Всем здравствуйте. Предложена схема простого и эффективного термостата с релейным выходом, который срабатывает при превышении заданной температуры и возвращается в исходное состояние, когда температура падает ниже установленного порога. Он идеально подходит для множества устройств, в которых необходимо поддерживать температуру, приводя в действие системы охлаждения, либо нагрева.
Представленная схема, является классической, которые вошли в историю электроники и остаются до сих пор востребованы, потому что они все еще находят применение, а иногда и незаменимы для поддержания определенной температуры, будь она использована в быту, или чисто в электронном оборудование. Схема, которая представлена, не что иное, как простой термостат, оснащенный релейным выходом, который используется для управления.
Таким образом, мы можем управлять как системами охлаждения (контакт замыкается при превышении заданной температуры), так и системами отопления (контакт замыкается, пока не будет измерено пороговое значение). Схема классическая, очень простая и понятная, в качестве датчика используется устройство Infineon KTY10. Схемотехника классическая, но согласитесь, что она, безусловно, полезна и сегодня, как это было много лет назад, когда микроконтроллеров еще даже не существовало.
В схеме используется операционный усилитель LM741, включенный как компаратор, с первого взгляда можно заметить, что он получает опорное напряжение с делителя на инвертирующем входе, в то время как сравниваемое (то есть входной сигнал) поступает на контакт 3 (неинвертирующий) от делителя включая датчик температуры.
В компараторе применен определенный гистерезис, заключающийся в дифференциации порога переключения на основе логического состояния выхода. Датчик температуры KTY10 работает как термистор, поэтому его сопротивление увеличивается по мере повышения температуры окружающей среды, в которой он находится. Если мы предположим, что в состоянии покоя выход находится на низком уровне, потому что напряжение на датчике ниже опорного, которое получает рабочее на выводе 2, мы можем проанализировать, что происходит, когда температура начинает расти, тогда мы видим что в определенный момент напряжение на датчике становится больше, чем на резисторе R9, и компаратор переключается, устанавливая на своем выходе высокий логический уровень и включается реле.
Через цепь R7 / R8 подается небольшой ток на делитель, с включенным датчиком, что приводит к небольшому повышению напряжения на неинвертирующем входе. Это создает условие, по-прежнему гарантирующее удержание реле, даже если будет небольшое изменение температуры датчика и снижение напряжения. Однако, чтобы вернутся к низкому уровню (т. е. термостат вернулся в исходное состояние), температура должна упасть до значения ниже того, которое вызвало срабатывание, именно из-за работы обратной связи. На самом деле следует отметить, что при выходе на высокий логический уровень задается в датчике, обратно пропорциональный значению суммы R7 + R8. Таким образом, чем ниже сопротивление, вводимое подстроечным резистором, тем выше ток, протекающий через термодатчик, и наоборот.
Поскольку чем больше ток, тем выше напряжение на датчике после переключения, мы должны сделать вывод, что задержка между порогами, будучи прямо пропорционально току, и обратно пропорционально сопротивлению обратной связи компаратора. Поскольку гистерезис в основном представляет собой задержку между порогами переключения, мы таким образом определили связь между ним и настройкой подстроечного резистора R8. Ну а далее вся схемотехника стандартная и принцип работы более чем понятный.