Interessert i å lage en nøyaktig elektronisk termostat til kjøleskapet ditt? De 3 unike solid state-termostatdesignene som er beskrevet i denne artikkelen, vil overraske deg med deres “kule” ytelser.

Design nr. 1: Introduksjon

Enheten som er bygget og integrert med et hvilket som helst relevant apparat, vil umiddelbart begynne å utvise en forbedret kontroll av systemet og spare strøm og også øke levetiden til apparatet.

Vanlige kjøleskapstermostater er dyre og ikke veldig nøyaktige. Dessuten er disse utsatt for slitasje og er derfor ikke permanente. En enkel og mye effektiv elektronisk kjøleskapstermostat er omtalt her.

Hva er en termostat

En termostat er, som vi alle vet, en enhet som er i stand til å føle et bestemt innstilt temperaturnivå og utløse eller bytte en ekstern belastning. Slike innretninger kan være elektromekaniske typer eller mer sofistikerte elektroniske typer.

Termostater er vanligvis forbundet med klimaanlegg, kjøling og oppvarming av vann. For slike applikasjoner blir enheten en kritisk del av systemet uten som apparatet kan nå og begynne å operere under ekstreme forhold og til slutt bli skadet.

Justering av bryteren som er angitt i ovennevnte apparater, sørger for at termostaten kutter strømmen til apparatet når temperaturen kommer over ønsket grense og slår seg tilbake så snart temperaturen går tilbake til den nedre terskelen.

Dermed opprettholdes temperaturen i kjøleskap eller romtemperatur gjennom et klimaanlegg til gunstige områder.

Kretsideen til en kjøleskapstermostat som presenteres her, kan brukes eksternt over et kjøleskap eller et lignende apparat for å kontrollere driften.

Styring av driften kan gjøres ved å feste termostatens sensorelement til det eksterne varmespredningsnettet som normalt ligger bak de fleste kjøleenheter som bruker Freon.

Designet er mer fleksibelt og bredt spektert sammenlignet med de innebygde termostatene og er i stand til å utvise bedre effektivitet. Kretsen kan enkelt erstatte de konvensjonelle lavteknologiske designene, og dessuten er den mye billigere sammenlignet med dem.

La oss forstå hvordan kretsen fungerer:

Kretsdrift

Diagrammet ved siden viser en enkel krets bygget rundt IC 741, som i utgangspunktet er konfigurert som en spenningskomparator. En transformator mindre strømforsyning er innlemmet her for å gjøre kretsen kompakt og solid state.

En brokonfigurasjon som omfatter R3, R2, P1 og NTC R1 ved inngangen, danner de viktigste sensorelementene i kretsen.

Den inverterende inngangen til IC er fastspent til halv forsyningsspenning ved hjelp av et spenningsdelernettverk på R3 og R4.

“hvordan lage en integrert krets ”

Dette eliminerer behovet for å gi en dobbel forsyning til IC og kretsen er i stand til å gi optimale resultater selv gjennom enpolet spenningsforsyning.

Referansespenningen til den ikke-inverterende inngangen til IC er fast gjennom den forhåndsinnstilte P1 med hensyn til NTC (Negativ temperaturkoeffisient.)

I tilfelle temperaturen under kontroll har en tendens til å glide over de ønskede nivåene, faller NTC-motstanden og potensialet ved ikke-inverterende inngang fra IC krysser den angitte referansen.

Dette veksler umiddelbart utgangen fra IC, som igjen bytter utgangstrinnet som består av transistor, triac-nettverk, og slår av belastningen (oppvarming eller kjølesystem) til temperaturen når den nedre terskelen.

Tilbakemeldingsmotstanden R5 hjelper til en viss grad med å indusere hysterese i kretsen, en viktig parameter uten hvilken kretsen kan holde flipp-flopping ganske raskt som svar på de plutselige temperaturendringene.

Når monteringen er fullført, er det veldig enkelt å sette opp kretsen og gjøres med følgende punkter:

HUSK HELE KRETSEN ER PÅ VEKSLIG HOVEDPOTENSIALE, SÅ RÅDES EKSTERN FORSIKTIG NÅR DEN GÅR gjennom testingen og innstillingsprosedyrene. BRUK AV EN TREPLANK ELLER NOEN ANDET ISOLERENDE MATERIAL UNDER FØTTENE ANBEFALES STENGT ELLER BRUK AV ELEKTRISKE VERKTØY SOM TYRLIG ISOLERES I NÆRHETEN OG RUNDT GRIPPEN.

Hvordan sette opp denne elektroniske kjøleskapstermostatkretsen

Du trenger en prøvevarmekilde som er nøyaktig justert til ønsket terskelnivå for termostatkretsen.

Slå på kretsen og innfør og fest ovennevnte varmekilde med NTC.

Juster nå forhåndsinnstillingen slik at utgangen bare skifter (utgangslampen lyser.)
Fjern varmekilden fra NTC, avhengig av hysteresen i kretsen, skal utgangen slå seg av innen få sekunder.

Gjenta prosedyren mange ganger for å bekrefte at den fungerer korrekt.

“sum-of-products ”

Dette avslutter installasjonen av denne kjøleskapstermostaten og er klar til å integreres med ethvert kjøleskap eller lignende utstyr for en nøyaktig og permanent regulering av driften.

Deleliste

R1 = 10 k NTC,
R2 = forhåndsinnstilt 10K
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 zenerdiode

Design nr. 2: Introduksjon

2) En annen enkel, men likevel effektiv elektronisk kjøleskapstermostatkrets er forklart nedenfor. Innlegget er basert på forespørselen sendt av Mr.Andy. Den foreslåtte ideen inneholder bare en enkelt IC LM 324 som den viktigste aktive komponenten. La oss lære mer. E-postmeldingen jeg mottok fra Mr. Andy:

Kretsmål

Jeg er Andy fra Caracas. Jeg har sett at du har erfaring med termostater og andre elektroniske design, så jeg håper du kan hjelpe meg. Jeg må bytte ut den mekaniske kjøleskapstermostaten som ikke fungerer lenger. Jeg beklager at jeg ikke skrev direkte på bloggen. Jeg synes det er for mye tekst.
Jeg bestemte meg for å bygge et annet skjema.
Det fungerer bra, men bare for positive temperaturer. Jeg trenger skjematisk å operere fra -5 Celsius til +4 Celsius (for å bruke VR1 til å stille temperaturen inne i kjøleskapet i området -5 Celsius +4 Celsius som den gamle termostatknappen pleide å gjøre).
Skjematisk bruker LM35DZ (0 Celsius til 100 Celsius). Jeg bruker LM35CZ (-55 Celsius til +150 Celsius). For å få LM35CZ til å sende negativ spenning, satte jeg en 18k motstand mellom pin2 på LM35 og den negative fra strømforsyningen (pin4 i LM358). (som på side 1 eller 7 (figur 7) i databladet).
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
Fordi jeg bruker en 5,2v stabilisert strømforsyning, utførte jeg følgende modifikasjoner: 1.ZD1, R6 er ute. R5 er 550 ohm.
2.VR1 er 5K i stedet for 2,2K (jeg kunne ikke finne en 2,2K pott) Designet fungerer ikke ved temperaturer under 0 Celsius. Hva annet skal jeg endre? Jeg målte litt.
Ved 24 Celsius gir LM35CZ 244mVAt -2 Celsius, LM35CZ gir -112mV (ved -3 Celsius er -113mV) Ved -2 Celsius stilles spenningen mellom TP1 og GND cand fra VR1 fra mellom 0 til 2,07v Takk !

Kretsvurdering:

Løsningen er sannsynligvis mye enklere enn den kan se ut til å være.

I utgangspunktet reagerer kretsen bare på positive temperaturer fordi den inneholder en enkelt forsyning. For å få det til å svare på negative temperaturer. kretsen eller rettere sagt opampene må mates med doble forsyningsspenninger.

Det vil absolutt løse problemet uten å måtte endre noe i kretsen.

Selv om kretsen ovenfor ser fantastisk ut, kan nye hobbyister finne ICs LM35 og TL431 ganske ukjente og vanskelige å konfigurere. En lignende type krets til en elektronisk kjøleskapstermostat kan bygges med bare en enkelt IC LM324 og med en vanlig 1N4148-diode som sensor.

Figuren nedenfor viser de enkle ledningene som er gjort rundt en quad opamp IC LM324 .

A1 produserer en virtuell grunn til sensorkretsen, og skaper dermed en dobbel spenningsforsyning, og unngår ganske enkelt kompliserte og klumpete ledninger. A2 utgjør sensingstrinnet som bruker 'hagedioden' 1N4148 for å utføre all temperaturføling.

A2 forsterker forskjellene som genereres over dioden og mater den til neste trinn hvor A3 er konfigurert som en komparator.

Det endelige resultatet som er oppnådd fra A4-utdata blir til slutt matet til et annet sammenligningstrinn som består av A4, og det påfølgende relédriver-trinnet. Reléet styrer kjøleskapskompressorens på / av-bryter i henhold til innstillingene til forhåndsinnstilt P1.

P1 bør være innstilt slik at den grønne lysdioden bare slås av ved -5 grader eller andre lavere temperaturer, som brukerne krever. Neste P2 bør justeres slik at reléet bare utløses ved ovennevnte tilstand.

R13 bør faktisk erstattes med en 1M forhåndsinnstilling. Denne forhåndsinnstillingen bør justeres slik at reléet bare deaktiveres ved rundt 4 grader Celsius eller andre nærmere verdier igjen, avhengig av brukerens preferanser.

Design # 3

3) Den tredje kretsideen som ble forklart nedenfor, ble bedt om meg av en av de ivrige leserne av denne bloggen Mr. Gustavo. Jeg hadde publisert en lignende krets av en automatisk kjøleskapstermostat, men kretsen var ment å føle høyere temperaturnivå tilgjengelig på baksiden av kjøleskap.

Ideen ble ikke helt verdsatt av Mr Gustavo, og han ba meg om å designe en kjøleskapstermostatkrets som kunne kjenne på de kalde temperaturene i kjøleskapet, i stedet for de varme temperaturene på baksiden av kjøleskapet.

Så med litt innsats kunne jeg oppdage den nåværende CIRCUIT DIAGRAM av et kjøleskap temperatur kontroller , la oss lære ideen med følgende punkter:

Hvordan kretsen fungerer

Konseptet er ikke veldig nytt, verken unikt, det er det vanlige komparatorkonseptet som er innlemmet her.

IC 741 har blitt rigget i standard komparatormodus og også som en ikke-inverterende forsterkerkrets.

NTC-termistoren blir den viktigste sensorkomponenten og er spesielt ansvarlig for å føle kalde temperaturer.

NTC betyr negativ temperaturkoeffisient, noe som betyr at motstanden til termistoren vil stige når temperaturen rundt den faller.

Det må bemerkes at NTC må klassifiseres i henhold til de gitte spesifikasjonene, ellers vil ikke systemet fungere som beregnet.

Den forhåndsinnstilte P1 brukes til å stille inn utløsepunktet til IC.

Når temperaturen inne i kjøleskapet faller under terskelnivået, blir termistormotstanden høy nok og reduserer spenningen ved den inverterende tappen under det ikke-inverterende tappens spenningsnivå.

Dette gjør at utgangen fra IC-en øyeblikkelig blir høy, aktiverer reléet og slår AV kjøleskapskompressoren.

P1 må settes slik at opamp-utgangen blir høy ved omtrent null grad Celsius.

En liten hysterese introdusert av kretsen kommer som en velsignelse eller rettere sagt en forkledningsvelsignelse, fordi på grunn av dette bryter ikke kretsen raskt på terskelnivåene, men svarer først etter at temperaturen har steget til et par grader over utløsernivået.

Anta for eksempel at hvis utløsernivået er satt til null grader, vil IC utløse reléet på dette punktet og kjøleskapskompressoren vil også bli slått AV, temperaturen inne i kjøleskapet begynner nå å stige, men IC-en bytter ikke tilbake med en gang, men beholder sin posisjon til temperaturen har steget minst opptil 3 grader Celsius over null.