Я не очень разбираюсь в резистивных делителях напряжения, в контроллерах вообще ноль. Но мало-мальски разбираюсь в электронике и умею логически думать. Поэтому буду анализировать и заодно учиться.
*Термостат, терморегулятор, измеритель-регулятор, термореле, термометр, термоконтроллер… столько встретилось названий подобных устройств. И чтобы не было нареканий, называйте кому как угодно, я использую для холодильника вместо встроенного механического термостата и поэтому буду называть «термостат».
Статья Владимира Шувалова, неоднократного автора канала. Ссылки - в конце статьи.
Моя коллекция термостатов
У меня несколько термостатов, купленных на Алиэкспресс. И с каждым из них были те или иные проблемы, которые я анализировал, исследовал, многие удалось решить. Рассматривать буду W3231/W3230/W1209, причем 3231 у меня два экземпляра, с разными "болячками".
Внешний вид, о чем идет речь:
Теперь описание, что меня не устраивало в каждом термостате.
1. W3231
- не работает, пищал, мигал, стал зависать. Встроенное реле включает дополнительное на 220В, которое находится сзади корпуса. В начале работал нормально, но помаленьку начали появляться сбои в виде попискивания зуммера и перемигивания, в это время и кнопки тоже барахлили. Затем все чаще стало происходить, вплоть до постоянного писка (сбоя).
В начале пытался разобраться, уже не помню, но кажется что-то с питанием было. Заменил на W3230 (без зуммера). Сейчас попробовал, нормально включился (отлежался), даже температуру показывает и реагирует на отключение датчика, но стоит нажать любую кнопку, сразу зависает. Похоже что-то с прошивкой. Проверку провел, расскажу ниже.
2. W3230
- работает, но был сбой и мигание на панели. Брал на замену первому, для холодильника. Как и в первом, встроенное реле включает дополнительное на 220в, которое приклеено к задней крышке.
Долго работал нормально, но как-то вдруг заморгал, пробовал отключать, но после включения тоже самое. Снял, все также моргает, холодильник подключил обратно к механическому. Отлежался, заработал. Поставил на место не подключая компрессор, работает. Реле не включается, просто температуру показывает. Как устранил расскажу ниже.
3. W3231+
- это второй экземпляр, работает, но скачут показания. Взял для холодильного агрегата от старого холодильника. Агрегат охлаждает изолированный короб с картошкой в подполе (иначе к весне отростки по 20-30 см).
Сразу заменил реле на более цивильное Omron (на тоже место). Работает еще не большой срок, может поэтому серьезных косяков не было. С родным метровым датчиком всё нормально, не скачет.
Один датчик удлинил до 5 метров, скачет вверх до 0,8 (иногда и до 1,2). Замирает на нормальной t’ на 10-15 секунд и затем скачки вверх/вниз спонтанно и опять замирает на нормальной. Скорее всего наводки на длинный провод, тем более рядом с сетевыми. Решение найдено, напишу об этом ниже.
4. W1209
- работает, покупался давно и не использовался. Был востребован для сравнения и тестов. И как оказалось он лучший из списка в плане скачков (вообще не скачет). Как его применил, тоже расскажу в этой статье.
*Дальше буду писать название модели без W, муторно переключать раскладку. Для отличия 3231 один с минусом, другой с плюсом.
В общем из-за этих скачков и стал разбираться. Один контакт NTC на минус, другой на вход МК и через резистор 10к (на другом 20к) сюда идет 5в (на 3230 наоборот). Стало понятно, это резистивный делитель напряжения. С делителя на вход МК приходит напряжение исходя из которого он и формирует показания. Скачки показаний из-за скачков напряжения на входе МК, а чем они вызваны это уже вопрос. Может наводки на провод датчика, может в схеме на дорожки от ИИП или какие-то другие наводки!?
Сделал замеры сопротивления NTC при разной температуре (что смог) и в онлайн-калькуляторе посчитал напряжение, получилось так:
Теперь понятен принцип работы датчиков. По таблице получается, что при повышении напряжения начинают скакать показания. Первую колонку добавил для сравнения со второй, так как там резистор 20к. Еще не удалось получить -25’C, поэтому написал примерно 100к. На 3230 делитель другой (обратный) и вот что пишут по этому поводу:
В общем мысли такие. У 3230 схема С и рассчитана для измерения низких температур, у 3231 получается наоборот. У меня скачет при низкой температуре на 3231(А), а на 3230(С) нет. И у других видел на 3230(С) при высокой скачет, а при низкой нет. Вроде все логично и нужно применять соответствующий термостат. Но если неподходящий уже имеется…
Можно поменять схемы делителей наоборот (А-С) в 3231, а кому нужно измерения высоких температур на 3230, то менять (С-А). Если других решений не найду, буду пробовать. Но у меня, наверное, всё же другое, с коротким проводом датчика не скачет же!
О помехах
Вот примерно такой импульсный источник питания (ИИП) должен стоять в этих термостатах:
А стоит LED-драйвер на ВР9022А без фильтров и защит.
Для светодиодных ламп фильтры не особо нужны, там не на что вносить помехи, поэтому упростили (удешевили). Так и применили в термостате, где помехи от ИИП попадают на МК и вызывают сбой.
Кстати, у кого проблемы от неправильного подключения L и N. Это происходит вот почему, в 3230 на входе стоит диодный мост (как на схеме1) и тут переплюсовка роли не играет. А в 3231 стоит только один диод вверху (по схеме2) и, если фазу подключить неправильно, она пойдет гулять по схеме. Правильнее будет поставить второй диод, а лучше мост!
Что стоит видно под конденсатором, рядом с клемником (на фото ниже, слева 3230 с мостом, справа 3231 с диодом). По схемотехнике разъем датчика расположен на высокой стороне рядом с ИИП и огибая его дорожками идет на МК, когда по логике должен быть расположен в районе низковольтного питания, где расположен стабилизатор 1117 с которого идет 5в на делитель. Не пойму, почему не разместили в правом углу, там ему самое место, ближе к МК и стабу?!
Вот МН1210W в пример как нужно делать, электроника отдельно от платы питания. Сам не пробовал, но по отзывам работает без проблем. Если буду еще брать, следующий будет он!
Также помехи попадают от реле через плюс питания (сбои при вкл/выкл реле). Почему-то у китайцев практически везде практикуются схемы с общим плюсом. Транзистором отключается катушка реле от минуса, когда как в нормальных схемах, минус – это общий проводник, через него и Y-конденсатор стекается вся дрянь. Хоть и стоит диод от индукции параллельно катушки реле, но по плюсу возможно распространение импульсной помехи по всей схеме. По этой-же причине не будет работать зануление (заземление). Занулили общий проводник, а реле от него отключилось и осталось подключено другим выводом к плюсу)).
*Вообще мне непонятен совет с занулением!? В 3231 и так там нуль, а в 3230 перемкнётся один диод моста. Или нужно низковольтную часть занулять!?
Почему не у всех работают методы, которые помогли другим? Как видно по моим термостатам, схемотехника никудышная и у всех разная. Если ставить конденсатор от высокочастотных помех малой емкости, то толку не будет. Так как здесь помехи могут быть от сетевых проводов, значит конденсатор нужен большей емкости, но тогда он шунтирует датчик. 0,1mF (100n) снижает показания на -5’С (можно подкорректировать в настройках), в 1209 похоже скорректировали резистором 20к вместо 10к. И как показала практика, конденсатор не столь фильтрует помехи, сколько замедляет показания (частота обновления) и поэтому скачки не видны. Кстати в 3230 уже стоит конденсатор параллельно резистору, а в 1209 стоит параллельно датчику. Вот так выглядят делители на разных моделях:
Конденсатор (RC-фильтр) параллельно контактам реле уже стоит в 3230 (в 3231 и 1209 нет).
Решение проблем с термостатами
Занялся проверкой и ремонтом 3230. Как оказалось, это не с первым было по питанию (как писал в начале), а с этим. Вспомнил в ходе проверки. В общем когда он заморгал, снял его и выявилось что низкое напряжение питания. Тогда нашел CMD резистор (82кОм) который устанавливает выходное напряжение 12в и поверху прошелся карандашом (изменил сопротивление), тем самым установил 12в. Сейчас же, промеряя напряжение заметил, что оно плавает, то есть нужно слой карандаша то добавлять, то убавлять. Понятно что-то не так!
Также смущал размер конденсатора (в других в два раза больше размером). Выпаял и проверил, емкость 77мкФ вместо 220мкФ. Хотел поставить 470мкФ (как в других стоят), но не нашел на 25в. Поставил такой-же емкости, но размером в два раза больше.
Желательно ставить емкость больше и шунтировать керамическим 0.1мкФ, иначе при включении реле может быть просадка и соответственно сбой! И где китайцы только берут такие «малышки» с большой емкостью и напряжением? Похоже 100мкФ 16в перемаркировано в 220мкФ 25в (ситуация как с реле)!!! Вот так это выглядит:
В результате он работает. Вскипятил чайник, включил термостат и установил на 60’С, температура 97’С. Ничего не моргает и не скачет. Убавляется по 0.1’C (иногда 0.2) и ни разу не вернулся на предыдущее показание.
Реле отключилось на 60’, перекинул датчик в воду со льдом. Опустилось до 5.0 и дальше по 0.1 начинает подыматься (вода нагревается). Скачков нет, циферки ровно переключаются. Но этот термостат и не был замечен в скачках показаний! Потом попробую подключать датчик с длинным проводом (где на 3231 скакало).
p/s/ В общем подключил к удлинённому датчику где сильно скакал 3231, скачки тоже есть, но намного меньше и реже (из-за конденсатора). Где-то 0.2 иногда 0.3, что меня устраивает. Поставил на место, включается на 0.2-0.3 раньше, но плюс задержка 3 минуты и получается ровно при установленной температуре. Отключается также на 0,2 раньше, можно гистерезисом довести до нужного момента отключения, но такой точности мне не надо.
p/p/s/ Сутки отработал нормально и появился дребезг контактов на дополнительном реле. Пощелкал встроенное, прекратился. Придется снимать, вскрывать китайское дерьмо реле и чистить контакты. Вот отработало оно месяц, от силы два и какая нагрузка на него была… другое реле! Вот вам и мощное миниатюрное реле на 10А 250VAC! Я сразу, когда увидел его размер писал в отзывах на Али что максимум оно 1-2А!
p/p/p/s/ Сравнил контакты, на этом миниатюрном 10 амперном даже поменьше чем на 5 амперном.
По 3231. В общем напряжение 17в вместо 12в и не знаю всегда оно таким было или нет, случайно наткнулся, это плохо и для реле, и для стабилизатора AMS1117-5,0. Не знаю, как выдержал стабилизатор, у него входное 15в. Заменил сопротивление 82к на 100к, а точнее подобрал из 100к самое маленькое 94.2к, получилось в районе 12в.
Решил проверить 3231-, может также с напряжением что. Но тут все в порядке 12в и 4,95в. При включении работает, нет сбоев как раньше с писком и морганием (отлежался). Хотя это проявлялось не сразу, придётся погонять.
Настройки по умолчанию, температуру показывает нормально, реле включается-выключается по заданным параметрам (28’ гистерезис 2). При отключении датчика реагирует зуммером и кодом LLL, при обратном подключении продолжает нормально работать. И только при нажатии кнопок ЗАВИСАЕТ.
При нажатии ОК должен переходить к установке температуры, а при удержании в меню настроек. Сейчас сразу-же высвечивается первый пункт Р0 и дальше не реагирует на кнопки, также происходит если одновременно зажать стрелки вверх-вниз (сброс на заводские настройки). Только кнопкой Ó (вкл/выкл) ещё можно отключить, но больше не включается, только после сброса питания начинает работать как прежде. Грешу на прошивку, но нужно попробовать отследить куда идут кнопки, может что в цепи стоит. Началось, три раза пикнул с интервалом 2-3 сек, но продолжает работать!
***И тут заметил интересный момент, при прикосновении рукой к одному выводу датчика (который идет на МК), начинаются быстрые скачки в пределах 0.4-0.5, но это только на этом. Подумал, вот куда нужно конденсатор ставить, но вспомнил что в 3230 уже стоит 100n. Попробовал и на нем также касаться выводов, тоже скачет в пределах 0,2-0,3, но реже и медленнее. На 3231 попробовал 4,7n подключить на разъем датчика (параллельно датчику), показания понизились на 5’ (можно подкорректировать в настройках), но при касании скакать стал медленно как в 3230. Может нужно ближе к выводу МК конденсатор ставить? Или этим термостатам с такой схемотехникой уже ничем не поможешь!?
Через время пропикал уже больше, раз 10 с интервалом 5-10сек. Также работает и изредка может пикнут. В общем дальше будет как всегда, начнет чаще пикать, вплоть до постоянного зума и сбоя!
В итоге слышно одиночный пик примерно раз в час, вчера было больше и иногда несколько подряд. В общем его на запчасти, можно использовать как термометр или может перепрошить получится.
Доработка термореле W1209
Хотя не критично с 3230, но решил поставить W1209. Малость доработал. Подобрал корпус чтобы поместилось реле relpol на 12в (взамен встроенному) и импульсный блок питания. Но затем решил, что с внешним БП будет меньше помех и поставил разъем для 12в. Выпаял реле, перепаял на обратную сторону клемник и разъем датчика (также и реле можно перепаять, кому нужно). На контакты реле поставил RC 10к 6n8. Конденсаторы можно наковырять из энергосберегаек (КЛЛ) или пойдут из стартеров для люминесцентных ламп. Поставил на тоже место, где показания скакали у 3231 и много меньше у 3230. Скачков вообще нет!
Спереди поставил пленку, чтобы потом не было жирных пятен вокруг кнопок)).
Можно конечно избавиться от внешнего БП, вытащить из него плату и поставить в корпус термостата, размеры позволяют и это не проблема, но вначале нужно посмотреть, как работать будет и сколько, а там видно будет. В принципе за такую цену и заворачиваться не стоит, взять несколько в запас
цена 80р или с двумя индикаторами 150р и корпус 40р, а также датчики до 3 метров (от 23р-50см до 60р-3м).
Вы прочитали первую часть статьи Владимира Шувалова, вторая часть:
Другие статьи автора на канале СамЭлектрик.ру:
Другие статьи в тему термостатов и термоконтроллеров:
------------------------------------
Статья заинтересовала? Подписывайтесь на Дзен СамЭлектрик.ру и делитесь опытом в комментариях!
Внимание! Автор не гарантирует, что всё написанное на этой странице - истина. За ваши действия и за вашу безопасность ответственны только вы!