ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ  ДЛЯ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ  ПОМЕЩЕНИЯ

    Конструкция предназначена для автомати­ческого включения принудительной вентиля­ции помещения при повышенной влажности воздуха, может быть установлена на кухне, в ванной комнате, погребе, подвале, гараже. Его назначение — включить вентиляторы принудительного проветривания помещения, когда влажность в нём приближается к 95... 100 %. Устройство отличается высокой экономичностью, надёжностью, а простота конструкции позволяет легко модифициро­вать его узлы под конкретные условия эксплуатации.

   Принципиальная схема устройства пред­ставлена на рис. 1. Работает оно следую­щим образом. Когда влажность воздуха в помещении в норме, сопротивление датчика росы — газорезистора В1 не превышает 3 кОм, транзистор VT2 открыт, мощный высоковольтный полевой транзистор VT1 закрыт, первичная обмотка трансформатора Т1 обесточена. Также будет обесточена нагрузка, подключенная к разъёму ХР1. Как только влажность воздуха приближается к точке выпадения росы, например, закипел оставленный без присмотра чайник, ванная комната заполняется горячей водой, погреб подтапливается талыми, грунтовыми водами, отказал терморегулятор водонагревателя сопротивление газорезистора В1 резко возрастает. Это приводит к тому, что транзистор VT2 закрывается, VT1 открывается, на сетевой понижающий трансформатор Т1 поступает напряжение питания сети 220 В. Пониженное напря­жение переменного тока снимается с вторич­ной обмотки Т1 и поступает на мостовой диодный выпрямитель VD2. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются оксидным конденсатором большой ёмкости С2. Параметрический стабилизатор напряже­ния постоянного тока простроен на состав­ном транзисторе VT3 с большим коэффици­ентом передачи тока базы типа КТ829Б, стабилитроне VD5 и балластном резисторе R6. Конденсаторы СЗ, С4 уменьшают пульса­ции выходного напряжения. К выходу стаби­лизатора напряжения могут быть подклю­чены вентиляторы с рабочим напряжением 12... 15В,например,«компьютерные». К гнезду ХР1 могут быть подключены вентиляторы об­щей мощностью до 100 Вт, рассчитанные на напряжение питания 220 В переменного тока.

   В разрыв цепи питания понижающего трансформатора Т1 и высоковольтной нагрузки установлен мостовой выпрямитель VD1. На сток полевого транзистора поступает пульсирующее напряжение постоянного тока. Каскад на транзисторах VT1, VT2 питается стабилизированным напряжением +11 В, заданным стабилитроном VD7. Напряжение на этот стабилитрон поступает по цепочке R2, R3, VD4, HL2. Такое схемное решение позволяет открывать полевой транзистор полностью, что значительно снижает рассейваемую на нём мощность. Транзисторы VT1, VT2 включены как триггер Шмитта, что исключает нахождение полевого транзистора в промежуточном состоянии, чем предотвра­щается его перегрев. Чувствительность дат­чика влажности задаётся подстроечным ре­зистором R8, а при необходимости и подбо­ром сопротивления резистора R7. Варисторы RU1 и RU2 защищают элементы устройства от повреждений всплесками напряжения сети. Светодиод HL2 зелёного цвета свече­ния показывает наличие напряжения пита­ния, а красный светодиод HL1 сигнализирует о высокой влажности и включении уст­ройства в режим принудительного проветри­вания помещения.

   К устройству можно подключить до 8 низко­вольтных вентиляторов с током потребления до 0,25 А каждый и, или несколько вентиляторов с напряжением питания 220 В. Если с помощью этого устройства будет необходимо управлять более мощной нагрузкой с напряжением питания 220 В, то к выходу стабилизатора напряжения можно подключить электромагнитные реле, например, типа G2R-14-130, контакты которого рассчитаны на коммутацию переменного тока до 10 А при напряжении 250 В. Параллельно резистору R8 можно установить терморезистор с отрицательным ТКС, сопротивлением 3,3...4,7 кОм при 25°С, размещённым, например, над газовой или электроплитой, что позволит включать вентиляцию также и при росте температуры воздуха выше 45...50 ⁰C, когда конфорки плиты работают на полную мощность.

На месте трансформатора Т1 можно уста­новить любой понижающий трансформатор с габаритной мощностью не менее 40 Вт, вторичная обмотка которого рассчитана на величину тока не менее тока низковольтной нагрузки. Без перемотки вторичной обмотки подойдёт трансформатор от старого переносного ч/б телевизора «Юность», «Сапфир». Также подойдут унифицированные трансформаторы ТПП40 [2] или ТН46-127/220-50. При самостоятельном изготовлении трансформатора можно использовать Ш-образный магнитопровод сечением 8,6 см² Первичная обмотка содержит 1330 витков провода диаметром 0,27 мм. Вторичная обмотка 110 витков обмоточного провода диаметром 0,9 мм. Вместо транзистора КТ829Б подойдёт любой из серий КТ829, КТ827, BDW93C, 2SD1889, 2SD1414. Этот транзистор устанавливают на теплоотвод, размер которого будет зависеть от тока нагрузки и величине падения напряжения коллектор-эмиттер VT3. Желательно выбрать такой теплоотвод, с которым температура корпуса транзистора VT3 не превышала бы 60°С. Если напря­жение на обкладках конденсатора С2 при подключенной к выходу стабилизатора нагрузке будет больше 20 В, то для умень­шения рассеиваемой VT3 мощности можно отмотать от вторичной обмотки трансфор­матора несколько витков. Полевой транзис­тор IRF830 можно заменить на КП707В2, IRF422, IRF430, BUZ90A, BUZ216 [3]. При монтаже этого транзистора необходима его защита от пробоя статическим электричест­вом [5]. Вместо SS9014 можно применить любой из серий КТ315, КТ342, КТ3102, КТ645, 2SC1815. При замене биполярных транзисторов учитывайте различия в цоколёвках. Диодные мосты KBU можно заменить на КВР08, BR36, RS405, KBL06 и другими аналогичными. Вместо диодов 1N4006 подойдут любые из 1N4004 - 1N4007, КД243Г, КД247В, КД105В. Стабилитроны: 1N5352 — КС508Б, КС515А, КС215Ж; 1N4737A — КС175А, КС175Ж, 2С483Б; 1 N4741А — Д814Г, Д814Г1, 2С211 Ж, КС221 В. Светодиоды могут быть любые общего при­менения, например, серий АЛ307, КИПД40, L- 63. Оксидные конденсаторы — импортные аналоги К50-35, К50-68. Варисторы — любые малой или средней мощности на классифи­кационное рабочее напряжение 430 В, 470 В, например, FNR-14K431, FNR-10K471. Чувст­вительный к влажности воздуха газорезистор ГЗР-2Б взят из старого отечественного видеомагнитофона «Электроника ВМ-12». Аналогичный газорезистор можно найти и в других неисправных отечественных и импортных видеомагнитофонах или в старых кассетных видеокамерах. Этот газорезистор обычно прикручен к металлическому шасси лентопротяжного механизма. Его назначение — блокировать работу аппарата при запо­тевании лентопротяжного механизма, что предотвращает заматывание и порчу магнит­ной ленты.

   Устройство можно смонтировать на печат­ной плате размерами 105x60 мм, рис. 2. Газорезистор предпочтительнее разместить в отдельной коробочке из изоляционного материала с отверстиями, устанавливаемой в месте попрохладней. Также рекомендуется прикрутить его к небольшой металлической пластине, можно через тонкую слюдяную изолирующую прокладку. Для защиты смон­тированной платы от влаги, монтаж и печат­ные проводники покрывают несколькими слоями лака ФЛ-98, МЛ-92 или цапонлаком. Газорезистор ничем закрашивать не надо. Для проверки устройства на работоспособ­ность можно просто выдохнуть на газорезис­тор воздух из лёгких или, поднести поближе ёмкость с кипятком. Через несколько секунд вспыхнет светодиод HL1 и подключенные в качестве нагрузок вентиляторы начнут бороться с повышенной влажностью. В де­журном режиме устройство потребляет ток от сети около 3 мА, что очень немного. Посколь­ку устройство потребляет в дежурном режи­ме мощность менее 1 Вт, то его можно эксплуатировать круглосуточно, не опасаясь за расход электроэнергии. Так как устройство частично имеет гальваническую связь с напряжением сети переменного тока 220 В, то при настройке и эксплуатации устройства следует соблюдать соответствующие меры предосторожности [5].

Бутов A.Л.

Литература:

1. Бутов А. 77. Светозвуковой сигнализа­тор выкипания воды. — Радио, 2004, №12, стр. 42, 43.

2. Малогабаритные сетевые трансформа­торы. — Радиомир, 2004, № 8, стр. 44.

3. Полевые транзисторы «IRF» — Радио­конструктор, 2001, № 10, cmр. 48.

4.       Бутов А. Л. Поддержание оптимальной влажности и температуры в погребе. — Схемотехника, 2004, №4, стр. 30-31.

5.       Бутов А. Л. «Константа» в погребе. — САМ, 2005, № 5, стр. 30, 31.