Регулятор может найти применение, например, для хранения овощей на балконе в зимнее время.
Принципиальная электрическая схема терморегулятора представлена на рис.1. Принцип работы заключается в следующем: по положительному фронту тактового импульса ОДНОВРЕМЕННО вырабатываются импульсы соответствующие температурам – заданной верхней хранилища(DD1.1), заданной нижней хранилища (DD2.1), внутренней текущей хранилища(DD3.1). Датчиком текущей температуры служат термистор с отрицательным температурным коэффициентом. С помощью резистора R2 устанавливается длительность импульса соответствующая верхней температуре в хранилище (самая малая длительность импульса). Резистор R4 устанавливает длительность импульса соответствующую нижней температуре в хранилище (длительность импульса больше длительности импульса верхней температуры). Одновибратор DD3.1 вырабатывает импульс, длительность которого соответствует внутренней температуре в хранилище. Импульсы с задатчиков верхней и нижней температур поступают на устройство сравнения импульсов по длительности. Сравнение верхней и нижней температур (их соответствующих длительностей импульсов) происходит в D – триггерах DD1.2,DD2.2 с текущей температурой внутри хранилища. Для этого на информационные входы триггеров подаются импульсы с прямых выходов задатчиков верхней и нижней температур, а на тактовые входы подается инверсный импульс с датчика текущей внутренней температуры. Как известно сигнал с информационного входа D-триггера передается на его выход по фронту тактового импульса. Если в момент действия фронта тактового импульса (СИ) на информационном входе будет присутствовать высокий уровень, то он будет передан на прямой выход триггера, а если низкий-то на выходе будет действовать низкий уровень. Это уровень будет сохраняться до прихода следующего тактового импульса. Работа устройства терморегулятора отражена на временных диаграммах рис.2. Работой нагревательной установки управляет RS- триггер на логических элементах «2И-НЕ» DD4.2,DD4.4. Приоритетным сигналом для этих элементов является низкий уровень напряжения «0». Для недопущения одновременного появления низкого уровня напряжения на обоих входах триггера (запретное состояние), служат логические элементы DD4.1,DD4.3. Логические элементы DD5.1-DD5.4 служат для отображения состояния внутренней температуры хранилища (находится она внутри заданного диапазона температур или нет). На рисунке использованы следующие обозначения: СИ – синхроимпульсы, Тв – верхняя заданная температура в хранилище, Тн – нижняя заданная температура в хранилище, Твн – текущая внутренняя температура в хранилище. Черта сверху обозначения температуры означает, что берется сигнал с инверсного выхода. Если внутренняя температура хранилища выше заданных верхней и нижней, то на прямых выходах D – триггеров DD1.2, DD4.3 будут присутствовать высокие уровни напряжения (1). Тогда на выходе логического элемента DD4.1 появится низкий уровень (0), а на выходе логического элемента DD4.3 появится высокий уровень напряжения (1). Такому состоянию входных сигналов триггера соответствует выключенное состояние нагревательной установки (0 на выв.11 DD4.4). Если внутренняя температура хранилища стала меньше верхней заданной, то прямом выходе DD1.2 появится низкий уровень напряжения (0). Это приведет к появлению высоких уровней напряжения (1) на выходах логических элементов DD4.1,DD4.3, что соответствует режиму хранения информации RS – триггера: т.е. он не изменяет своего состояния. И лишь при понижении внутренней температуры в хранилище ниже нижней заданной на прямых выходах DD1.2, DD2.2, установятся низкие уровни напряжения, что привет к изменению состояния RS – триггера и включению нагревателя. Выключится нагреватель только при достижении внутренней текущей температуры в хранилище равной верхней заданной температуры. Таким образом, достигается двухпозиционный режим работы нагревателя. Логические элементы DD5.1- DD5.4 служат для индикации работы устройства охлаждения. Если текущая внутренняя температура больше верхней и нижней заданных температур, то светятся светодиоды VD1,VD3. Если текущая внутренняя температура меньше верхней и нижней заданных температур, то светятся светодиоды VD2,VD4. Нагрузочная способность микросхемы DD5 составляет 2мА по каждому выходу. Светодиоды желательно поставить супер яркими. Если температура окружающей среды меньше верхней и нижней заданных температур, то светодиоды VD1,VD3 не горят. При температуре окружающей среды находящейся внутри заданного диапазона хранилища светит тот, или иной светодиод. Для защиты от влаги датчик внутренней текущей температуры помещен в тонкостенную металлическую трубку, и выводы герметизированы эпоксидной смолой. Увеличение тепловой инерции датчиков не оказывает влияние на работу терморегулятора, т.к. температура в хранилище меняется медленно. Для подогрева воздуха в хранилище подойдут различные бытовые тепловентиляторы (тепловые пушки). Мощность выбирают из расчета 8 – 10Вт на 1м3 объёма хранилища. Требуемую ширину петли « гистерезиса» между верхней и нижней температурами устанавливают в соответствии с нормами на тот или иной продукт хранения. Следует учесть тот факт, что температура в хранилище на различных уровнях от пола может различаться на несколько градусов. Необходимо предварительно определить распределение температуры на различных уровнях от пола. Печатная плата разработана для использования реле JZC-20F 4088 DC12V, сопротивление обмотки 400Ом. Контакты его способны коммутировать 10А. Можно использовать любое другое после соответствующей переделки печатной платы.