Термореле 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

Поделки своими руками для автолюбителей

0474745555

Автоэлектрика. Терморегулятор для автовентилятора

Терморегулятор от вентилятора есть возможность приспособить и на автомобиль. Такая система будет надежной, простой, она доступна, что доказывалось неоднократно. Состоит устройство из трех составляющих – термистора рассчитанного на 10 кОм, силового транзистора и подстраиваемого резистора.

Автоэлектрика. Терморегулятор для автомобильного вентилятора

Нам необходим транзистор большой мощности, который будет играть роль силовой составляющей регулятора и при подключении мощного вентилятора, по нему пойдут большие токи. Роль датчика температуры отдана термистору. Так же потребуется многооборотный подстраиваемый резистор 10-ти кОм, он позволит выполнить настройки приспособления точнее.

15022007922

15022007919

Чтобы отрегулировать необходимую нам температуру воспользуемся резистором переменным. Термистор, в сущности, является резистором переменным, сопротивление его зависит от температуры, то есть чем температура выше – тем меньшим будет у термистора сопротивление. Поэтому в момент увеличения температуры, увеличится частота вращения куллера.

Термистор в нашем случае представляет собою некий терма датчик, его следует закрепить на двигательном блоке либо на радиаторе автомобиля.

Описываемая система прекрасно подходит для авто советского образца, ведь у них работа вентилятора не зависит от того какую температуру имеет жидкость охлаждения. При желании автолюбителя может быть заменен штатный транзистор, транзистором мощнее, к примеру (IRFZ40, IRFZ46, IRFZ48, IRF3205, IRZF44, IRL3705). К слову мощность рассеивания транзистора типа IRF3205 довольно велика – двести Ватт.

15022007923

Транзистор должен быть закреплен на теплоотводе. При не больших нагрузках до 50 Ватт отвод тепла не нужен, транзистор просто должен быть зафиксирован на автомобильном кузове при помощи изолирующих пластинок и в обязательном порядке шайбы.

Далее медленными оборотами резистора переменного, нужно установить необходимую температуру срабатывания системы.

15022007924

Существует два вида термисторов, у одних температурный коэффициент положительный, у других отрицательный. Из чего следует уменьшение сопротивления, если температура понизится и наоборот увеличение сопротивления, если температура повысится. В нашем случае термистор имеет положительный коэффициент температуры.

При разогреве термистора и достижении ним определенной температуры, тока подача к затвору ключа силового прекратится, по причине резкого увеличения сопротивления. Полевой ключ благодаря этому закроется, прекратится нагрев, уменьшится сопротивление термистора (в проводимом нами эксперименте, 220-230 Ом, температура в помещении 19С). Возобновление к затвору ключа подачи тока приведет к его открытию, и вентилятор снова окажется под напряжением.

2

Установка реле автомобильного вместо нагрузки, даст возможность подключить автомобильный вентилятор охлаждения. При выводе резистора переменного в удобное для нас место кабины авто, мы сможем выполнять регулировку порогового значения включения и отключения вентилятора при движении машины.

Использование такой незамысловатой схемы дает возможность сконструировать чувствительный температурный датчик, ему можно найти достойное применение и в быту. Использование очень точных (многооборотных) переменных резисторов, с большой вероятностью позволит включить либо отключить разного рода устройства даже от температуры тела человека.

15022007925

При подключении взамен вентилятора, электромагнитного реле с определенным током и напряжением, мы сможем управлять мощными нагрузками сети. В качестве примера послужит нам выключение и включение обогревателя в автоматическом режиме, при изменении комнатной температуры.

При использовании биполярных транзисторов можно создать подобное устройство, если терма датчики заменить германиевыми диодами.

Источник

Простой терморегулятор своими руками

Огромное количество электрических приборов, используемых в быту и промышленности, основывают свою работу на определении уровня температуры окружающей среды. Измерительный элемент в них представляет собой датчик температуры, срабатывающий при нагревании или охлаждении до установленного уровня. Их можно приобрести в большинстве магазинов, ими комплектуются духовки, контроллеры и прочие устройства, но гораздо интереснее изготовить терморегулятор своими руками.

prostoj termoregulyator 1Пример простого терморегулятора

Далее мы рассмотрим принцип действия и варианты изготовления такой самоделки.

Немного теории

Любой терморегулятор конструктивно включает в себя три основных блока:

Теоретически температурный датчик можно представить набором из четырех сопротивлений, среди которых три резистора будут представлены элементами с постоянными электрическими параметрами, а четвертый переменным. Они собираются в схему измерительного полуплеча, приведенную на рисунке 1 ниже:

datchik iz poluplecha rezistorov Рис. 1. Датчик из полуплеча резисторов

На схеме показан принцип соединения резисторов для получения температурного датчика. Как видите, сопротивление R2 является переменным и меняет физическую величину в соответствии с изменениями температуры окружающей среды. При подаче одного и того напряжения питания в терморегуляторе, при изменении сопротивления в плече будет возрастать ток в цепи.

На основании изменений происходит анализ температурных колебаний в результате которого рабочий орган вызывает срабатывание терморегулятора и последующее отключение или включение оборудования.

Для измерения сопротивления резисторов в качестве логического элемента устанавливается микросхема, работающая в режиме компаратора. Ее задача сравнить электрические сигналы в двух плечах. Пример схемы регулятора температуры приведен на рисунке:

principialnaya shema termoregulyatoraРис. 2. Принципиальная схема терморегулятора

Здесь блок микросхемы U1A принимает сигналы от измерителя температуры на входы 2 и 3. При достижении температуры срабатывания, в плечах начнет протекать разный ток, и компаратор выдаст на управляющий элемент электронного терморегулятора сигнал о включении.

При остывании датчика термометра ток в плечах терморегулятора уравняется, и электронный блок выдаст управляющий сигнал на отключение. Приведенная электронная схема работает в двух устойчивых состояниях – отключенном и включенном, чередование рабочих режимов происходит в соответствии с заданной логикой.

Эта схема терморегулятора используется в работе куллера персонального компьютера, получая электроснабжение от блока питания, происходит сравнение тока в плечах. Когда блок питания перегреется, терморегулятор переведет транзистор в противоположное состояние и вентилятор запустится.

Такой принцип может применяться не только в вентиляторах, но и в ряде других устройств:

Сфера применения терморегулятора ничем не ограничена, везде, где вы хотите получить контроль уровня температуры в автоматическом режиме с управлением питания, такое устройство станет отличным помощником.

Обзор схем

В зависимости от типа элементов, входящих в состав терморегулятора, различают механические и цифровые терморегуляторы. Работа первых основана на срабатывании реле, вторые имеют электронный блок, управляющий процессами. Примеры работы нескольких схем рассмотрим далее.

shema termoregulyatora n1 Рис. 3. Схема терморегулятора №1

На приведенной схеме измерение происходит за счет резисторов R1 и R2, при температурных колебаниях переменный резистор R2 изменит величину падения напряжения. После чего через усилитель терморегулятора, представленный парой транзисторов, начнется протекание электротока через катушку реле K1.

Когда величина тока в соленоиде создаст магнитный поток достаточной силы, сердечник притянется и переключит контакты в другое положение. Недостатком такого терморегулятора является наличие магнитопроводящих частей, которые из-за гистерезиса вносят дополнительную поправку на температуру помимо измерительного органа.

shema termoregulyatora n2Рис. 4. Схема терморегулятора №2

Данный терморегулятор, в отличии от механического термостата, не использует подключение реле, поэтому является более точным. Его применение оправдано в тех ситуациях, когда несколько градусов могут сыграть весомую роль, к примеру, при контроле температуры нагрева двигателя или в инкубаторе.

Здесь изменение температурного режима фиксируется резистором R5, благодаря которому терморегулятор изменяет электрические параметры работы. Для сравнения и усиления разницы поступающего с полуплеч электрического параметра применяется микросхема К140УД7.

Для контроля нагрузки в схеме устанавливается тиристор VS1, в данном примере терморегулятора ограничение составляет 150Вт, но при желании может подбираться и другой параметр. Но следует учитывать, что эксплуатация тиристора в качестве ключа приводит к его нагреванию, поэтому с увеличением мощности необходимо установить радиатор для лучшей теплоотдачи.

Создаем простой терморегулятор

При ремонте бытовой электротехники вы могли сталкиваться с ситуацией, когда со строя выходил терморегулятор. Хоть это и небольшая микросхема, устанавливаемая для контроля величины нагрева или охлаждения чего-либо.

Увы, стоимость такого элемента заводского изготовления довольно высока, поэтому куда выгоднее собрать терморегулятор самому. Схема достаточно простого самодельного терморегулятора приведена на рисунке ниже.

shema prostejshego termoregulyatoraРис. 5. Схема простейшего терморегулятора

Для его изготовления вам понадобится:

Процесс изготовления состоит из таких этапов:

В данном случае клеммник взят со старого прибора, располагавшегося в корпусе.

После сборки терморегулятора его можно установить в любое место, к примеру, для обогрева и подключить в цепь питания электрического котла. В случае, когда радиаторы отопления нагреют помещение до установленной температуры, контакты реле разорвут цепь и прекратят электроснабжение. При остывании цифрового термометра, снова произойдет включение отопления и снова пойдет нагрев. Если вас не устраивает температурный режим, его можно изменить настройкой датчика.

Видео по теме


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

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

Поделиться с друзьями
admin
Здоровая спина
Adblock
detector