Простой термостабилизатор для теплицы
И.А. Короткое, Киевская обл. РА 4'2006
В литературе было опубликовано много различных схем термостабилизаторов для теплиц и овощехранилищ. Однако когда автору понадобилась хорошая схема подобного устройства, то ни одна из них не подошла: одни были неоправданно сложны, другие просты, но сложны в настройке и не предотвращали дребезга в моменты переключения. Предлагаю свой вариант термостабилизатора. Основное достоинство этого термостабилизатора -простота конструкции и высокая надежность, а также отсутствие дребезга в моменты переключения.
Термостабилизатор выполнялся для работы в теплице, в которой выращиваются розы. Термостабилизатор для выращивания цветов должен иметь возможность регулировки температуры от 0 до 20°С. Для эффективного роста цветов требуется

температура около 10...20°С. Если нужно "придержать" их рост, не навредив при этом самим цветам, то температуру уменьшают, однако она не должна опускаться ниже 0°С, чтобы не повредить ростки.
Было собрано три термостабилизатора. В течение трех лет эксплуатации эти устройства показали высокую надежность. При разработке схемы делался упор на максимальную простоту и надежность, применение широко распространенных деталей, поэтому было решено не использовать в схеме тиристоры, симисторы или полевые транзисторы, работающие с сетевым напряжением. Как показывает практика, эти детали достаточно часто выходят из строя, особенно при нагрузке в несколько ампер. Было решено применить реле с мощными контактами, которые, с моей точки зрения, до сегодняшнего дня остаются одними из очень надежных деталей. С помощью контактной группы можно не только включать электронагреватели, но и
управлять работой газового котла.
Изготовить такой термостабилизатор может даже человек, далекий от электроники, что достаточно важно, так как люди, занимающиеся выращиванием цветов, далеко не всегда имеют серьезные познания в области радиотехники.
Принципиальная схема устройства показана на рис.1. Напряжение с верхнего по схеме вывода терморезистора RK1 поступает на инвертирующий вход компаратора, выполненного на операционном усилителе (ОУ) DA1. На второй вход ОУ подается образцовое напряжение с движка резистора R3. Сопротивление терморезистора при понижении окружающей температуры увеличивается, напряжение на инвертирующем входе компаратора при этом растет. Если температура около терморезистора ниже, чем установленная
переменным резистором R3, то на выходе компаратора устанавливается низкий уровень. При нагревании терморезистора сопротивление его уменьшается, и компаратор переключается в противоположное состояние (высокий уровень на выходе).
Для предотвращения дребезга в моменты переключения к выходу компаратора подключена RC-цепочка (R5, С5), которая сглаживает импульсы, возникающие на выходе компаратора в моменты перехода его в другое состояние. Нагрузкой RC-цепочки являются логические элементы микросхемы DD1 с высоким входным сопротивлением. К выходу инвертора DD1.1 подключен транзистор, управляющий реле К1. Нагрузкой инвертора DD1.2 является светодиод HL1, который индицирует замыкание контактной группы реле К1. Питается устройство от стабилизатора напряжения DA3. Стабильное напряжение для работы компаратора DA1 снимается с выхода интегрального
стабилизатора DA2. С помощью переключателя SA1 можно принудительно замкнуть контакты реле.
Устройство собирают на печатной плате, выполненной из одностороннего стеклотекстолита (рис.2). В схеме применены распространенные и дешевые элементы. В качестве компаратора DA1 можно использовать различные ОУ, например К140УД6, К140УД7. При этом менять печатную плату не нужно, просто первый вывод этих ОУ следует совместить с отверстием для третьего вывода ОУ К553УД2. Все остальные выводы попадут в нужные отверстия автоматически. Конденсатор С4 в данном случае не требуется. Транзистор КТ829А можно заменить другим транзистором из этой серии или КТ972, 2SD1111. Светодиоды HL1, HL2 могут быть любого типа, желательно разного цвета свечения. В качестве микросхемы DD1 можно применить
К1561ЛЕ10 или любые другие инверторы, например К561ЛА7, К561ЛЕ5, однако это потребует незначительного изменения
разводки печатной платы. Стабилизатор DA2 можно заменить отечественным
КР1157ЕН502,а DA3 - КР142ЕН8 с буквенным индексом "Б" или "Д".
Электролитические конденсаторы, примененные в схеме, могут быть любого типа, подходящие по размерам. Печатная плата рассчитана на установку конденсаторов типа К50-29 (С1, СЗ) и К50-35 (С5). Конденсаторы С2, С4 в данной
схеме пленарные типоразмера 1206. Резисторы R1, R2, R4 желательно использовать прецизионные, типа С2-29, остальные могут быть любые. Терморезистор RK1, примененный в схеме, может быть различного типа с отрицательным ТКС, например ММТ-4. Сопротивление терморезистора желательно выбирать таким, как указано в схеме, в противном случае потребуется подбирать резистор R1. Реле можно использовать любое с обмоткой на 24 В и контактами, позволяющими коммутировать нужную нагрузку. В данном варианте схемы применено импортное реле типа KR8S производства фирмы Elesta, контактная группа которого позволяет коммутировать ток до 10 А при 220 В. Трансформатор питания можно применить готовый, с выходным напряжением 15...18 В. Ток, отбираемый от трансформатора, небольшой, в основном это ток, потребляемый обмоткой реле.
Печатная плата допускает установку на ней подстроечного резистора R3 типа СП5-2 в случае,

когда требуется настроить термостабилизатор на одну температуру и перестройка в процессе работы не требуется. Также можно применить переменный резистор, впаянный с помощью проводов в отверстия для подстроечного резистора. Переменный резистор для регулирования температуры срабатывания термостабилизатора устанавливают на корпусе устройства. Он может быть любым, но желательно с минимальным температурным разбросом.
Все устройство собирают в стандартном пластмассовом корпусе. Терморезистор подключают к устройству с помощью разъема (можно применить любой разъем). Длина проводов от терморезистора до платы не должна превышать 2 м, так как могут возникнуть помехи, мешающие нормальной работе устройства.
Правильно собранный из исправных деталей термостабилизатор настройки не требует.