Bộ điều khiển nhiệt độ tự động

Để thực hiện việc điều khiển nhiệt độ trong một phạm vi nhất định tôi đã thiết kế ra một mạch điện tương đối đơn giản và thực dụng. Toàn bộ mạch điện chỉ gồm trên 50 linh kiện, giá thành thấp và thích hợp với việc điều khiển nhiệt độ cố định ở những nơi có những yêu cầu nhất định trong phòng. Nó có thể làm nhiệt độ trong phòng được điều chỉnh tự động trong một phạm vi nhất định....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bộ điều khiển nhiệt độ tự động Bộ điều khiển nhiệt độ tự động Để thực hiện việc điều khiển nhiệt độ trong một phạm vi nhất định tôi đã thiết kế ra một mạch điện tương đối đơn giản và thực dụng. Toàn bộ mạch điện chỉ gồm trên 50 linh kiện, giá thành thấp và thích hợp với việc điều khiển nhiệt độ cố định ở những nơi có những yêu cầu nhất định trong phòng. Nó có thể làm nhiệt độ trong phòng được điều chỉnh tự động trong một phạm vi nhất định. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC Toàn bộ mạch điện có nguyên lý như trình bày ở hình: Mạch điện nguồn điện Lưới điện 220V sẽ qua biến áp chỉnh lưu và nhận được một điện áp một chiều 12V. Điện áp này một bộ phận sẽ đưa tới mạch điện đo kiểm nhiệt độ, một phần sẽ là điện áp cấp điện cho mạch điện tích hợp N555, LM339, TDA2040. Mạch điện đo kiểm nhiệt độ Mạch điện này lợi dụng điện trở nhạy nhiệt ở trong các môi trường nhiệt độ khác nhau có đặc tính trị số điện trở khác nhau. Khi điện trở nhạy nhiệt đặt ở vài điểm quan trọng trong phòng như là 4 góc tường, ở giữa, cạnh cửa. Khi nhiệt độ ở bên ngoài biến đổi vượt quá phạm vi quy định, mạch điện động tác, thực hiện điều khiển nhiệt độ. ICI là bộ so sánh điện áp ghép 3 có thể làm việc với nguồn điện đơn. RP1, RP2 đã sử dụng hai điện trở nhạy nhiệt nối nối tiếp để nhận được sự biến đổi trị số điện trở tương đối lớn, thực hiện việc sai lệch trị số điện áp lớn hơn. Ở trong mạch điện đo kiểm nhiệt độ 1, điện áp lấy từ R105 lần lượt đưa vào hai bộ so sánh và so sánh với điện áp tiêu chuẩn. Ở trong IC1-1 điện áp chuẩn U+ =5.6V, khi nhiệt độ lớn hơn 17 độ C, bộ so sánh IC1-1 đưa ra mức điện thấp. Khi nhiệt độ giảm thấp tới 17 độ C, U- nhỏ hơn 5.6V IC1-1 phát sinh ra sự nhảy biến đưa ra một mức điện cao, thực hiện gia nhiệt. Điện áp gốc chuẩn trong IC1-2 U- =6.5V khi nhiệt độ thấp hơn 25 độ C lúc đó U+ lớn hơn 6.5V, IC1-2 phát sinh việc nhảy biến đưa ra mức điện cao, mạch điện trao đổi không khí làm việc. Điện trở R106, R107 là điện trở kéo lên, điều chỉnh trị số điện trở của chúng có thể thay đổi được trị số điện áp của hai điểm A, B. Mạch điện đo kiểm nhiệt độ 2 có nguyên lý làm việc giống như mạch điện đo kiểm nhiệt độ 1, trị số điện áp tiêu chuẩn như trình bày ở sơ đồ. Mạch điện gia nhiệt và thay đổi không khí Khi nhiệt độ trong phạm vi từ 17 độ C đến 25 độ C, mạch điện gia nhiệt và trao đổi không khí làm việc. Khi nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn trị số quy định như vậy, mạch điện sẽ động tác. Điều chỉnh RP101 có thể điều chỉnh thô nhiệt độ nhảy biến gia nhiệt. Trang bị gia nhiệt có thể dùng các thảm nhiệt kiểu treo tường hoặc là bếp điện, trang bị trao đổi khí có thể chọn dùng quạt thổi khí. Mạch điện cảnh báo nhiệt độ A B C D E F (18oC)4.6V (30oC)4.4V 11.2V(14oC) 10.7V(33oC) 11V 6.5V Ghi chú: 1. Dùng nhiệt độ của nước; 2. Tham số là do trên tấm mạch ráp thử (board bánh mì), hàn thành hình cuối cùng. Mạch điện cảnh báo nhiệt độ chủ yếu do một mạch điện cổng HOẶC, bộ phát sinh tần số 555, mạch điện khuếch đại công suất tạo thành. Nguyên lý làm việc của nó như sau: VD201, VD202 tạo thành ra một mạch điện cổng HOẶC khi nhiệt độ vượt quá 30 độ C, hoặc thấp hơn 15 độ C thì mạch điện đo kiểm nhiệt độ sẽ đưa ra một tín hiệu nhảy biến tới mạch điện cổng HOẶC ở điểm E đưa ra một điện áp chừng 11V. Điện áp này sẽ qua RP301 sẽ nạp điện đối với C302. Khi điện thế tăng lên tới chừng 2/3VCC, IC phục vị. Chân 3 đưa ra mức điện thấp, đồng thời bóng phóng điện nằm bên trong sẽ nối thông với chân 1, tụ điện C302 thông qua R301 phóng điện tới chân 7, điện thế VC302 giảm xuống, khi VC302 giảm xuống tới 1/3VCC, chân 3 đưa ra mức điện cao, bóng phóng điện ngắt, kết thúc việc phóng điện. Sau đó lại bắt đầu nạp điện, phóng điện và hình thành dao động. Thời gian cần thiết cho việc phóng điện (mức điện thấp) là Tp1 = 0.7xR301xC302. Thời gian cần thiết cho việc nạp (điện mức cao) là Tp2 = 0.7(2R301+RP301)C302. Tỷ số chiếm trống chân 3 đưa ra mức điện cao quyết định âm điệu của loa, khi tần số 3~10KHz âm thanh ra tương đối mạnh. TDA2040 là bộ khuếch đại công suất bằng mạch tích hợp. R306, R307 tạo thành phản hồi âm xoay chiều. C308 là tụ điện đưa ra, dung lượng nói chung chọn tương đối lớn. Mạch điện này kết cấu đơn giản, dễ điều chỉnh, tính thực dụng tương đối cao. Ở trạng thái làm việc, số liệu các điểm làm việc đo thực tế như sau: LỰA CHỌN LINH KIỆN Chip ổn áp CW7812 12V đầu ra: 12V, đầu vào: 14~35V. SCR hai chiều MAC94A4, dòng điện kích: 2~50mA, điện áp kích: 3V, dòng điện duy trì 5mA. LM339 (hình phụ IC1) bộ so sánh điện áp, nguồn điện đơn 2~36V, dòng điện thiên trị 25mA. Điện trở nhạy nhiệt MFD-502-333, vỏ bọc thuỷ tinh, B = 3380, R25độC = 10kohm. THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG NÀY RẤT DỄ MỞ RỘNG. 1. Mạch điện lưu trữ nhiệt năng Có thể dùng ...