Недавно в чешском радиолюбительском журнале
[1] была опубликована статья со схемой простого термостата. Она заинтересовала
в первую очередь тем, что интуиция подсказывает - в схеме имеется ошибка, и
она из-за этого не способна выполнять возложенные на нее функции. Как говорится,
"когда кажется надо креститься", но на это надо... время. Вот и
возникла мысль ознакомить читателей с указанной публикацией без ее проверки, а
они самостоятельно проведут анализ схемы и ее экспериментальную проверку. Кто
знает... Все когда-то с чего-то начинали...
Простой
термостат
Схема термостата
представлена на рис. 1. Термостаты часто применяют в системах регулирования
температуры. Устройства содержат схему с релейной характеристикой - обогрев
включен/выключен. При этом для удобства эксплуатации такого устройства терморегулирования
ему обеспечивают гистерезис при работе. Это позволяет исключить частые
включения/ выключения оконечных устройств термостата.
Сопротивление
термистора R3 в схеме рис. 1 изменяет
потенциал входов инверторов IC1-B и IC1-A. Подстроечным сопротивлением Р1 задают начальное смещение этих входов
инверторов при регулировке схемы. Величина резистора R2 определяет зону гистерезиса схемы. При указанных на схеме номиналах
радиокомпонентов и сопротивлении термистора R3 4,7 кОм (при 25°С) порог включения реле RE1 составляет не более 22°С, а его отключения - не более 27°С. Это
выбиралось из условия поддержания комфортной температуры в комнате квартиры.
Устройство обогрева
управляется реле RE1.
В схеме могут
использоваться микросхемы К561ЛА7 или К561ЛЕ5 вместо более дефицитных импортных
микросхем CD4011 и CD4001, поскольку любая из них включается в данной
схеме, как инвертор.
Автор отмечает [1],
что микросхемы разных производителей отличаются порогом переключения
инверторов при одинаковом напряжении питания микросхем, поэтому
в схеме используется подстроечный элемент -
Р1. Добавлю, что ранее экспериментально этот порог для большинства микросхем
серии К561 был определен, примерно,как 0,45 ипит микросхем. Отсюда и требование
стабилизации напряжения питания КМОП микросхем. В противном случае пороги
переключения микросхем будут зависеть от колебаний напряжения источника
питания устройства.
Как было отмечено в
преамбуле этой статьи, ряд вопросов в построении схемы рис. 1 вызывает
сомнение. В частности, это использование в качестве релейных элементов лишь
КМОП микросхем, включенных как инверторы. Более "привычным" решением
было бы, например, использование триггера Шмитта или, что еще более перспективно,
микросхемы таймера серии 555, как двухуровневого компаратора.
Алгоритм
работы микросхем IC1 -A, IC1 -В и диодов D1, D2 в схеме рис. 1 не раскрывался в журнале [1 ], так же как и назначение
конденсатора С2. Но и "расшифровкой" можно было бы заняться, если
бы была уверенность в работоспособности этой схемы. Эти соображения и
побудили опубликовать материалы [1 ] как дайджест для ознакомления с ним
читателей, а к читателям журнала "Радиолюбитель" обратиться с
предложением более детально разобраться в публикации, возможно, провести экспериментальную
проверку схемы [1] и высказать со страниц журнала свои соображения по целесообразности
самой схемы, предложить альтернативные варианты схемы термостата.
Литература
1. Jednoduchy termostat // Amaterske RADIO. 2010.
№1. S.10-11.
Е.Л. Яковлев
г. Ужгород, Украина