Buzdolabınız için doğru bir elektronik termostat yapmak ister misiniz? Bu makalede açıklanan 3 benzersiz katı hal termostat tasarımı, 'harika' performansları ile sizi şaşırtacak.

Tasarım # 1: Giriş

Ünite kurulduktan ve ilgili herhangi bir cihazla entegre edildiğinde, anında sistem üzerinde elektrik tasarrufu sağlayan ve ayrıca cihazın ömrünü uzatan gelişmiş bir kontrol sergilemeye başlayacaktır.

Geleneksel buzdolabı termostatları pahalıdır ve çok doğru değildir. Ayrıca bunlar aşınmaya ve yıpranmaya eğilimlidir ve bu nedenle kalıcı değildir. Basit ve çok verimli bir elektronik buzdolabı termostat cihazı burada tartışılmaktadır.

Termostat nedir

Hepimizin bildiği gibi bir termostat, belirli bir ayarlanan sıcaklık seviyesini algılayabilen ve harici bir yükü tetikleyebilen veya değiştirebilen bir cihazdır. Bu tür cihazlar elektromekanik tipler veya daha sofistike elektronik tipler olabilir.

Termostatlar tipik olarak klima, soğutma ve su ısıtma cihazları ile ilişkilidir. Bu tür uygulamalar için cihaz, sistemin aşırı koşullar altında erişip çalışmaya başlayabileceği ve sonuçta hasar görebileceği, sistemin kritik bir parçası haline gelir.

Yukarıdaki cihazlarda sağlanan kontrol anahtarının ayarlanması, sıcaklık istenen sınırı geçtikten sonra termostatın cihaza giden gücü kesmesini ve sıcaklık alt eşiğe döndüğünde geri dönmesini sağlar.

Böylelikle buzdolaplarının içindeki sıcaklık veya bir Klima aracılığıyla bir oda sıcaklığı uygun aralıklarda tutulur.

Burada sunulan bir buzdolabı termostatının devre fikri, çalışmasını kontrol etmek için harici olarak bir buzdolabı veya benzeri herhangi bir cihaz üzerinde kullanılabilir.

Çalışmalarını kontrol etmek, termostatın algılama elemanını, normalde Freon kullanan çoğu soğutma cihazının arkasında bulunan harici ısı dağıtma ızgarasına bağlayarak yapılabilir.

Tasarım, yerleşik termostatlara kıyasla daha esnek ve geniş kapsamlıdır ve daha iyi verimlilik sergileyebilir. Devre, geleneksel düşük teknolojili tasarımların yerini kolayca alabilir ve dahası onlarla karşılaştırıldığında çok daha ucuzdur.

Devrenin nasıl çalıştığını anlayalım:

Devre Çalışması

Yandaki diyagram, temelde bir voltaj karşılaştırıcısı olarak yapılandırılmış olan IC 741'in etrafına inşa edilmiş basit bir devreyi göstermektedir Devreyi kompakt ve katı hal yapmak için burada transformatörsüz bir güç kaynağı dahil edilmiştir.

Girişte R3, R2, P1 ve NTC R1'den oluşan bir köprü konfigürasyonu, devrenin ana algılama elemanlarını oluşturur.

IC'nin ters çevirme girişi, R3 ve R4'ün bir voltaj bölücü ağı kullanılarak besleme voltajının yarısında sıkıştırılır.

“bir transformatör nasıl yapılır ”

Bu, IC'ye çift besleme sağlama ihtiyacını ortadan kaldırır ve devre, tek kutuplu voltaj beslemesi yoluyla bile optimum sonuçlar üretebilir.

IC'nin ters çevirmeyen girişine olan referans voltajı, NTC'ye (Negatif Sıcaklık Katsayısı) göre önceden ayarlanmış P1 aracılığıyla sabitlenir.

Kontrol altındaki sıcaklığın istenen seviyelerin üzerine çıkma eğiliminde olması durumunda, NTC direnci düşer ve IC'nin ters çevirmeyen girişindeki potansiyel ayarlanan referansı geçer.

Bu, IC'nin çıkışını anında değiştirir, bu da transistör, triyak ağı içeren çıkış aşamasını değiştirir, sıcaklık alt eşiğe ulaşıncaya kadar yükü (ısıtma veya soğutma sistemi) kapatır.

Geri besleme direnci R5 bir dereceye kadar devreye histerezi indüklemeye yardımcı olur; bu, devrenin ani sıcaklık değişikliklerine yanıt olarak oldukça hızlı bir şekilde takla atmaya devam edebileceği önemli bir parametre.

Montaj tamamlandıktan sonra, devrenin kurulması çok basittir ve aşağıdaki noktalar ile yapılır:

TÜM DEVRENİN AC ŞEBEKE POTANSİYELİ OLDUĞUNU UNUTMAYIN, TEST VE AYAR PROSEDÜRLERİNDE GEÇERKEN ÇOK AŞIRI DİKKAT TAVSİYE EDİLİR. AYAKLARINIZIN ALTINDA AHŞAP BİR PLANK VEYA BAŞKA BİR YALITIM MALZEMESİNİN KULLANILMASI KESİNLİKLE TAVSİYE EDİLEN YAKIN VE ÇEVRESİNDE YAKIN ŞEKİLDE YALITIMLI ELEKTRİKLİ ALETLER KULLANILMASINI ÖNERİR.

Bu Elektronik Buzdolabı Termostat Devresi Nasıl Kurulur

Termostat devresinin istenen kesme eşiği seviyesine doğru şekilde ayarlanmış örnek bir ısı kaynağına ihtiyacınız olacaktır.

Devreyi açın ve yukarıdaki ısı kaynağını NTC ile tanıtın ve bağlayın.

Şimdi ön ayarı, çıkış sadece değişecek şekilde ayarlayın (çıkış LED'i yanar.)
Isı kaynağını NTC'den uzaklaştırın, devrenin histerezisine bağlı olarak çıkış birkaç saniye içinde kapanmalıdır.

Doğru çalıştığını doğrulamak için prosedürü birçok kez tekrarlayın.

“tam dalga merkezi kılavuzlu doğrultucu ”

Bu, bu buzdolabı termostatının kurulumunu tamamlar ve çalışmasının doğru ve kalıcı bir şekilde düzenlenmesi için herhangi bir buzdolabı veya benzeri cihazla entegre edilmeye hazırdır.

Parça listesi

R1 = 10k NTC,
R2 = Ön Ayar 10K
R3, R4 = 10K
R5 = 100K
R6 = 510E
R7 = 1K
R8 = 1 milyon
R9 = 56 OHM / 1watt
C1 = 105 / 400V
C2 = 100uF / 25V
D2 = 1N4007
Z1 = 12V, 1 watt zener diyot

Tasarım # 2: Giriş

2) Bir başka basit ama etkili elektronik buzdolabı termostatı devresi aşağıda açıklanmıştır. Gönderi, Bay Andy'nin bana gönderdiği talebe dayanıyor. Önerilen fikir, ana aktif bileşen olarak sadece tek bir IC LM 324'ü içerir. Daha fazlasını öğrenelim, Bay Andy'den aldığım e-posta:

Devre Hedefi

Ben Caracas'tan Andy. Termostatlar ve diğer elektronik tasarımlarla ilgili deneyiminiz olduğunu gördüm, umarım bana yardımcı olabilirsiniz. Artık çalışmayan mekanik buzdolabı termostatını değiştirmem gerekiyor. Özür dilerim doğrudan bloga yazmadım. Bence çok fazla metin.
Farklı bir şematik oluşturmaya karar verdim.
İyi çalışıyor, ancak yalnızca pozitif sıcaklıklar için. Şematiğin -5 Santigrat ile +4 Santigrat arasında çalışmasına ihtiyacım var (eski termostat düğmesinin yaptığı gibi buzdolabının içindeki sıcaklığı -5 Santigrat +4 Santigrat aralığında ayarlamak için VR1 kullanmak).
Şematik LM35DZ (0 Santigrat ila 100 Santigrat) kullanıyor. LM35CZ (-55 Santigrat ila +150 Santigrat) kullanıyorum. LM35CZ'nin negatif voltaj göndermesini sağlamak için, LM35'in pin2'si ile güç kaynağından gelen negatif (LM358'in pin4'ü) arasına 18k'lık bir direnç koydum. (veri sayfasındaki 1. veya 7. sayfada (şekil 7) olduğu gibi).
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
5,2v stabilize güç kaynağı kullandığım için aşağıdaki değişiklikleri yaptım: 1. ZD1, R6 devre dışı. R5 550 ohm'dur.
2. VR1, 2,2K yerine 5K'dır (2,2K kap bulamadım) Tasarım 0 Celsius'un altındaki sıcaklıklarda çalışmıyor. Başka ne değiştirmeliyim? Biraz ölçüm yaptım.
24 Santigratta, LM35CZ 244mVAt -2 Santigrat veriyor, LM35CZ -112mV veriyor (-3 Santigratta -113mV) -2 Santigratta TP1 ve GND arasındaki gerilim VR1'den 0 ile 2,07v arasında ayarlanabiliyor Teşekkür ederiz !

Devre Değerlendirmesi:

Çözüm muhtemelen göründüğünden çok daha basittir.

Temel olarak devre, tek bir kaynağı içerdiği için yalnızca pozitif sıcaklıklara yanıt veriyor. Negatif sıcaklıklara tepki vermesi için. devre veya daha doğrusu opampların çift besleme gerilimleri ile beslenmesi gerekir.

Bu kesinlikle sorunu devrede herhangi bir değişiklik yapmaya gerek kalmadan çözecektir.

Yukarıdaki devre mükemmel görünse de, yeni hobiler LM35 ve TL431 IC'leri oldukça alışılmadık ve yapılandırmayı zor bulabilir.Elektronik buzdolabı termostatının benzer bir devresi, yalnızca tek bir IC LM324 ve normal bir 1N4148 diyot kullanılarak oluşturulabilir. sensörü.

Aşağıdaki şekil, bir dörtlü opamp IC LM324 .

A1, algılama devresi opamplarına sanal bir toprak üretir, böylece karmaşık ve hantal kablolamadan çok basit bir şekilde çift voltaj kaynağı oluşturur. A2, tüm sıcaklık algılamasını yapmak için 'bahçe diyotu' 1N4148'i kullanan algılama aşamasını oluşturur.

A2, diyot boyunca üretilen farklılıkları güçlendirir ve onu A3'ün bir karşılaştırıcı olarak yapılandırıldığı bir sonraki aşamaya besler.

A4'ün çıktısından elde edilen nihai sonuç, en sonunda A4'ten oluşan başka bir karşılaştırma aşamasına ve sonraki röle sürücü aşamasına beslenir. Röle, önceden ayarlanmış P1 ayarlarına göre soğutucu kompresörün Açık / Kapalı anahtarını kontrol eder.

P1, yeşil LED sadece -5 derecede veya diğer düşük sıcaklıklarda, kullanıcının taleplerine göre kapanacak şekilde ayarlanmalıdır.Sonraki P2, röle yukarıdaki durumda sadece tetiklenecek şekilde ayarlanmalıdır.

R13 aslında 1M ön ayarıyla değiştirilmelidir. Bu ön ayar, kullanıcının tercihlerine bağlı olarak röle yaklaşık 4 Santigrat derece veya diğer yakın değerlerde devre dışı kalacak şekilde ayarlanmalıdır.

Tasarım 3

3) Aşağıda açıklanan üçüncü devre fikri benden bu blogun hevesli okuyucularından biri olan Bay Gustavo tarafından talep edildi. Otomatik bir buzdolabı termostatının benzer bir devresini yayınlamıştım, ancak devre, buzdolaplarının arka tarafındaki ızgarada bulunan daha yüksek sıcaklık seviyesini algılamayı amaçlıyordu.

Bu fikir Bay Gustavo tarafından pek beğenilmedi ve benden buzdolabının arkasındaki sıcak sıcaklıklardan ziyade buzdolabının içindeki soğuk sıcaklıkları algılayabilen bir buzdolabı termostat devresi tasarlamamı istedi.

Böylece biraz çaba sarf ederek buzdolabının mevcut DEVRE ŞEMASINI keşfedebilirim. sıcaklık kontrolörü , fikri şu noktalarla öğrenelim:

Devre Nasıl Çalışır?

Konsept ne çok yeni ne de benzersiz, burada dahil edilen olağan karşılaştırma kavramı.

IC 741, standart karşılaştırma modunda ve aynı zamanda bir ters çevirmeyen amplifikatör devresi olarak donatılmıştır.

NTC termistörü ana algılama bileşeni haline gelir ve özellikle soğuk sıcaklıkları algılamaktan sorumludur.

NTC, negatif sıcaklık katsayısı anlamına gelir, yani termistörün direnci, etrafındaki sıcaklık düştükçe artacaktır.

NTC'nin verilen özelliklere göre derecelendirilmesi gerektiğine dikkat edilmelidir, aksi takdirde sistem amaçlandığı gibi çalışmayacaktır.

Ön ayarlı P1, IC'nin açma noktasını ayarlamak için kullanılır.

Buzdolabının içindeki sıcaklık eşik seviyesinin altına düştüğünde, termistör direnci yeterince yükselir ve ters çevirmeyen pin voltaj seviyesinin altındaki ters çevirici pimdeki voltajı azaltır.

Bu, anında IC çıkışının yüksek olmasını sağlar, röleyi etkinleştirir ve buzdolabı kompresörünü KAPATIR.

P1, opamp çıkışı sıfır derece Santigrat civarında yüksek olacak şekilde ayarlanmalıdır.

Devrenin getirdiği küçük bir histerez, bir nimet veya daha doğrusu kılık değiştirmiş bir lütuf olarak gelir, çünkü bundan dolayı devre, eşik seviyelerinde hızlı bir şekilde değişmez, bunun yerine sıcaklık, açma seviyesinin yaklaşık birkaç derece üzerine çıktıktan sonra yanıt verir.

Örneğin, açma seviyesi sıfır dereceye ayarlandıysa, IC'nin röleyi bu noktada tetikleyeceğini ve buzdolabı kompresörü de KAPALI olacağını, buzdolabının içindeki sıcaklığın artmaya başladığını, ancak IC'nin hemen geri dönmediğini ancak sıcaklık sıfırın üzerine en az 3 santigrat dereceye kadar yükselene kadar konumunu korur.