Влаштування підтримки робочої температури теплоінерційних навантажень на тригері Шмітта. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Влаштування підтримки робочої температури теплоінерційних навантажень на тригері Шмітта. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори

Коментарі до статті

Даний електронний пристрій можна використовувати для підтримки робочої температури навантажень з великою тепловою інерцією, наприклад, електропрасок, електроплит, електрокип'ятильників та ін. Прилад також успішно може замінити біметалічний контакт у разі його поломки у вищевказаних пристроях.

Завдяки цьому пристрою можна заощадити електроенергію та продовжити термін служби теплоенергетичних споживачів. Тригер Шмітта (ТШ) з польовим транзистором на вході можна застосовувати в електронних пристроях автоматики, де сигнал змінного струму необхідно перетворити на імпульси. Це схеми діагностики, вимірювачі зсуву фаз та інші пристрої. Власне ТШ зібраний на транзисторах VT1, VT2 і працює в частотному діапазоні від нуля герц до одиниць кілогерц, має великий вхідний опір та регульований поріг спрацьовування.

Пристрій дозволяє підключати нагрівальні пристрої потужністю до 1,3 кВт і ступінчасто регулювати потужність у підключеному навантаженні згідно з наведеним нижче рядом: 0, 17, 34, 50, 65 і 100%.

Електрична схема (див. малюнок) складається з мостового випрямляча на VD2, стабілізатора на VD3, VD4, власне ТШ на VT1, VT2, підсилювача струму - емітерного повторювача на VT3, навантаженого реле K1 та реле K2 з потужною контактною групою для підключення потужних теплових навантажень .

(Натисніть для збільшення)

Як відомо, тригером на звичайних транзисторах pnp типу називають електронний пристрій з емітерними зв'язками, в якому емітери транзисторів з'єднані разом і працюють на загальне струмове навантаження (R11 на малюнку), а власні навантаження транзисторів (R1 і R2) за рахунок зворотних схемою і загальним струмовим резистором R11 можуть перебувати тільки в релейному режимі, тобто. один транзистор відкритий, другий закритий і навпаки. Даний ТШ відрізняється від описаного вище тим, що замість звичайного pnp транзистора на вході схеми включений польовий (канальний).

ТШ широко застосовують в електроніці, наприклад, у перших вітчизняних кольорових телевізорах "Електрон 701" та "Рубін 401-1" (для стеження за колірною синхронізацією). Схема ТШ у разі лампово-напівпровідникова. Вихідний стан тригера: транзистор VT2 відкрито, VT1 закрито. Якщо на вхід тригера негативна напруга не подається (точка з'єднання R4 та R5), тригер постійно знаходиться у вихідному стані. Якщо на вхід тригера подати негативну напругу вище порога спрацьовування, то він при певному напрузі (порозі спрацьовування) перейде в інший стійкий стан. І тут VT2 закриється, а VT1 відкриється.

Коли поріг спрацьовування при підвищеній напрузі на вході, а також напрузі, при якому тригер повертається у вихідний стан при зниженні напруги на його вході, не рівні, має місце так званий гістерезис, рівний dU.

Принцип роботи. При подачі напруги живлення на ТШ (Uпіт = 15 В) конденсатр C2 через резистор R4 і нормально замкнутий контакт реле K1.1 починає заряджатися. Негативна напруга на вході тригера (на конденсаторі C2) зростає. При досягненні певної напруги (порядку 4,5) транзистор VT2 стрибкоподібно переходить в закритий стан. Реле K1 вмикається (запалюється HL1), і контакт K1.1 розриває ланцюг заряду C2. Конденсатор C2 розряджається ланцюгом C2-R5-R8. При певному напрузі (близько 3) ТШ повертається у вихідний стан. Транзистор VT2 відкривається і реле K1 відключається. Конденсатор C2 через контакт K1.1 знову заряджається і цикл повторюється.

При вказаних на схемі номіналах реле K1 знаходиться у включеному стані 7 с, у вимкненому 14 с. Таким чином, виходить шкала споживаної потужності (при зазначеному на схемі положенні тумблера SB1) значеннями 0, 35, 65, 100 %.

Якщо тумблер SB1 включити, то ланцюг навантаження підключається потужний діод VD5, який дозволяє отримати дискретну загальну шкалу нагріву 0, 17, 34, 50, 65, 100 %. За потреби цю шкалу можна змінити. Наприклад, при використанні авторами резисторів R4 = 100 кОм, R8 = 75 кОм (Uпіт = 15 В) час знаходження реле у включеному стані становив 8 с, у вимкненому 24 с. В результаті шкала нагріву мала вигляд: основна 0, 25, 75, 100; додаткова 0, 12, 37, 50.

Перевага даної схеми регулювання потужності нагріву, на відміну від схем на тиристорах, опублікованих раніше [1-4], полягає в тому, що без будь-яких змін у схемі шляхом введення додаткових елементів (потужного реле K2', SA1' SB1', VD5', а також гнізда для підключення навантаження) можна незалежно регулювати ще одне теплове навантаження, аналогічне основному. У разі доопрацювання пристрою для регулювання двох або трьох навантажень необхідно підібрати ємність конденсатора C3.

Деталі. C3 – на робочу напругу 400..500 В. У схемі застосований конденсатор типу K73-11 2,2 мкФ x 250 В. Конденсатори C1, C2, C6 типу K50-6. Потужність резистора R12 0.5 або 1 Вт. Резистор R13 – 2 Вт опором 47..68 Ом. Потужність інших резисторів – 0,125 або 0,25 Вт. Діод VD1 – германієвий типу Д9 з будь-яким буквеним індексом. Міст VD2 - високовольтний, наприклад, КЦ403А...В, КЦ404А..В. Стабілітрони VD3, VD4 встановлені на радіатори площею 1x1 см2. Їх можна замінити одним стабілітроном Д815Е. VD5 встановлено на радіатор. Як VD5 можна застосувати будь-який високовольтний тип Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247. Тумблер SB1 типу ТВ1-2. Перемикач SA1 типу ПМ2 (паспорт 5П2Н чи 11П1Н). Транзистор VT1 з малою напругою відсікання типу КП103Е, КП201Е або 2П103А. p align="justify"> Особливу увагу слід звернути на підключення затвора VT1. Транзистор VT2 типу pnp з коефіцієнтом посилення щонайменше 50. Реле K1 типу РЭС22 (паспорт РФ4.500.129 чи 0230502), реле K2 типу РЕН18 (паспорт РХ4.564.509). K2.1 - два запаралелених контакти реле РЕН18.

Для придушення перешкод, створюваних пристроєм, в схему введені елементи C4 і C5, ємність яких підбирають емпіричним шляхом. Включивши будь-який радіоприймач, налаштований діапазон СВ чи ДВ, шляхом включення і вимкнення реле K2 домагаються мінімізації перешкод, внесених схемою роботу інших пристроїв. Паралельно обмотці реле K2 також рекомендується встановити діод, включений катодом на загальний провід.

У зв'язку з тим, що електрична схема має гальванічну зв'язок з мережею 220 В, необхідно дотримуватися всіх заходів безпеки при монтажі та налагодженні пристрою.

Монтаж рекомендується виконувати у два етапи, розділивши схему на два вузли. Перший вузол - всі елементи правіше стабілітронів VD3, VD4 (ТШ, реле K1), другий вузол - ліва (за схемою) частина, включаючи VD3 та VD4. Такий підхід при монтажі обумовлений тим, що основний вузол (ТШ і реле K1) налаштовують за наявності постійного джерела живлення 15, не пов'язаного з мережею, що запобігає ураження електричним струмом при налагодженні пристрою.

Налагодження. Зібрати вузол з елементами K1, R6, R7, HL1. Підключивши омметр (або будь-який інший пробник), на вільному контакті реле K1 перевіряють напругу включення та вимкнення K1. Підбираючи R6, домагаються, щоб реле K1 включалося при 7..9, а вимикалося при 3,5...4,5 В. Потім підключають налагоджений вузол в схему. Підключають омметр між загальним проводом ("+" C1 та C2) та емітером VT3. На ТШ подають постійну напругу 15 Ст. Якщо схема зібрана без помилок, то ТШ відразу починає правильно функціонувати. При цьому на вольтметрі (напруга дублюється на HL1) фіксують два значення напруг: низького рівня (приблизно 3, реле K1 вимкнено) і високого рівня (близько 11, реле K1 включено). При фіксації на вольтметрі U = 3 тригер знаходиться у вихідному стані, а при фіксації 11 В ТШ знаходиться в "перевернутому" стані. При цьому контакт К1.1 розмикається, конденсатор C2 починає розряджатися, реле K1 буде в такому стані до того моменту, поки на C2 напруга не знизиться до нижнього порога спрацьовування даного тригера, який стрибкоподібно перейде в інший стійкий стан. Контакт K1.1 замикається, C2 знову заряджається і цикл повторюється. Проконтролювавши нормальне функціонування ТШ за допомогою R4 та R8, підбирають необхідну шкалу нагрівання.

Відключають від джерела праву частину схеми. Потім ретельно перевіряють правильність монтажу лівої частини схеми, після чого збирають усю схему. Підключивши зібраний пристрій у мережу, вольтметром перевіряють напругу (щуп на "+" C1 та C2). Напруга на колекторі VT3 має бути 15 ±0,5 В, а напруга на "-" VD2 20 ±2 Ст.

При використанні ТШ із регульованим порогом спрацьовування у схемі необхідно замість постійного резистора R1 встановити змінний з обмежувальним додатком.

література:

Нігматулін.Ю. Регулятор потужності широкого застосування// Радіо.-1998.-№7.С.40-41.
Прокопцев.Ю. Автомат періодичного включення та вимкнення навантаження // Радіо.-1998.-№9.-С.45.
Торлін.С.Ф. Регулятор потужності на симісторі// Радіоаматор.-1998.-№6.-С.43.
Кузнєцов. Симисторний регулятор потужності із низьким рівнем перешкод //Радио.-1998.-№6.-С.60-61.

Автори: В.Г.Нікітенко, О.В.Никитенко

Дивіться інші статті розділу Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Імплантований стимулятор мозку 30.04.2024

В останні роки наукові дослідження в галузі нейротехнологій зробили величезний прогрес, відкриваючи нові обрії для лікування різних психіатричних та неврологічних розладів. Одним із значних досягнень стало створення найменшого імплантованого стимулятора мозку, представленого лабораторією Університету Райса. Цей новаторський пристрій, який отримав назву Digitally Programmable Over-brain Therapeutic (DOT), обіцяє революціонізувати методи лікування, забезпечуючи більше автономії та доступності для пацієнтів. Імплантат, розроблений у співпраці з Motif Neurotech та клініцистами, запроваджує інноваційний підхід до стимуляції мозку. Він живиться через зовнішній передавач, використовуючи магнітоелектричну передачу енергії, що виключає необхідність дротів та великих батарей, типових для існуючих технологій. Це робить процедуру менш інвазивною та надає більше можливостей для покращення якості життя пацієнтів. Крім застосування у лікуванні резист ...>>

Сприйняття часу залежить від того, на що людина дивиться 29.04.2024

Дослідження у галузі психології часу продовжують дивувати нас своїми результатами. Нещодавні відкриття вчених з Університету Джорджа Мейсона (США) виявилися дуже примітними: вони виявили, що те, на що ми дивимося, може сильно впливати на наше відчуття часу. У ході експерименту 52 учасники проходили серію тестів, оцінюючи тривалість перегляду різних зображень. Результати були дивовижні: розмір і деталізація зображень значно впливали на сприйняття часу. Більші і менш захаращені сцени створювали ілюзію уповільнення часу, тоді як дрібні та більш завантажені зображення викликали відчуття його прискорення. Дослідники припускають, що візуальний безлад чи перевантаження деталями можуть утруднити наше сприйняття навколишнього світу, що у свою чергу може призвести до прискорення сприйняття часу. Таким чином було доведено, що наше сприйняття часу тісно пов'язане з тим, що ми дивимося. Більші і менш ...>>

Випадкова новина з Архіву

Годинник на ременях замість шестерень 23.10.2004

Швейцарська годинникова фірма "Таг-Хойєр", витративши на пошуки 20 місяців, розробила перший у світі наручний годинник на приводних ременях.

У механізмі використовуються 13 зубчастих полімерних приводних ременів шириною по півміліметра. За твердженням фірми, такий механізм у порівнянні зі звичайною шестерною передачею дозволяє значно зменшити втрати енергії на тертя. Все ж таки без кількох шестерень у годиннику не обійшлося. Вони спираються не на звичайне каміння, а на надмініатюрні кулькові підшипники.

Автопідзавод працює від зливка платини вагою 4,25 грама, який при рухах зап'ястя ходить туди-сюди і своїм зазубреним боком через ремені заводить чотири пружини. Щоб вся ця машинерія була видна, циферблат зведений до мінімуму, а задня кришка годинника зроблена прозорою.

Інші цікаві новини:

▪ 3D-друк матеріалами різних кольорів та властивостей

▪ Горошини із стручка для квантових комп'ютерів

▪ Біологічний годинник денних і нічних звірів відрізняється по нейронному пристрої

▪ Мікрофон у вусі

▪ Температура тіла впливає тривалість життя

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Поради радіоаматорам. Добірка статей

▪ Земне життя пройшовши до половини, я опинився в похмурому лісі. Крилатий вислів

▪ статья Який вчений брав плату з охочих отримати його автограф? Детальна відповідь

▪ стаття Машиніст пересувних малярських станцій. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Підігрівач для боксів телевізійних камер Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Імпульсний стабілізатор напруги на КТ825 Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт