Типовые схемы простых термостатов обычно отслеживают только повышение/снижение температуры относительно установленного порога. Они не отображают визуально, находится ли температура в заданном диапазоне или не вышла ли она за ее границы. Представленная в данной статье схема простого термостата с визуальной индикацией решает эту проблему простым способом.
Принципиальная схема термостата показана на рисунке ниже. Термостат имеет три выхода с открытым коллектором: первый реагирует при слишком низкой зарегистрированной температуре, второй — при слишком высокой, а третий — в температурном диапазоне, установленном потенциометрами P1 и P2. Состояние выходов также сигнализируется разноцветными светодиодами.
В схеме в качестве элемента сравнения использован компаратор LM393. Резисторы R1 … R3 образуют делители напряжения с одновременным ограничением тока. В качестве датчика температуры использован NTC термистор. Резисторы R4 и R5 вносят небольшой гистерезис в работу компараторов — благодаря этому невозможна ситуация, при которой два выхода будут включены одновременно. Конденсаторы C1, C4 и C5 защищают от помех.
Поскольку выходы компараторов не имеют внутренних подтягивающих резисторов, то их роль выполняют резисторы R6 и R7, обеспечивающие на выходах высокое состояние, близкое к напряжению источника питания.
Транзисторы T1…T3 (BC546) с резисторами R8… R10 управляют свечением светодиодов. Катушки реле могут быть подключены непосредственно к выходам, поскольку в схему добавлены диоды D1-D3 (1N4148), которые защищают транзисторы от индуктивных выбросов в момент отключения реле.
Термостат собран на печатной плате размером 6,2 х 5,3 мм.
Настройка. Нижний порог температуры устанавливается потенциометром P2 (переключение между желтым и зеленым диодом), а верхний порог потенциометром P1 (переключение между зеленым и красным диодом). В случае, когда верхний порог установлен ниже нижнего порога (вызванный неправильной регулировкой), будут светиться желтый и красный светодиоды.
Конечно, самый надежный способ выполнить калибровку — нагреть термистор до требуемой температуры и установить соответствующий потенциометр на границу переключения между светодиодами.
Лучше всего подключить термистор к плате с помощью экранированного кабеля. Выходы могут быть нагружены током не более 80 мА. Если необходимо подключить реле с более высоким током потребления, тогда транзисторы должны быть заменены, например на BC337 (IC = 500 мА), при этом необходимо уменьшить сопротивление резисторов R8…R10 до 4,7 кОм.
Скачать рисунок печатной платы (10,7 KiB, скачано: 842)
Эта схема сработает, если в качестве нагревателя поставить PNP транзистор КТ816 ?