) показаха, че при нормално захранване под товар, консумацията от мрежата е 0,13 А. При последователно включване в първичната намотка на диод протичащият ток в същата намотка е пулсиращ, а той създава по – малко по стойност индуктивно съпротивление, т.е. по – малка стойност на импеданса, от което следва, че ще тече по – силен ток (в случая 0,4 А). Той претоварва топлинно проводника на първичната намотка, като това може лесно да се установи.
Почти същите резултати се получават и при последователно включване на кондензатор.
Най – добри резултати се получават чрез последователно включване в първичната намотка на резистор (в случая R = 2 kOm/10 W), който трябва да се монтира върху корпуса, но обезопасен, а това е много трудно.
ЛИТЕРАТУРА
1. Младенов, С. Подбиране на мощността на поялника при меко спояване. – Радио, телевизия, електроника, 1996, N 9, с. 24.
2. Млад конструктор, 1993, N 7, с. 7 и 18.
3. Верховцев, О., К. Лютов. Практически съвети за майстора любител по електротехника и електроника. С., Техника, 1986, с. 119.
4. Табаков, А. – Направи сам, 1987, N1, с. 4.
5. Драганов. Л. Тиристорен регулатор на оборотите. – Радио, телевизия, електроника, 1995, N6, с. 9.
6. Шишков, А. Полупроводникова техника, I ч. С., Техника, 1989, с. 395 – 404.
7. Клисарски, К. Регулатор на мощност за електрически поялник. – Радио, телевизия, електроника, 1996, N 11-12, с. 40.
8. Кузев, Г. Тиристорен регулатор. – Радио, телевизия, електроника, 1993, N 10, с. 7.
9. Кузев, Г. Регулатор на мощност. – Радио, телевизия, електроника, 1995, N2, с. 18.
10. Парашкевов, И., В. Петров. Тиристорен регулатор на обороти, мощност и яркост на светене. – Радио, телевизия, електроника, 1997, N 10, с. 13.
11. Минчев, Г. Регулатор на мощност с ИС CD4011. – Радио, телевизия, електроника, 1997,
N 11-12, с. 26.
12. Георгиев, Ж., С. Найденов. Схеми и устройства с полупроводникови диоди, 1980.
13. Марстън, Р.М. 110 тиристорни схеми. С., Техника, 1979.

 

Кодова електронна брава      Георги Минчев
Радио телевизия електроника 2001/7/стр. 24


На фиг. 1 е дадена принципна схема на кодова електронна брава, реализирана с една CMOS интегрална схема и три биполярни транзистора.

Основно звено, където се осъществява закодирането, е интегралната схема 4017 (К176ИЕ8, К561ИЕ8). Тя представлява брояч до 10 с преобразуване на двоично – десетичен в десетичен код и е изпълнена като петоразреден брояч на Джонсън. В зависимост от състоянието на брояча само на един от изходите има сигнал с ниво лог. 1, а на останалите – сигнал с ниво лог. 0. По начина, по който е показано свързването на кодовите бутони с тактовия вход (извод 14), на извод 10 ще се появи сигнал с ниво лог. 1 само когато , последователно се натиснат бутоните S9 за подаване на захранващо напрежение, S6, S8, S7 и S5 и така в натиснато положение се задържат.
След като на извод 10 се появи сигнал с ниво лог. 1, едновременно светва светодиодът VD1, който сигнализра за правилно подбран код, транзисторът Т3 се отпушва и неговият колекторен ток задейства електромагнита УА1 – бравата се оъключва. За да стане кодовата брава в изходно положение трябва да се натисне един от бутоните S0 – S4, при което сигнал с ниво лог. 1, взет от колектора на транзистора VT2, се подава на асиннхронния вход R (извод 15), с което се нулира броячът. Следователно при набиране на кодовото число (в случая 96875), ако се натисне един от бутоните, невключен в посочената комбинация, броячът се нулира, на извод 10 няма да се появи сигнал с ниво лог. 1 и вратата не може да се отвори. За да се набере кодът, трябва да се започне отначало.
С VT1 и VT2 e реализиран възел на осигуряване подаването на сигнал с ниво лог. 1, необходим за нулиране на брояча, като с тример-потенциометър RP5 се подбира стабилно превключване.
В командното табло за бутони може да се използват микропревключватели тип МП1-1, МР-1 и други подобни. Смяната на кодовото число се извършва, като се промени номерацията на активните бутони. Електромагнитната ключалка е за напрежение 12 V и може да се намери в специализираните магазини за ключове и брави. Особеност е също така и предимство, което е секрет за непосветените, е, че устройството консумира ток само когато са натиснати кодовите бутони. Схемата се захранва от малък токоизправител, осигуряващ на изхода си 12 V/0,2 A. Ako oбаче изкаме устройството да е защитено от прекъсване на тока в електрическата мрежа, захранването може да се осъществи от малък 12 – волтов акумулатор или, което в някои случаи е по – удобно, да се използват три плоски батерии по 4,5 V, свързани последователно.
ЛИТЕРАТУРА
1. Величков, П., Христов. Електроника за свободното време. С., Техника, 1988.
2. Димитрова, М., И. Ванков. СМОS интегрални схеми, част II, С., Техника, 1989.
3. Конов, К. Кратък справочник по цифрови интегрални схеми. С., Техника, 1986.
4. Кузев, Г. Приложни радиоелектронни устройства – Vч. С., Техника, 1988.
5. Сп. „Млад конструктор”, 1977, N 5, 1988, N8.

 

Прецизно фотореле    Красимир Клисарски
Радио телевизия електроника 1994/2/стр. 7,8


С помощта на фотореле могат да се реализират разнообразни автоматични устройства, които намират приложение в промишлеността, селското стопанство и бита. Сигнализацията може да се задейства при проникване на светлина в тъмно помещение (склад, сейф, трезор), при проява на дим или увеличаване на интензивността на светлината спрямо определено ниво.
Описаното схемно решение се отличава със стръмен праг на включване, голяма чувствителност, пренебрежимо малък хистерезис и висока надеждност. За преобразуване на светлинната информация в електрически сигнал се използва падът на напрежение върху фоторезистор. Фотоключът има високи показатели при минимум елементи благодарение на рационалната употреба на интегралния стабилизатор тип 723. В него има операционен усилвател, емитерен повторител и термокомпенсирано опорно напрежение.

Фотодатчикът заедно с резисторите R2, R3 и тример-потенциометъра R5 образува мост, чието съпротивление може да се уравновеси с това на R5, така, че напрежението на диференциалния вход на ОУ при желаната осветеност да е 0 V. Мостът се захранва с термокомпенсирано опорно напрежение, осигурено на извод 4 на интегралния регулатор. Тук ОУ работи като компаратор на напрежение. Свързаният в изхода му ключов транзистор се използва за управление на релето Р.
При включване на фоторелето към мрежа 220 V на тъмно, релето се задейства. Неговата контактна система може да включва или изключва консуматор.
При осветяване съпротивлението на фоторезистора R4 намалява многократно. Падът на напрежение върху датчика е дотолкова намалял, че стойността му на неинвертиращия вход на ОУ става отрицателна спрямо зададената с R5 на инвертиращия вход и релето отпуска котвата си. То остава в това състояние до нарастване на потенциала на извод 3 на DA1 (при намаляване на осветеността). Кондензаторът С5 предпазва контактната система на Р от евентуални вибрации при краткотрайни пикови изменения на интензивността на светлината. Кондензаторът С4, свързан паралелно на намотката, създава известен хистерезис при работата на устройството. Диодът VD4 предпазва DA1 от самоиндуцираното напрежение при прекъсване на тока в бобината на Р (част от него се поема и от С4).
Прагът на задействане на фоторелето се настройва плавно с тример-потенциометъра R5. Той е многооборотен, жичен тип СП5-14 или СП5-22 (ОНД). При движение на плъзгача му нагоре (по принципната схема) релето отпуска котвата си при по – малка интензивност на светлината. Съпротивлението на резистора R2 ограничава тока през R4 на светло. Датчикът е производство на фирмата TESLA тип WK 65037 – 1,5 kOm (на светло). Релето Р е индустриално за 24 V, има ток на задействане 7 mA, работен ток 20 mA и може да комутира при 220 V ток до 4 А.
Безтрансформаторното захранване е изградено с елементите С1, С2, С3, VD1, VD2, VD3 и R1. Като баластно съпротивление се използва реактивното съпротивление на кондензаторната група С1, С2. Тя ограничава тока през ценеровия диод VD2, VD3, като върху него се получават правоъгълни импулси с мрежова честота. Положителните импулси се изправят от диода VД1 и се филтрират от кондензатора С3. Захранващото напрежение, необходимо за нормалната работа на фоточувствителната схема, е +25 V (с толеранс +/-1 V). Стойността му може да се коригира чрез подбор на ценеровите диоди VD1 и VD3.

На фиг. 2а и б са показани съответно графичният оригинал на печатната платка и разположението на елементите на фотореле, задействащо се при смрачаване. Електрическата лампа, монтирана към лустерклемата, свети нощем и гасне на зазоряване. Токовите писти са с широчина 4 mm. Предпазителят трябва да се съобрази с мощността на товара. Инверсно действие на схемата (лампата да светва на зазоряване) може да се постигне, ако товарът се свърже към нормално отворените контакти на релето Р. Вместо него може да се постави какво да е 24 V реле, стига работният му ток да не надвишава 36 mA (да не товари захранването).
Вместо употребения фоторезистор може да се използват ФСК-1 или ФСК-2 (ОНД). Регулаторът DA1 е в кръгъл метален корпус. Той работи в ключов режим, но от съображение за надежност е поставен на малък алуминиев радиатор тип „звезда”.
Внимание: Елементите на устройството имат галванична връзка с електрическата мрежа 220 V.
ЛИТЕРАТУРА
1. PHILIPS GENERAL CATALOGUE, 1978, p. B 56.

 

Стабилизатор на оборотите на микроелектродвигател
Радио телевизия електроника 1985/6/стр. 34

 

Известно е, че при натоварване на постояннотоковите електродвигатели, захранвани с фиксирано напрежение, оборотите им спадат. За поддържане на постоянни обороти може да се използва схема с положителна обратна връзка, следяща консумирания ток. Такава схема е показана на фигурата. Сигнал за обратната връзка се взема от резистора R5, през който протича консумираният от двигателя ток. При натоварване, този ток нараства, увеличава се и спадът на напрежение върху резистора R5, базата на транзистора VT1 става по – положителна и напрежението в емитера на транзистора VT3 се повишава. Посредством тример-потенциометъра RP4 се регулира чувствителността на схемата, като целта е при ниски обороти на празен ход електродвигателят да работи без характерното прекъсване. Оборотите се регулират чрез тример-потенциометъра RP2.
Схемата се преоразмерява лесно за друго захранващо напрежение, което разбира се, трябва да превишава поне два пъти номиналното работно напрежение на моторчето. Ако е необходимо, колекторът на VT3 може да се захранва от отделен нестабилизиран източник, а останалата част от схемата, която има малка консумация, да се включи към опорно напрежение.
 

Термостат за инкубатор     Красимир илчев
Радио телевизия електроника 1993/8/стр. 17,18

На фиг. 1 е показано схемно решение на термостат, поддържащ фиксирана температура с точност +/-0,015 С, което е предостатъчно за режим „инкубация” на висококачествен инкубатор. Режимът с постоянна температура +29 С „отглеждане” се използва през първите няколко дни след излюпване. Температурата в камерата може да се настройва плавно в обхвата 29 – 40,5 С и покрива всички необходими стойности на температурата за мътене на кокошки, патици, пуйки и други домашни декоративни птици.
Безтрансформаторното захранване, изградено с елементите С1, С2, R1, VD1, VD2, VD3 и С3, осигурява за захранване на термостата +25 V. Като баластно съпротивление се използва реактивното съпротивление на кондензаторната група С1, С2. Тя ограничава тока през ценеровите диоди VD2, VD3, като върху тях се получават сигнали с правоъгълна форма на импулсите с мрежова честота. Положителните импулси се изправят от диода VD1 и се филтрират от кондензатора С3.
В интегралния стабилизатор тип 723 има операционен усилвател, емитерен повторител и термокомпенсирано опорно напрежение, които се използват в терморегулиращата схема. Термисторът R6 заедно с резисторите R2, R4, R5 и тример-потенциометъра R3 образува мост, който може да се уравновеси с R3 така, че напрежението на диференциалния вход на ОУ при желаната температура на задействане да бъде 0 V. Мостът се захранва с термокомпенсирано опорно напрежение, осигурено на извод 4 на интегралния регулатор DA1. Терморезисторът R6 има отрицателен температурен коефициент и при повишаване на температурата неговото съпротивление намалява. При включване на термостата към напрежението на мрежата 220 V, релето Р включва нагревателя Rm. С глим – лампата Л2 визуално се контролира работата на Rm. При нарастване на температурата над определена стойност, съпротивлението на термистора е дотолкова намаляло, че напрежението на неинвертиращия вход на ОУ става отрицателно спрямо зададеното с R3 на инвертиращия и релето отпуска котвата си. В резултат на това нагревателят се изключва и ще включи след изстиване на термистора и нарастване на потенциала на извод 3 на DA1. Диодът VD4 предпазва вградения в интегралния стабилизатор ключов транзистор от самоиндуктираното напрежение в бобината на релето при изключването му. Кондензаторът С5 предпазва Р от евентуални вибрации при включване. Ключът S2 задава режими на работа „инкубация” или „отглеждане”.
Малка инертност на схемата се постига с използването на маломощен микротермистор ММТ-6. Елементите R2, R4, R5 са термостабилни (напр. от серията TR 161).
Tример-потенциометърът R3 е многооборотен, жичен от типа СП5-14 или СП5-22. Ориентировъчно един пълен оборот на оста му отговаря приблизително на 0,2 С и зависи от ТКС на термистора. Релето е за 24 V, има ток на задействане 7 mA, работен ток 20 mA и може да комутира при 220 V товар 4 А. По принцип може да се използва и друго подобно с работен ток до 28 mA – с цел да не се товари захранването (в противен случай) ще се наложи увеличаване на капацитета на С1, С2).
Датчикът R6 е поместен в правоъгълен предпазител от ивица перфориран стъклотекстолит с дебелина 0,5 mm и външни размери 5х50 mm.

Точността на поддържаната температура силно зависи от топлинната инертност на нагревателя. Той се характеризира с малка маса и открита нагревателна спирала с температура на нагряване до 100 С. Намалена пожароопасност и

дълъг живот се постига с 3 последователно свързани нагревателни спирали от абсорбционен хладилник Мраз – 80 или 120 или поялник с мощност 100 W (фиг. 2). За да се избегне температурния градиент, е необходима принудителна циркулация на въздуха с вентилатор. Мястото му е от съществено значение, както и организацията на въздушния поток към отделните тави с яйцата.

На фиг. 3а и б е показан графичният оригинал на печатната платка с разположението на елементите. След монтаж се проверява работоспособността на схемата. Ключът S2 се поставя в положение „отглеждане”, включва се S1, след което се задейства Р. Внимателно се духа към R6, при което Р отпуска котвата си и веднага включва след спиране.
За настройка на режим “инкубация” е необходим лабораторен термометър с разделителна способност, по – добра от 0,1 С. След първоначално подгряване в продължение на 6 h се пристъпва към коригиране на температурата с R3. При движение на плъзгача му надолу съгласно принципната схема, температурата расте, отчита се 1 h след всяко коригиране и се настройва съобразно с инкубационния материал (за кокошки 37,6 С).
При добре подбрани топлоизолация на стените на инкубатора, мощност на нагревателя и дебит на вентилатора, отношението време на нагряване/чакащ режим е от 1:5 до 1:10.
Термостатътможе да работи и с акумулаторно захранване 24 V, подадено директно към кондензатора С3. Терморегулиращата схема може да работи и с 12 V, ако се подмени евентуално релето Р с реле за напрежение 12 V и с работен ток до 45 mA. То трябва да се задейства надеждно при напрежение 9 V.
Ako образцовите резистори в моста се заменят с обикновени с толеранс 5%, точността на поддържане на температурата се влошава неколкократно, но за битови нужди това не е от съществено значение.
Интегралният регулатор DA1 в корпус ТО 100 работи в ключов режим, но от съображения за надеждност е монтиран на малък радиатор тип „звезда”. Вместо терморезистор със съпротивление 10 кОm може да се използва и всякакъв друг с по – голямо съпротивление при подбран резистор R5 прибл = R6. Намаляване на съпротивлението на R6 е нежелателно, защото протичащият по – голям ток води до загряването му. В същото време се товари по ток и термостабилизираното опорно напрежение. Постояннотоковата консумация на терморегулиращата схема при включен нагревател е около 24 mA, а в чакащ режим 4 mA. При включване на мощни консуматори релето Р е междинно.

 

Термостат за инкубатор     Красимир Клисарски
Радио телевизия електроника 2000/10/стр.12, 13


На фиг. е показано схемно решение на термостат за битов инкубатор, което има следните преидимства:
- безконтактно управление на нагревателя;
- безтрансформаторно захранване;
- малък брой градивни елементи и датчик, свързан в мостова схема;
- точност на температурата, задоволяваща практическите нужди.
Управлението на нагревателя Rт се осъществява с тиристора VS. Kогато температурата в инкубационния шкаф е по – ниска от зададената, той се отпушва по време на положителния полупериод на напрежението от мрежата. Нагревателят се захранва еднополупериодно, работейки пожаробезопасно и с намалена мощност.

Мостовата схема, изградена с елементите R1, R2, R3, RP5, R6 и VT1, се захранва с правоъгълни импулси с амплитуда 14 V и честота 50 Hz. Те се формират по време на положителния полупериод на напрежението от мрежата върху силициевия ценеров диод VD1. Кондензаторът С1 играе роля на баластен резистор при честота 50 Hz.
За датчик на термостата се използва руски микротермистор ММТ-6 със съпротивление 20 кОm при температура 20 С. Когато температурата в инкубационния шкаф е по – ниска от зададената, R1 има голямо съпротивление. Падът на напрежение върху R1 e по – голям от този върху R2, вследствие на което тече ток в базата на VT1, VS e oтпушен, нагревателят Rт работи и сигналната глимлампа H1 свети. Температурата в инкубационния шкаф започва да расте. Терморезисторът R1 има отрицателен температурен коефициент. При загравяне съпротивлението му наляване, падът на напрежение върху R1 е по – малък от този върху R2, VT1 се запушва, липсва управляващ ток за VS и нагревателят не работи. Описаните процеси се повтарят с честота, зависеща от обема на инкубатора и вложения в него инкубационен материал, мощността на нагревателя и неговото бързодействие, организацията на въздушния поток вътре в шкафа, температурата на околната среда и положението на клапите за допълнително вентилиране. След отпушване VS се запушва в края на всеки положителен полупериод поради спадане на ефективната стойност на напрежението до 0 V.
Желаната температура, която трябва да се поддържа, се нагласява с тример-потенциометъра RP5. Той е прецизен високооборотен, жичен тип ДЖ-3 (или СП5-2). Обхватът на регулиране е достатъчно голям и температурата може да се нагласи за всякакъв вид инкубационен материал. За излюпване на пилета оптималната температура е 37,65 С. Отклонение в рамките на +/-0,15 С слабо влияе върху люпимостта на птичите ембриони.
Датчикът R1 е свързан с печатната платка посредством ширмован кабел. За охлаждане на VS се използва алуминиева ламарина с дебелина 2 mm, широчина 15 mm и дължина 70 mm, огъната под формата на буквата „П”.
VS се монтира с надписа към печатната платка. Глимлампата H1 е с вграден резистор.
Точността на поддържаната температура е +/-0,16 С. Тя е налице само при правилна организация на въздушния поток вътре в шкафа и употреба на нагревател с малка температурна инертност. Точността може да се подобри, ако резисторите R2, R3 и R6 се заменят с термостабилни – например от серията TR161. Използваният термистор се отличава с малка температурна инертност и благодарение на това схемата има голямо бързодействие при незначителна промяна на температурата на въздуха в инкубационна камера (например при отваряне на вратата на шкафа).
Точната температура на включване се влияе от нагряването на VT1 (например от температурата на въздуха в помещението) вследствие на температурната зависимост на напрежението база – емитер. Поради това тази схема не е подходяща за прецизни приложения. При експериментирането на схемата се установи, че температурният дрейф на фиксираната температура е около 0,035 С при изменение на температурата на въздуха с 1 С. Тази стойност е достатъчно малка и на практика не се отразява върху потребителските качества на термостата., стига той да не се експлоатира на открито. При положение, че инкубаторът работи в стайно помещение, температурата на въздуха няма да се промени съществено през деня и нощем или през неколкоседмичния цикъл на експлоатация с повече от 5 – 10 С. Използването на мостова схема прави термостата нечувствителен към изменениет на напрежението на мрежата.
Качествата на схемата са задоволителни, като се има предвид, че тук липсват диференциално стъпало, стабилизатор на ток, токово огледало и други решения за стабилност по отношение на температурата и времето. Ако се употреби тиристор с по – малък управляващ ток, капацитетът на С1 моце да се намали на 220 nF. Toй задължително трябва да издържа 400 V постоянно напрежение или 250 V променливо.
Циркулацията на въздуха в инкубационния шкаф се осъществява с маломощен вентилатор. Нагревателят е с открита спирала (малка топлинна инертност) и вградена термозащита. Използвани са два нагревателни блока от сешоар за коса с мощност 300 W, свързани последователно. Нагревателните спирали се охлаждат от въздушния поток на вентилатора. Указаните нагревателни елементи са подходящи за инкубатор с вместимост около 80 яйца и добра термоизолация. При правилна организация на въздушния поток, изолация на стените, удачен полезен обем на инкубатора, мощност на нагревателя и дебит на вентилатора отношението на време на загряване/чакащ режим е от 1:3 до 1:10.
Ако след загасване на H1, температурата в инкубационния шкаф продължава да расте, използваният нагревател има голяма топлинна инертност или вентилаторът е прекалено мощен. Обръщам внимание, че системата за циркулация на въздуха работи непрекъснато. Препоръчвам вентилаторът да има мощност около 8 – 10 W.
Ako след включване на нагревателя, температурата в шкафа продължава леко да спада или трудно се покачва, нагревателят има малка мощност или дебитът на въздуха е недостатъчен.

Графичният оригинал на печатната платка и разположението на елементите са дадени съответно на фиг. 2а и б.
Устройството се еталонира според инкубационния материал. За целта се използва точен живачен термометър с разделителна способност 0,1 С. Датчикът и термометърът се поставят в запушена с тапа епруветка, потопена, потопена в съд с изстиваща вода. При температура 37,7 С винтът на донастройващият резистор се настройва така, че H1 да загасне. Долива се топла вода и се контролира светването на сигналната лампа. След монтаж на термостата в инкубатора се изчаква минимум 10 h и след това, ако е необходимо се прави фина донастройка. След всяко коригиране се изчаква около 2 h.
Внимание! Тример-потенциометърът RP5 не бива да се завърта еднократно повече от четвърт оборот – касае се за регулиране на части от градуса.
Описаната схема не може да работи с батерийно захранване. За елиминиране на опасността от изстиване на ембрионите при спиране на тока в долната част на шкафа се поставят няколко пластмасови бутилки с вода с вместимост 1,5 l, плътно запушени с винтови капачки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Клисарски, К. Термостат за инкубатор с еднопреходен транзистор. – Радио, телевизия, електроника, 1994, N5, с. 7.
2. Кабакчиев, М., Д. Дробохлавова. Ръководство за упражнения по птицевъдство. С., Земиздат, 1990, с. 57 – 61.


Термостат за инкубатор с датчик еднопреходен транзистор Красимир Клисарски
Радио телевизия електроника 1994/5/стр.7-9


В промишлените терморегулиращи схеми за датчик се използва термистор, платинен или меден резистор, а в любителските – най – често термистор, силициев диод или преход база – емитер на силициев транзистор. За постигане на голямо бързодействие на схемата, а оттук и по – висока точност на поддържаната температура, се използват микротермистор и малко инертен нагревател с принудителна циркулация на въздуха [1].
Такъв прецизен термочувствителен елемент трудно се намира на пазара, макар, че има безспорни предимства. В диодния датчик се използва намаляването на напрежението в пропускаща посока при повишаване на температурата. Стойността се изменя в малки граници около 2,2 mV/ C и зависи от конкретния диод. Тази скорост на нарастване на електрическия сигнал е достатъчна за построяване на температурнорегулираща схема, но с нея се получават по – лоши резултати, отколкото с микротермисторен датчик.

При свързване на емитера на еднопреходен транзистор с една от базите му се получава резистор със съпротивление 3 – 12 кOm, което расте линейно с повишаване на температурата [3]. Отделни екземпляри транзистори имат различни съпротивления при една и съща температура. На фиг. 1 е дадена експериментално получената характеристика Rb1b2 = f(t) на конкретен екземпляр еднопреходен транзистор КТ117В. От графиката се вижда, че съпротивлението Rb1b2 расте линейно с около 70 Om/C, което е предостатъчно за използване на еднопреходния транзистор като надежден термозависим елемент.

На фиг. 2 е показана практически проверена схема на терморегулатор за битов инкубатор. В него за датчик се използва еднопреходен транзистор КТ117В, но при необходимост може да се използва и друг, например КТ117А.
Схемата се отличава с безтрансформаторно захранване, малка консумация, рационално използване на активния елемент DA1 и точност на поддържане на фиксираната температура +/-0,1 С.
Безтрансформаторното зхранване е изградено с елементите С1, С2, RP4, VD1 и VD2. Ролята на баластен резистор играе капацитивното съпротивление на кондензатора С1. Върху ценеровия диод VD2 се получават правоъгълни импулси, които се изправят и филтрират. Правото напрежение за захранване на термостата е +25 V и на практика зависи от напрежението на стабилизация на VD2.
Високата точност на поддържаната температура се дължи на свързването на датчика в мостова схема, захранвана с термокомпенсирано опорно напрежение, и използването на вградения в DA1 операционен усилвател като компенсатор.
Температурният датчик заедно с резисторите R2, R3, R5 и тример-потенциометъра RP4 образуват мост, който може да се уравновеси с последния, така, че напрежението на диференциалния вход на ОУ при желаната температура на задействане да е 0 V. Мостът се захранва с термокомпенсирано опорно напрежение, осигурено на извод 4 на интегралния регулатор DA1.
При включване на термостата към мрежата (220 V) през нормално затворения контакт на релето P се подава напрежение на нагревателя Rт. При повишаване на температурата над определена стойност, напрежението върху датчика VT1 е дотолкова нараснало, че стойността му на неинвертиращия вход става положителна спрямо зададената с RP4 на инвериращия и релето включва (на изход 6 има високо ниво).
Делителят R3 – VT1 осигурява термозависимо напрежение на извод 3 на DA1 от порядъка на 20 mV/ C. Тази стръмност на нарастване е близо 10 пъти по – добра от тази на диодния датчик, а това води до подобряване на качествата на терморегулиращата схема.
Кондензаторът С4 е филтриращ, а С3 предпазва релето Р от евентуални вибрации при включване и изключване. Диодът VD3 предпазва DA1 от самоиндуцираното електродвижещо напрежение при прекъсване на тока в релето Р.
Температурата се настройва плавно посредством съпротивлението на тример-потенциометъра RP4. При движение на плъзгача му нагоре (по принципната схема) тя нараства. Обхватът зависи от толеранса на съпротивлението на резисторите в моста и употребения еднопреходен транзистор. Опитът на автора показа, че при 20 С съпротивлението Rb1b2 на проверени транзистори от серията КТ117В се движи от 8 до 11,2 кOm. При настройка на схемата се подбира резисторът R3 със съпротивление, близко до това на VT1 при температура 37 С. На практика това се установява най – лесно, когато VT1 се намира за 8 – 10 min в контакт с човешко тяло и се измери съпротивлението му с цифров мултиметър. Съпротивлението на употребения транзистор при 36 С е 9,6 кОm. Минималната температура на регулиране се подбира при необходимост с R5 (при намаляване на R5 спада), а максималната – с R2.
За подобряване на точността на регулиране резисторите R2, R3 и R5 трябва да са термостабилни, например от серията TR161. Tример-потенциометърът RP4 e многооборотен жичен – тип СП5-14 или СП5-22 (ОНД). Релето е за 24 V с ток на задействане 7 mA, работен ток 20 mA и може да комутира товар до 4 А. Ако се използва друго реле с подобни данни, то трябва да сработва сигурно при минимално напрежение 18 V.
Датчикът VT1 e поместен в правоъгълен предпазител от ивица перфориран стъклотекстолит с дебелина 0,5 mm, широчина 5 mm и габаритни размери 8 х 15 mm. Разполага се в непосредствена близост до инкубационния материал.
Точността на поддържаната температура зависи от топлинната инертност на нагревателя.
Примерната конструкция на нагревател с намалена пожароопасност е описана в [1]. За да се избегне температурният градиент, необходима е принудителна циркулация на въздуха с маломощен вентилатор.

На фиг. 3а и б са показани съответно графичният оригинал на печатната платка и разположението на елементите. При правилен монтаж с изправни части, схемното решение е работоспособно и се нуждае само от настройка на режима на „люпене”. След първоначалното 6 – часово загряване на инкубатора се пристъпва към коригиране на температурата с RP4. За настройката на режима е необходим еталонен лабораторен термометър с разделителна способност 0,1 С (например TGL 11988 – Германия). Температурата се отчита 1 h след всяко коригиране и се настройва съобразно инкубационния материал. Така например оптималната температура за кокоши яйца е 37,6 С. При добре подбрана топлоизолация на стените, полезен обем на инкубатора, мощност на нагревателя и дебит на вентилатора, отношението време на загряване/чакащ режим е от 1:3 до 1:10.
Термостатът може да работи и с постояннотоково захранване +24 V, подадено от подходяща акумулаторна батерия директно към електролитния кондензатор С2. Използваната интегрална схема е в метален корпус ТО-100. Тя работи в ключов режим, но от съображения за надеждност е монтирана на малък радиатор тип „звезда”. Постояннотоковата консумация на терморегулиращата схема е около 4 mA в чакащ режим и 24 mA при включено реле.
ЛИТЕРАТУРА
1. Рилчев, К. Термостат за инкубатор. – Радио, телевизия, електроника, 1993, N 8, с. 17.
2. Клисарски, К. Термостат за инкубатор. – Радио, телевизия, електроника, 1992, N 6, c. 7.
3. Парашкевов, И. Електронен термометър с датчик еднопреходен транзистор. – Радио, телевизия, електроника, 1994, N 1, с. 19.
4. Стойков, П. Електроник 1. С., Техника, 1988, 54 – 57.

 

Терморегулатор    Георги Кузев
Радио телевизия електроника 1992/11/стр. 10,11

За контролиране и автоматично поддържане на определена температура на въздуха в дадено помещение (камера) може да се използва устройството, дадено на фиг. 1. То осигурява поддържане на температурата с голяма точност – до 0,2 С.
Захранващот напрежение от мрежата се подава в един от диагоналите на изправителния мост, построен с диодите VD4-VD7. Нагревателят Rт има мощност до 1500 W и е включен последователно с тиристора VS1 в другия диагонал на моста.
Изправеното напрежение посредством резистора R1 се подава на ценеровия диод VD1, който осигурява стабилно напрежение на времезадаващата верига, а с това и постоянна температура дори и при значителни изменения на напрежението на мрежата. Паралелно на VD1 е включен делител на напрежение, осъществен с резисторите R2, R3 и R4. Напрежението, взето от точката на свързване между резисторите R2 и R3 се подава през диода VD2 на кондензатора С1, който бързо се зарежда. Освен това в схемата е въведена още една зарядна верига, осъществена с потенциометъра R5, чиято времеконстанта е няколко десетки пъти по – голяма.
При зареждане на С1 до определено ниво се отпушва динисторът VD3, който от своя страна отпушва VS1. При това положение кондензаторът започва да се разрежда през VS1 и във веригата на нагревателя протича ток. След разреждането на кондензатора токът през нагревателя престава да тече и от този момент С1 започва наново да се зарежда. По такъв начин нагревателят се включва импулсно.
Честотата на импулсите е равна на удвоената честота на захранващото напрежение от мрежата.
Автоматичното регулиране на температурата се осъществява по следния начин: при положение, че с R3 е зададено примерно температура 25 С, в нагревателя постъпват токови импулси с определена продължителност. Въздухът в помещението се нагрява, съпротивлението на терморезистора R4 постепенно намалява, а заедно с това намалява и управляващото напрежение, подавано на VS1. Когато температурата достигне зададеното ниво, управляващото напрежение спада до такава степен, че продължителността на импулсите на тока през нагревателя намалява и повишаването на температурата се прекратява или тя започва да спада. Тогава започва обратен процес – съпротивлението на терморезистора нараства, управляващото напрежение се увеличава и импулсите на тока стават по – продължителни.
Настройката се извършва в помещение (камера), където са монтирани нагревателят и терморезисторът заедно с точен живачен термометър. Включеното устройство се регулира, като с R3 се наглася необходимата температура, а с R5 се осигуряват минимални температурни колебания. За да се постигне желаната точност, регулирането се прави неколкократно, напр. с интервал през един час, при задаване на различни температури. Измерените показания с живачния термометър се нанасят върху кръгова скала, монтирана върху оста на потенциометъра R3.
За датчик се използва терморезистор с отрицателен температурен коефициент от типа MMT-4 със съпротивление 4,7 – 6,8 kOm. Диодите VD4 – VD7 се монтират на охладителни радиатори с размери 40х40х3 mm. На тиристора VS1 е необходимо да се осигури радиатор с охлаждаща повърхност 180 кв. sm.
 

Формировател на къси импулси       Радио телевизия електроника 1988/12/стр. 32

 

Схема за удвояване на честотата на цифров сигнал    Радио телевизия електроника 1988/12/стр. 32

 

Източник на постоянен ток (схема) Радио телевизия електроника 1988/12/стр. 32

 

Статтията като съдържание не завършва, защото обемът и е многократно по - голям и ще бъде продължена със следващи публикации по темата.

Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

 

         главна страница       напред        горе

 

 
СТАТИСТИКА
    

Copyright2007  Design by