Tertarik untuk membuat termostat elektronik yang akurat untuk lemari es Anda? 3 desain termostat solid state unik yang dijelaskan dalam artikel ini akan mengejutkan Anda dengan performanya yang 'keren'.

Desain # 1: Pendahuluan

Unit setelah dibangun dan diintegrasikan dengan peralatan yang relevan akan segera mulai menunjukkan kontrol yang lebih baik dari sistem yang menghemat listrik dan juga meningkatkan masa pakai peralatan.

Termostat lemari es konvensional mahal dan tidak terlalu akurat. Selain itu, bahan ini mudah rusak dan oleh karena itu tidak permanen. Perangkat termostat lemari es elektronik yang sederhana dan lebih efisien dibahas di sini.

Apa itu Termostat

Termostat seperti yang kita semua tahu adalah perangkat yang mampu merasakan tingkat suhu yang disetel dan melakukan trip atau mengalihkan beban eksternal. Perangkat semacam itu dapat berupa jenis elektromekanis atau jenis elektronik yang lebih canggih.

Termostat biasanya dikaitkan dengan peralatan AC, pendingin, dan pemanas air. Untuk aplikasi semacam itu, perangkat menjadi bagian penting dari sistem yang tanpanya alat dapat menjangkau dan mulai beroperasi dalam kondisi ekstrem dan pada akhirnya dapat rusak.

Menyesuaikan sakelar kontrol yang disediakan dalam peranti di atas memastikan bahwa termostat memutus daya ke peranti setelah suhu melewati batas yang diinginkan dan beralih kembali segera setelah suhu kembali ke ambang bawah.

Dengan demikian suhu di dalam lemari es atau suhu ruangan melalui AC dipertahankan ke kisaran yang menguntungkan.

Ide rangkaian termostat lemari es yang disajikan di sini dapat digunakan secara eksternal di atas lemari es atau alat serupa untuk mengontrol operasinya.

Mengontrol operasi mereka dapat dilakukan dengan memasang elemen penginderaan dari termostat ke jaringan pembuangan panas eksternal yang biasanya terletak di belakang sebagian besar perangkat pendingin yang menggunakan Freon.

Desainnya lebih fleksibel dan jangkauannya lebar dibandingkan dengan termostat internal dan mampu menunjukkan efisiensi yang lebih baik. Sirkuit ini dapat dengan mudah menggantikan desain berteknologi rendah konvensional dan juga jauh lebih murah dibandingkan dengan mereka.

Mari kita pahami bagaimana rangkaian berfungsi:

Operasi Sirkuit

Diagram di samping menunjukkan rangkaian sederhana yang dibangun di sekitar IC 741, yang pada dasarnya dikonfigurasi sebagai pembanding tegangan. Catu daya kurang transformator digabungkan di sini untuk membuat rangkaian kompak dan solid-state.

Konfigurasi jembatan yang terdiri dari R3, R2, P1 dan NTC R1 pada input membentuk elemen penginderaan utama dari rangkaian.

Input pembalik dari IC dijepit pada setengah tegangan suplai menggunakan jaringan pembagi tegangan R3 dan R4.

“panjang gelombang = c/f ”

Ini menghilangkan kebutuhan untuk menyediakan suplai ganda ke IC dan rangkaian mampu menghasilkan hasil yang optimal bahkan melalui suplai tegangan kutub tunggal.

Tegangan referensi ke input non-pembalik IC ditetapkan melalui P1 preset sehubungan dengan NTC (Koefisien Suhu Negatif.)

Jika suhu di bawah pemeriksaan cenderung melayang di atas tingkat yang diinginkan, resistansi NTC turun dan potensi input non-pembalik dari IC melintasi referensi yang ditetapkan.

Ini secara instan mematikan output IC, yang pada gilirannya mengubah tingkat output yang terdiri dari transistor, jaringan triac, mematikan beban (pemanas atau sistem pendingin) hingga suhu mencapai ambang bawah.

Resistor umpan balik R5 sampai batas tertentu membantu menginduksi histeresis ke dalam rangkaian, parameter penting yang tanpanya rangkaian dapat terus membalik dengan cukup cepat sebagai respons terhadap perubahan suhu yang tiba-tiba.

Setelah perakitan selesai, pengaturan sirkuit sangat sederhana dan dilakukan dengan poin-poin berikut:

INGAT SELURUH SIRKUIT BERADA DI AC MAINS POTENSIAL, JADI PERHATIAN EKSTREM DIBERITAHUKAN SAAT MELALUI PENGUJIAN DAN PROSEDUR SETTING. PENGGUNAAN PLANK KAYU ATAU BAHAN INSULASI LAINNYA DI BAWAH KAKI ANDA SANGAT DIANJURKAN JUGA MENGGUNAKAN ALAT LISTRIK YANG TERSELESAIKAN DI DEKAT DAN DI SEKITAR GRUP AREA.

Cara Mengatur Rangkaian Termostat Kulkas Elektronik ini

Anda akan membutuhkan sumber panas sampel yang secara akurat disesuaikan dengan tingkat ambang batas yang diinginkan dari rangkaian termostat.

Nyalakan sirkuit dan perkenalkan dan pasang sumber panas di atas dengan NTC.

Sekarang sesuaikan preset sehingga outputnya hanya berubah (LED output menyala.)
Hapus sumber panas dari NTC, tergantung pada histeresis rangkaian, output akan mati dalam beberapa detik.

Ulangi prosedur ini berkali-kali untuk memastikan fungsinya yang benar.

“apa itu topologi bus ”

Ini menyimpulkan pengaturan termostat lemari es ini dan siap untuk diintegrasikan dengan lemari es atau gadget serupa untuk pengaturan pengoperasian yang akurat dan permanen.

Daftar Bagian

R1 = 10rb NTC,
R2 = Preset 10K
R3, R4 = 10K
R5 = 100K
R6 = 510E
R7 = 1K
R8 = 1M
R9 = 56 OHM / 1watt
C1 = 105 / 400V
C2 = 100uF / 25V
D2 = 1N4007
Z1 = 12V, dioda zener 1 watt

Desain # 2: Pendahuluan

2) Rangkaian termostat lemari es elektronik sederhana namun efektif dijelaskan di bawah ini. Postingan tersebut berdasarkan permintaan yang dikirimkan kepada saya oleh Pak Andy. Ide yang diusulkan hanya menggabungkan satu IC LM 324 sebagai komponen aktif utama. Mari pelajari lebih lanjut. Email yang saya terima dari Pak Andy:

Tujuan Sirkuit

Saya Andy dari Caracas. Saya telah melihat bahwa Anda memiliki pengalaman dengan termostat dan desain elektronik lainnya, jadi saya harap Anda dapat membantu saya. Saya perlu mengganti termostat lemari es mekanis yang tidak berfungsi lagi. Maaf saya tidak menulis langsung di blog. Saya pikir itu terlalu banyak teks.
Saya memutuskan untuk membangun skema yang berbeda.
Ini bekerja dengan baik, tetapi hanya untuk suhu positif. Saya membutuhkan skema untuk beroperasi dari -5 Celcius hingga +4 Celcius (untuk menggunakan VR1 untuk mengatur suhu di dalam lemari es di kisaran -5 Celcius +4 Celcius seperti yang biasa dilakukan kenop termostat lama).
Skema menggunakan LM35DZ (0 Celcius hingga 100 Celcius). Saya menggunakan LM35CZ (-55 Celsius hingga +150 Celsius). Untuk membuat LM35CZ mengirim tegangan negatif, saya menempatkan resistor 18k antara pin2 LM35 dan negatif dari catu daya (pin4 LM358). (seperti di halaman 1 atau 7 (gambar7) di lembar data).
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
Karena saya menggunakan catu daya stabil 5,2v, saya mengoperasikan modifikasi berikut: 1.ZD1, R6 keluar. R5 adalah 550 ohm.
2.VR1 adalah 5K, bukan 2,2K (saya tidak dapat menemukan pot 2,2K) Desain tidak berfungsi pada suhu di bawah 0 Celcius. Apa lagi yang harus saya modifikasi? Saya melakukan beberapa pengukuran.
Pada 24 Celcius, LM35CZ memberikan 244mVAt -2 Celcius, LM35CZ memberikan -112mV (pada -3 Celcius adalah -113mV) Pada -2 Celcius tegangan antara TP1 dan GND dapat diatur dari VR1 antara 0 hingga 2,07v Terima kasih !

Penilaian Sirkuit:

Solusinya mungkin jauh lebih sederhana daripada yang terlihat.

Pada dasarnya rangkaian hanya merespons suhu positif karena menggunakan suplai tunggal. Untuk membuatnya merespon suhu negatif. sirkuit atau lebih tepatnya opamp perlu diberi makan dengan tegangan suplai ganda.

Itu pasti akan menyelesaikan masalah tanpa perlu memodifikasi apa pun di sirkuit.

Meskipun rangkaian di atas terlihat luar biasa, penghobi baru mungkin menemukan IC LM35 dan TL431 cukup asing dan sulit untuk dikonfigurasi.Jenis rangkaian serupa dari termostat lemari es elektronik dapat dibangun hanya dengan menggunakan satu IC LM324 dan dengan dioda 1N4148 biasa sebagai sensor.

Gambar di bawah ini menunjukkan perkabelan sederhana yang dilakukan di sekitar a quad opamp IC LM324 .

A1 menghasilkan ground virtual ke opamps sirkuit penginderaan, sehingga menciptakan suplai tegangan ganda yang sangat sederhana menghindari kabel yang rumit dan besar. A2 membentuk tahap penginderaan yang menggunakan 'dioda taman' 1N4148 untuk melakukan semua penginderaan suhu.

A2 memperkuat perbedaan yang dihasilkan di seluruh dioda dan memasukkannya ke tahap berikutnya di mana A3 dikonfigurasi sebagai pembanding.

Hasil akhir yang diperoleh dari output A4 akhirnya diumpankan ke tahap pembanding lain yang terdiri dari A4, dan tahap driver relai berikutnya. Relai mengontrol sakelar On / OFF kompresor lemari es sesuai pengaturan P1 prasetel.

P1 harus diatur sedemikian rupa sehingga LED hijau hanya mati pada -5 derajat atau suhu yang lebih rendah lainnya, sesuai permintaan pengguna. P2 berikutnya harus disesuaikan sehingga relai hanya terpicu pada kondisi di atas.

R13 harus benar-benar diganti dengan preset 1M. Preset ini harus disesuaikan sedemikian rupa sehingga relai hanya dinonaktifkan pada sekitar 4 derajat Celcius atau nilai terdekat lainnya lagi tergantung pada preferensi pengguna.

Desain # 3

3) Ide rangkaian ketiga yang dijelaskan di bawah ini diminta oleh salah satu pembaca blog ini, Mr. Gustavo. Saya telah menerbitkan satu sirkuit serupa dari termostat lemari es otomatis, namun sirkuit tersebut dimaksudkan untuk merasakan tingkat suhu yang lebih tinggi tersedia di kisi sisi belakang lemari es.

Ide tersebut tidak begitu dihargai oleh Pak Gustavo dan dia meminta saya untuk merancang sirkuit termostat lemari es yang dapat merasakan suhu dingin di dalam lemari es, daripada suhu panas di bagian belakang lemari es.

Jadi dengan sedikit usaha saya bisa menemukan CIRCUIT DIAGRAM dari lemari es pengontrol suhu , mari pelajari idenya dengan poin-poin berikut:

Bagaimana Fungsi Sirkuit

Konsepnya tidak terlalu baru, juga tidak unik, itu adalah konsep komparator biasa yang telah dimasukkan di sini.

IC 741 telah dipasang dalam mode komparator standar dan juga sebagai rangkaian penguat non-pembalik.

Termistor NTC menjadi komponen penginderaan utama dan secara khusus bertanggung jawab untuk merasakan suhu dingin.

NTC berarti koefisien suhu negatif, yang berarti resistansi termistor akan naik saat suhu di sekitarnya turun.

Perlu dicatat bahwa NTC harus dinilai sesuai spesifikasi yang diberikan jika tidak sistem tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya.

Preset P1 digunakan untuk mengatur tripping point IC.

Ketika suhu di dalam lemari es turun di bawah level ambang batas, resistansi termistor menjadi cukup tinggi dan mengurangi tegangan pada pin pembalik di bawah level tegangan pin non-pembalik.

Ini secara instan membuat output IC menjadi tinggi, mengaktifkan relai dan mematikan kompresor lemari es.

P1 harus diatur sedemikian rupa sehingga keluaran opamp menjadi tinggi sekitar nol derajat Celcius.

Sedikit histeresis yang diperkenalkan oleh sirkuit datang sebagai anugerah atau lebih tepatnya berkah terselubung, karena karena ini sirkuit tidak beralih dengan cepat pada level ambang melainkan hanya merespons setelah suhu naik sekitar beberapa derajat di atas level tersandung.

Sebagai contoh misalkan jika tripping level diatur pada nol derajat, IC akan trip relay pada titik ini dan kompresor lemari es juga akan dimatikan, suhu di dalam lemari es sekarang mulai naik, tetapi IC tidak segera beralih kembali tetapi mempertahankan posisinya hingga suhu naik setidaknya hingga 3 derajat Celcius di atas nol.