Терморегулятор для автомобиля своими руками

Терморегулятор для автомобиля

В общем, это устройство, схема которого показана на рисунке 1, разрабатывалось по просьбе и представляет собой термостат для поддержания определенной температуры в салоне автомобиля.

shema

Основой схемы является микроконтроллер PIC16F628A. Индикации реальной температуры в схеме нет, что еще больше упрощает и так простенькую схему. Индицируется только температура, которую надо поддерживать и не в цифровом виде, а с помощью светодиодов, каждый из которых соответствует определенной температуре термостатирования. Дискретность изменения равна двум градусам и устанавливается при помощи двух кнопок SB1 и SB2. К сожалению, мне не сообщили не вид нагрузки, т.е. чем будет управлять данный термостат, ни коммутируемую мощность. Поэтому транзистор КТ829 можно заменить на более мощный КТ827А или поставить в качестве ключа полевой переключательный транзистор. Например, IRL2505 или подобрать другой, подходящий этой же фирмы «International Rectifier». Смотрим таблицу. Лучше выбирать транзисторы, имеющие в своем обозначении букву L, такие транзисторы рассчитаны на управление логическими уровнями.

Как я уже писал, температуру в салоне устанавливают при помощи двух кнопок. Для увеличения поддерживаемой температуры нажимаем на кнопку SB2. Если на кнопку нажимать кратковременно, то переключение на нужную температуру будет происходить пошагово на следующий уровень, если кнопку удерживать, то переключение будет автоматическим, через каждые полсекунды. Точно также работает кнопка на уменьшение температуры. Алгоритм работы программы контроллера следующий, если температура в салоне автомобиля ниже установленной, то на выходе RA0, вывод 17 микроконтроллера, будет присутствовать напряжение близкое к напряжению питания, примерно 4,5 вольта, если температура в салоне автомобиля выше установленной, то напряжение будет равно почти нулю. Чтобы исключить беспорядочные переключения нагрузки вблизи порога равенства реальной и установленной температуры, в программу введен гистерезис равный одному градусу. Например, если установлена температура 22?С, то смена уровня на выводе 17 произойдет при температуре в салоне равном 23?С.
Микросхема стабилизатора напряжения для питания процессора и его «окружения» установлена на небольшой теплоотвод. Величина радиатора для управляющего транзистора зависит от мощности нагрузки. Например, для транзистора IRL2505, у которого сопротивление открытого канала равно всего 0,008Ом, при токе стока равному 10А, радиатор вообще не нужен. Потому что выделяемая на нем мощность в данном случае будет всего Р = IxIx R = 10x10x0,008 = 0,8Вт.
В схеме не предусмотрена защита мощного транзистора по току, поэтому предохранитель обязателен. Для уменьшения тока потребления данной схемой можно обычные светодиоды заменить цветными сверхъяркими и подобрать для них другие номиналы резисторов. При одной и той же яркости свечения эти светодиоды потребляют намного меньший ток.
В «железе» я данный термостат не пробовал. Схема и программа были промоделированы в протеусе.

Рисунок печатной платы, проект в протеусе и коды программы можно скачать здесь.

Источник

Простые схемы электронных терморегуляторов своими руками

inzhener e1544451220314

Соблюдение температурного режима является очень важным технологическим условием не только на производстве, но и в повседневной жизни. Имея столь большое значение, этот параметр должен чем-то регулироваться и контролироваться. Производят огромное количество таких приборов, имеющих множество особенностей и параметров. Но сделать терморегулятор своими руками порой куда выгоднее, нежели покупать готовый заводской аналог.

Общее понятие о температурных регуляторах

Приборы, фиксирующие и одновременно регулирующие заданное температурное значение, в большей степени встречаются на производстве. Но и в быту они также нашли своё место. Для поддержания необходимого микроклимата в доме часто используются терморегуляторы для воды. Своими руками делают такие аппараты для сушки овощей или отопления инкубатора. Где угодно может найти своё место подобная система.

В данном видео узнаем что из себя представляет регулятор температуры:


В действительности большинство терморегуляторов являются лишь частью общей схемы, которая состоит из таких составляющих:

Это три основные части системы поддержания заданных температурных параметров. Хотя, помимо них, в схеме могут участвовать и другие части наподобие промежуточного реле. Но они исполняют лишь дополнительную функцию.

Принцип работы

Принцип, по которому работают все регуляторы, – это снятие физической величины (температуры), передача данных на схему блока управления, решающего, что нужно сделать в конкретном случае.

Если делать термореле, то наиболее простой вариант будет иметь механическую схему управления. Здесь с помощью резистора устанавливается определённый порог, при достижении которого будет дан сигнал на исполнительный механизм.

Чтобы получить дополнительную функциональность и возможность работы с более широким диапазоном температур, придётся встраивать контроллер. Это же поможет увеличить срок эксплуатации прибора.

На данном видео вы можете посмотреть как самостоятельно изготовить терморегулятор для электрического отопления:

Самодельный регулятор температуры

Схем для того, чтобы сделать терморегулятор самому, в действительности очень много. Всё зависит от сферы, в которой будет применяться такое изделие. Конечно, создать нечто слишком сложное и многофункциональное крайне трудно. А вот термостат, который сможет использоваться для обогревания аквариума или сушки овощей на зиму, вполне можно создать, имея минимум знаний.

Простейшая схема

Самая простая схема термореле своими руками имеет безтрансформаторный блок питания, который состоит из диодного моста с параллельно подключённым стабилитроном, стабилизирующим напряжение в пределах 14 вольт, и гасящего конденсатора. Сюда же можно при желании добавить и стабилизатор на 12 вольт.

regylatorСоздание терморегулятора не требует особых усилий и денежных вложений

В основе всей схемы будет использован стабилитрон TL431, который управляется делителем, состоящим из резистора на 47 кОм, сопротивления на 10 кОм и терморезистора, выполняющего роль датчика температуры, на 10 кОм. Его сопротивление понижается с повышением температуры. Резистор и сопротивление лучше подбирать, чтобы добиться наилучшей точности срабатывания.

Сам же процесс выглядит следующим образом: когда на контакте управления микросхемой образуется напряжение больше 2,5 вольт, то она произведёт открытие, что включит реле, подавая нагрузку на исполнительный механизм.

Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками, вы можете увидеть на представленном видео:

И напротив, когда напряжение станет ниже, то микросхема закроется и реле отключится.

Чтобы избежать дребезжания контактов реле, необходимо его выбирать с минимальным током удержания. И параллельно вводам нужно припаять конденсатор 470×25 В.

При использовании терморезистора NTC и микросхемы, уже бывавших в деле, предварительно стоит проверить их работоспособность и точность.

Таким образом, получается простейший прибор, регулирующий температуру. Но при правильно подобранных составляющих он превосходно работает в широком спектре применения.

Прибор для помещения

Такие терморегуляторы с датчиком температуры воздуха своими руками оптимально подходят для поддержания заданных параметров микроклимата в помещениях и ёмкостях. Он полностью способен автоматизировать процесс и управлять любым излучателем тепла начиная с горячей воды и заканчивая тэнами. При этом термовыключатель имеет отличные эксплуатационные данные. А датчик может быть как встроенным, так и выносным.

Здесь в качестве термодатчика выступает терморезистор, обозначенный на схеме R1. В делитель напряжения входят R1, R2, R3 и R6, сигнал с которого поступает на четвёртый контакт микросхемы операционного усилителя. На пятый контакт DA1 подаётся сигнал с делителя R3, R4, R7 и R8.

Сопротивления резисторов необходимо подбирать таким образом, чтобы при минимально низкой температуре замеряемой среды, когда сопротивление терморезистора максимальное, компаратор положительно насыщался.

Напряжение на выходе компаратора составляет 11,5 вольт. В это время транзистор VT1 находится в открытом положении, а реле K1 включает исполнительный или промежуточный механизм, в результате чего начинается нагрев. Температура окружающей среды в результате этого повышается, что понижает сопротивление датчика. На входе 4 микросхемы начинает повышаться напряжение и в результате превосходит напряжение на контакте 5. Вследствие этого компаратор входит в фазу отрицательного насыщения. На десятом выходе микросхемы напряжение становится приблизительно 0,7 Вольт, что является логическим нулём. В результате транзистор VT1 закрывается, а реле отключается и выключает исполнительный механизм.

На микросхеме LM 311

Такой термоконтроллер своими руками предназначен для работы с тэнами и способен поддерживать заданные параметры температуры в пределах 20-100 градусов. Это наиболее безопасный и надёжный вариант, так как в его работе применяется гальваническая развязка термодатчика и регулирующих цепей, а это полностью исключает возможность поражения электротоком.

Как и большинство подобных схем, в её основу берется мост постоянного тока, в одно плечо которого подключают компаратор, а в другое – термодатчик. Компаратор следит за рассогласованием цепи и реагирует на состояние моста, когда тот переходит точку баланса. Одновременно он же старается уравновесить мост с помощью терморезистора, изменяя его температуру. А термостабилизация может возникнуть лишь при определённом значении.

Резистором R6 задают точку, при которой должен образоваться баланс. И в зависимости от температуры среды терморезистор R8 может в этот баланс входить, что и позволяет регулировать температуру.

На видео вы можете увидеть разбор простой схемы терморегулятора:


Если заданная R6 температура ниже необходимой, то на R8 сопротивление слишком большое, что понижает ток на компараторе. Это вызовет протекание тока и открывание семистора VS1, который включит нагревательный элемент. Об этом будет сигнализировать светодиод.

По мере того как температура будет повышаться, сопротивление R8 станет снижаться. Мост будет стремиться к точке баланса. На компараторе потенциал инверсного входа плавно снижается, а на прямом – повышается. В какой-то момент ситуация меняется, и процесс происходит в обратную сторону. Таким образом, термоконтроллер своими руками будет включать или выключать исполнительный механизм в зависимости от сопротивления R8.

Если в наличии нет LM311, то её можно заменить отечественной микросхемой КР554СА301. Получается простой терморегулятор своими руками с минимальными затратами, высокой точностью и надёжностью работы.

Необходимые материалы и инструменты

Сама по себе сборка любой схемы электрорегулятора температуры не занимает много времени и сил. Но чтобы сделать термостат, необходимы минимальные знания в электронике, набор деталей согласно схеме и инструмент:

Достоинства и недостатки

Даже простой терморегулятор своими руками имеет массу достоинств и положительных моментов. Говорить же о заводских многофункциональных устройствах и вовсе не приходится.

Регуляторы температуры позволяют:

Из недостатков можно назвать высокую стоимость заводских моделей. Конечно, самодельных приборов это не касается. А вот производственные, которые требуются при работе с жидкими, газообразными, щелочными и другими подобными средами, имеют высокую стоимость. Особенно если прибор должен иметь множество функций и возможностей.

Источник

Терморегулятор для вентилятора автомобиля, автоэлектрика

Терморегулятор для вентилятора, с уверенностью можно использовать для автомобиля, в помощь приходит автоэлектрика. Подобная система, неоднократно доказала свою доступность, простоту и надёжность. Основу устройства, составляют всего лишь три компонента – подстроечный резистор, силовой транзистор и термистор на 10 килоОМ. Терморегулятор – сделай сам!

15022007922

Потребуется мощный транзистор, поскольку он будет являться, силовой частью регулятора и во время подключения вентиляторов повышенной мощности, именно через него, протекает большой ток. В качестве датчика температуры, будет использоваться термистор. Для более точной настройки устройства, подстроечный резистор, на 10 килоОМ, лучше взять многооборотный.

15022007919

Установку нужной температуры, также как и чувствительность к температуре, регулируют путём вращения переменного резистора. Термистор, по сути, является переменным резистором, его сопротивление, напрямую зависит от температуры, чем она выше – тем меньше сопротивление у термистора. Куллер, следовательно, будет увеличивать вращения, именно при больших температурах.

15022007923

Термистор, играет роль термодатчика и крепится либо на радиатор, либо на блок двигателя.

Подобная система, буквально создана, для старых, отечественных марок автомобилей, в которых вентилятор работает, не зависимо от того, какая температура воды в двигателе. При желании, можно заменить полевой транзистор более мощным, например IRF3205, IRZF44, IRL3705, IRFZ40, IRFZ48, IRFZ46. Кстати, IRF3205 является достаточно сильным, его рассеивающая мощность составляет 200 ватт. Вне зависимости от вашего выбора, транзистор необходимо укрепить на теплоотвод (но при маломощных нагрузках, до 50, теплоотвод не потребуется), его просто прикрепляют на кузов автомобиля, через изолирующие пластинки и обязательно, шайбы.

%D0%A1%D0%BD%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BA36

Следом, необходимо добиться нужной степени температурного срабатывания системы. Этого можно добиться, медленно вращая переменный резистор.

Известно, что термисторы делятся на два вида, с отрицательным и положительным температурным коэффициентом. И, как следствие, при понижении температуры, сопротивление уменьшается, а с повышением, соответственно увеличивается. В рассмотренном опыте, был использован термистор с положительным коэффициентом температуры.

15022007924

Когда термистор разогревается и достигает определённой температуры, то его сопротивление резко увеличивается и на затвор силового ключа, прекращается подача тока. Благодаря этому, закрывается полевой ключ и при прекращении нагрева, уменьшается сопротивление термистора (в данном опыте, 220 – 230 Ом при температуре в комнате 19 градусов). На затвор ключа, возобновляется подача тока, благодаря чему он открывается и подаёт напряжение на вентилятор.

Если поставить вместо нагрузки (маленького вентилятора) автомобильное реле, то с лёгкостью можно подсоединить автомобильный вентилятор включения охлаждения, то есть карлсона))), а если ещё и переменный резистор вывести на панель приборов или просто в салон авто, то можно будет регулировать порог срабатывания вентилятора прямо на ходу.

%D0%A1%D0%BD%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BA61

Используя эту простейшую схему, можно соорудить довольно чувствительный датчик температуры, который с успехом можно применить в быту. А если использовать более точные переменные резисторы (многооборотные), вполне реально добиться, срабатывания и отключения разного устройства от температуры человеческого тела.

15022007925

Управлять мощными сетевыми нагрузками, становится, возможно, подключив вместо вентилятора, электромагнитное реле на необходимое напряжение и ток. Автоматическое включение и выключение обогревателя, когда температура в комнате выше или ниже нормы, может служить тому примером.
Также, схожее устройство, можно соорудить, используя биполярные транзисторы, применяя германиевые диоды, вместо термодатчиков.

И ещё хочу отметить один момент, если у вас произошла неприятность или вы просто решили починить кузов своего автомобиля, то есть отличный центр, который занимается именно кузовным ремонтом машины. Доверьтесь профессионалам и ваш кузов снова будет как новенький.

Источник

Терморегулятор для вентилятора

Такая система была проверена не однократно, как вариант – простой и доступный. Устройство из себя представляет терморегулятор для вентилятора, который с успехом можно использовать для автомобиля. Устройство состоит всего из 3-х компонентов – силовой транзистор, термистор на 10 килоОм и подстроечный резистор.

Терморегулятор для вентилятора своими руками

Транзистор нужен мощный, поскольку он является силовой частью регулятора и при подключении мощных вентиляторов через него будет протекать большой ток. Термистор работает в качестве датчика температуры. Подстроечный резистор на 10 кОм желательно взять многооборотный, для более точной настройки устройства.

%D0%A1%D0%BD%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BA243
Чувствительность к температуре, т.е температуру срабатывания устройство регулируют вращением переменного резистора, устанавливают на нужную температуру. Термистор, по сути переменной резистор, сопротивление которого напрямую зависит от температуры, чем больше температура, тем меньше сопротивление термистора, следовательно, при больших температурах кулер будет вращаться все быстрее.
Термистор как термодатчик укрепляется на блок двигателя или же на радиатор.

%D0%A1%D0%BD%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BA232

Система идеально подходит для старых отечественных автомобилей, где вентилятор вращается независимо от температуры воды в двигателе. Полевой транзистор можно заменить на более мощный, к примеру IRZF44, IRFZ40, IRFZ46, IRFZ48, IRL3705, IRF3205 и другие – последний довольно мощный, рассеиваемая мощность на этом транзисторе составляет 200 ватт. В любом случае, транзистор нужно будет укрепить на теплоотвод, его просто можно укрепить к кузову автомобиля – через изолирующие пластинки и шайбы (обязательно), при маломощных нагрузках до 50 теплоотвод не потребуется.

%D0%A1%D0%BD%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BA222

Медленно вращая переменный резистор добиваемся нужной степени температурного срабатывания системы.
Как известно, термисторы бывают двух основных видов – с положительным и отрицательным температурным коэффициентом. В случае первого при повышении температуры сопротивление возрастает, а с отрицательным коэффициентом – уменьшается. В моем опыте был использован термистор с положительным коэффициентом температуры, поскольку второй разновидности под рукой в тот момент не оказалось.

%D0%A1%D0%BD%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BA215

Когда термистор нагревается до определенного уровня, то его сопротивление резко возрастает и прекращается подача тока на затвор силового ключа, в следствии чего, полевой ключ закрывается, при прекращении нагрева сопротивление термистора уменьшается (в моем случае 220-230 Ом, при комнатной температуре порядка 19гр) и опять возобновляется подача тока на затвор ключа, последний открывается, подавая напряжение на вентилятор.

%D0%A1%D0%BD%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BA202
На базе такой простейшей схемы можно построить довольно чувствительные датчики температуры, которые можно будет использовать в быту, для реализации самых разных идей, при использовании более точных переменных резисторов (многооборотный резистор) можно добиться срабатывания и отключения того или иного устройства от температуры человеческого тела.

%D0%A1%D0%BD%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BA252

%D0%A1%D0%BD%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BA216

Подключив вместо вентилятора электромагнитное реле на нужное напряжение и ток, мы можем управлять довольно мощными сетевыми нагрузками. Один из примеров – автоматическое включение обогревателя, когда температура в комнате ниже нормы и его выключение, когда на комнате уже жара.
Аналогичное устройство можно построить и на биполярных транзисторах, с применением германиевых диодов вместо термодатчиков, но об этом поговорим в другой раз. Спасибо за внимание.

Источник

Автоматическое термореле для охлаждения двигателя в автомобиле

У многих, даже у большинства, легковых автомобилей в системе охлаждения двигателя работает электрический вентилятор, периодически обдувающий воздухом радиатор системы охлаждения двигателя. В разных автомобилях, схема управления этим вентилятором решена по-разному, в одних на радиаторе установлен датчик-термовыключатель, который уже на заводе-изготовителе настроен на определенную температуру, и при её достижении, замыкает контакты, подающие ток на обмотку реле включения электромотора электровентилятора.

В других, используется общий датчик датчик температуры двигателя, представляющий собой терморезистор, а решение включать электроветилятор или не включать принимает ЭБУ (электронный блок управления)автомобиля.

У современных автомобилей, у которых решение о включении вентилятора принимает ЭБУ на основе сопротивления датчика температуры, проблему можно решить внесением изменений в прошивку ЭБУ, но это дорого и не всегда возможно. У автомобилей с термовыключателем есть возможность один термовыключатель заменить другим, на другую температуру, но это процесс трудоемкий и не всегда можно найти подходящий датчик.

А ведь, хотелось бы, просто иметь возможность подкрутить отверткой некий подстречный винтик, и им отрегулировать необходимую (или желаемую) температуру включения вентилятора системы охлаждения. Понятно, что решить вопрос можно обыкновенной схемой терморегулятора, где информацию о температуре можно будет брать с датчика температуры. Это может быть тот самый датчик, который взаимодействует с ЭБУ, либо датчик на стрелочный индикатор температуры, все зависит от конкретного автомобиля, вернее, его схемы.

Схема термореле

Схем терморегуляторов в радиолюбительской литературе описано великое множество, поэтому, ни сколько не претендуя на оригинальность, привожу ту схему, которую собрал лично для своего автомобиля. Как уже сказал выше, схема практически типовая. Состоит она из компаратора на операционном усилителе и двух цепей, задающих напряжение на его входах.

Напряжение на неинвертирующем входе устанавливается подстроечным резистором R2, а напряжение на инвертирующем входе берется с датчика температуры двигателя, который представляет собой терморезистор, образующий, вместе с другими деталями схемы автомобиля, термозависимый делитель напряжения.

b0efce7148a3267b08b31c6c10e646ca

Рис. 1. Принципиальная схема термореле для включения охлаждения двигателя в авто.

На выходе схемы есть ключ на транзисторе VT1, его коллектор подключают к обмотке реле, управляющего электровентилятором. А питание на схему подают с выхода замка зажигания автомобиля, так, чтобы питание на схему поступало только при включенном зажигании. Это нужно потому, что при выключенном зажигании напряжение на цепь датчика температуры обычно не поступает, соответственно, напряжение на датчике температуры падает до нуля, независимо от величины температуры.

Работа схемы

Подстроечным резистором R2 устанавливается некоторое напряжение на выводе 3, которому соответствует температура включения вентилятора.

Когда температура охлаждающей жидкости ниже заданной, сопротивление датчика температуры высоко, и напряжение на нем существенно выше напряжения на выводе 3 А1. Поэтому, на выходе операционного усилителя А1, работающего как компаратор, будет низкое напряжение. Транзистор VT1 будет закрыт, и ток через него на обмотку реле включения вентилятора поступать не будет.

Так как в качестве компаратора здесь используется обычный операционный усилитель типаКР140УД608, минимальное напряжение на его выходе несколько отлично от нуля, поэтому, чтобы улучшить закрывание транзистора VT1 в цепь его эмиттера включены два диода типа 1N4004. Если при налаживании этого окажется недостаточно, количество этих диодов нужно увеличить.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Здоровая спина
Adblock
detector