Здравствуйте, дорогие читатели Датагор.ру!
Сегодня я расскажу о своём проекте, который родился на свет, благодаря выходу из строя одной из важнейшей части моего холодильника - терморегулятора. Автоматика перестала работать и всё время держала компрессор холодильника во включённом состоянии, доведя температуру внутри до −4°С вместо штатных +5°С! Минусовая температура в холодильнике, из супа получаем кусок льда! А в морозильной части вообще под −25°С было.
Пришла пора мне изучить принципы работы холодильных установок и собрать свой, цифровой терморегулятор, с индикацией, настройками и защитой компрессора по времени. Об этом и будем говорить далее. Приступаем!
Немного истории
Моему холодильнику уже добрых 20 лет и за это время он успел сменить в себе два мотора и один термостат, побывал в двух мастерских и теперь это «чудовище Франкенштейна» совсем перестало выключаться.По опыту скажу, что я очень не люблю такие термостаты, их механическая начинка довольно капризная. А ещё мастера мне попадались уникальные, они чинили одну часть холодильника, и ломали другую. Например, после ремонта у меня перестала включаться лампочка «в салоне» при открывании двери.
«Хочешь, чтобы было сделано хорошо? Сделай это сам!»
--
Спасибо за внимание!
▼ 🕗 16/02/17 ⚖️ 22,53 Kb ⇣ 73 Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.
Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи - помоги мне!
--
Спасибо за внимание!
Игорь Котов,
учредитель журнала «Датагор»
▼ 🕗 16/02/17 ⚖️ 132,01 Kb ⇣ 85
Датчик температуры позволяет поддерживать в холодильнике нужное количество холода. Он активирует компрессор, когда это требуется, что заполняет технику холодом. И такими «выбросами» он создает четко запрограммированные условия внутри холодильной камеры. Слишком тепло? Включается компрессор. Холодно? Выключается.
Основано это на том, что давление в детали меняется в зависимости от температуры. Им она соединяет или рассоединяет контакты, регулирующие работу компрессора. Так и происходит постоянное поддержание нужного количества холода. Однако нарушение работы может позволить компрессору слишком или недостаточно морозить.
Признаки того, что пора менять термодатчик
Деталь важная, поэтому признаки поломки будут более, чем серьезные и заметные. Они точно не оставят сомнений в том, что пора заменить ее. Поэтому Вам не доставит проблем проверка и последующая замена термостата холодильника. Признаки поломки:
- Техника начала превращать продукты в лед. Да, это очень легко заметить. Мы уверены, что такое точно не пройдет мимо Ваших глаз и моментально заставит задуматься о ремонте. Также такая поломка может проявляться в образовании льда на стенках техники.
- Продукты получают недостаточно холода. Понятно, что это приведет к их порче.
- Вы слишком или недостаточно часто слышите работу компрессора. Да, за время работы техники Вы наверняка привыкли к шуму, однако изменение частоты может свидетельствовать о поломке.
- Протечки также показывают нарушение работы техники. Лед тает из - за недостатка холода, добавлять который не позволяет сломавшийся термостат.
Инструкция по замене термостата
1. Проверьте местоположение детали
У старых холодильников она находится внутри, а у новых снаружи. Мы разберем случай с ее нахождением на дверце, однако способ подойдет для любого холодильника.
2. Открутите болты и снимите дверцу
Возможно, они закрываются резиновой накладкой. Сначала демонтируйте ее, дальше - дверцу.
3. Снимите заднюю крышку дверцы
Скорее всего, она держится на шестигранных винтах.
4. Демонтируйте ручку регулировки температуры
Для этого просто открутите ее от основного корпуса
5. Снимите кронштейн и вытащите термостат
Запомните тип подключения! Вам предстоит подключить новый абсолютно так же.
Электролампочка, применяемая для освещения камеры холодильника, работает в специфическом режиме - в холоде. А как понятно, лампочка сгорает постоянно в момент включения, так как ее нить в холодном состоянии имеет малое сопротивление. При включении через эту нить протекает увеличенный ток, который и разрушает нить электролампочки. В камере электролампочка освещения пребывает при более низкой температуре, чем в комнате. Поэтому вероятность выхода из строя электролампочки ещё больше.Я предлагаю запитать электролампочку через диод. И хотя электролампочка при этом мигает с частотой 50 Гц, это не мешает. Я поставил тот самый диод КД105 ещё 2 года назад, и ни одна электролампочка не вышла из строя. А раньше приходилось менять лампочки часто. Зу для коногонки схема Вставить диод КД105 очень просто. В холодильнике лампочка стоит в патроне типа "Миньон", во вовнутрь которого совершенно помещается диод КД105, так как он имеет малые размеры. Поступаем следующим образом. Снимаем патрон "Миньон", предварительно отключив его от сети, и в него помещаем диод. У диода предварительно откусываем выводы, оставив небольшие кончики для подпайки к ним проводов. Припаяв провода, включаем диод в разрыв одного подводящего провода последовательно с лампочкой. Подсоединяем подводящие провода. Далее патрон ставим на место и вкручиваем электролампочку. Все готово. Диод КД 105 совершенно выдерживает нагрузку, так как электролампочка в холодильнике мощностью всего 15 Вт.В.О.Рашитов, ученик 11 класса, г. Киев....
Для схемы "Терморегулятор"
Для поддержания постоянной температуры в заданном объеме можно использовать простое устройство - терморегулятор.На рисунке приведена принципиальная электрическая схема простого терморегулятора. К его отличительным особенностям можно отнести использование бестрансформаторного питаний, позволяющего видно уменьшить габариты устройства, высокую точность поддержания заданной температуры (+0,12°С), а также менеджмент нагревательным элементом большой мощности, необходимого при обогреве больших объемов.В качестве температурного датчика используется малоинерционный терморезистор R3 типа ММТ-6. Для обеспечения необходимой точности поддержания температуры следует осуществлять принудительную циркуляцию воздуха через терморезистор с помощью малогабаритного вентилятора. При хорошейтеплоизоляции объема, в котором поддерживается постоянная температура, отношение нагрев/ожидание составляет 1/3...1/10. Выставление заданной температуры осуществляется с помощью переменного резистора R5. Транзисторы VT1, VT2 должны иметь коэффициент передачи тока больше 800. Индикаторная лампа HL1 служит для обеспечения визуального контроля за режимом нагрева. В качестве конденсатора С1 можно использовать любой бумажный с рабочим напряжением не менее указанного на схеме.Устройство собрано на малогабаритной, печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.(Печатается с сокращением. Радио Телевизия Електроника, 4/2002.)К. КЛИСАРСКИ...
Для схемы "Принудительный обдув для холодильника"
При эксплуатации холодильников нередко наблюдается их преждевременный выход из строя от перегрева электродвигателя компрессора. Стесненные условия эксплуатации - недостаточное расстояние от решетки охладителя до стены помещения и плохая циркуляция охлаждающего воздуха - приводят к длительной работе компрессора для достижения установленной температуры отключения. В крупных холодильных установках для принудительного охлаждения хладагента используется вентилятор, что позволяет поддерживать температуру в камерах охлаждения в соответствии с требованиями по хранению продуктов. Отсутствие принудительного охлаждения упрощает конструкцию бытового холодильника, но снижает срок его эксплуатации.Предлагаемое устройство для дополнительного охлаждения радиатора и компрессора потребляет от сети не более 20 Вт. Принцип его работы основан на автоматическом включении принудительного обдува радиатора после запуска компрессора. Регулятор напряжения на кт 803а При отключении компрессора устройство переходит в дежурный режим с небольшим энергопотреблением.Устройство (рис.1) содержит:-датчик тока Т1; - стабилизатор напряжения датчика тока VD1, С1, VD4; - усилитель напряжения датчика тока на оптопаре VU1; - ждущий мультивибратор на аналоговом таймере DA2 с элементами установки оборотов вентилятора R4, R5, R6, СЗ. VD5; - выходной усилитель мощности на оптопаре VU2.На светодиодах HL1. HL2 выполнена индикация включения компрессора и наличия питания. Источник питания выполнен на силовом трансформаторе Т2 с последующей стабилизацией напряжения аналоговой микросхемой DA1.В момент автоматического запуска холодильника от внутреннего датчика температуры (термореле) в сети возникает почти пятикратный бросок тока, который создает напряжение на обмотке I тр...
Для схемы "Заземленный GP для диапазонов 14-28 МГц"
Для схемы "Простой регулятор мощности"
Для схемы "ТАЙМЕР ДЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ"
Бытовая электроникаТАЙМЕР ДЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ Иногда бывает надобно периодически включать и выключать сетевую нагрузку. Вручную заниматься этим вряд ли кого устроит. Да и управлять нагрузкой порою надобно в отсутствие человека. Выполнить такую задачу сможет предлагаемый автомат.Уезжая в отпуск, некоторые обладатели квартир оставляют дома автомат, который каждый вечер на несколько часов включает освещение в квартире, создавая иллюзию присутствия хозяев . Зачастую это служит своего рода сторожевым устройством от непрошенных гостей. Другой пример - отказ в работе термостата компрессионного холодильника, в результате чего либо в холодильной камере нет холода, либо мотор работает беспрерывно и вскоре сгорает. Выходом из положения (временным - до покупки термостата, или постоянным, если холодильник старой модели) может стать автомат, периодически включающий холодильник. Отличительная особенность предлагаемого автомата по сравнению с опубликованным в - большой диапазон продолжительности выдержки, который подбором номиналов некоторых деталей можно сделать от единиц минут до нескольких дней. Реле рс 527 схема подключения Этого удалось достичь благодаря применению во времязадающей цепи (рис. 1) конденсатора С2 с двойным электрическим слоем - ионистора [З]. В устройстве имеются два независимых регулятора, которыми устанавливают продолжительность "Работы" (R5) и "Паузы" (R6). Основой автомата является мультивибратор на операционном усилителе (ОУ) DA1, управляющий работой генератора коротких импульсов, выполненного на однопереходном транзисторе VT1, - он, а свою очередь, обеспечивает открывание симистора VS1. Питается генератор от сети через выпрямитель на диодах VD5, VD6 с балластным конденсатором С5. Для питания мультивибратора установлен параметрический стабилизатор, состоящий из балластного резистора R7 и стабилитронов VD1, VD2. Мультивибратор собран по известной схеме с...
Для схемы "ИНДИКАТОР ОДИНОЧНОГО ИМПУЛЬСА"
Радиолюбителю-конструкторуИНДИКАТОР ОДИНОЧНОГО ИМПУЛЬСА При проверке работоспособности устройств на интегральных микросхемах возникает необходимость индикация прохождения одиночного импульса. Зарегистрировать появление одиночного импульса, порой очень короткого, в несколько десятков наносекунд, трудно более того с помощью специальных осциллографов.На рис. 1 приведена принципиальная индикатора появления одиночного отрицательного импульса.Puc.1Элементы D1.1 и D1.2 образуют триггер, к одному входу которого подключается выход испытуемого устройства, а к другому - через кнопку SI - подается напряжение логического нуля, возвращающее триггер в исходное состояние. Перед началом работы с индикатором следует установить его в исходное состояние кратковременным нажатием на кнопку S1. Если теперь подключить индикатор к испытуемому устройству, то первый же поступивший на вход импульс переключит триггер в другое устойчивое состояние и загорание светодиода V1 отметит появление импульса."Elektrotehnicar" (СФРЮ), 1976 N 7Примечание. В индикаторе одиночного импульса можно использовать микросхему К155ЛА3 и светодиод КЛ101Б или КЛ101В....
Для схемы "Антенный переключатель"
Узлы радиолюбительской техникиАнтенный переключатель Быстрое переключение антенны с приема на передачу и наоборот, когда нужно обеспечить полудуплексную работу телеграфом, по-прежнему остается проблемой в любительской радиосвязи. UA3TCH предлагает антенные переключатели осуществлять на диодах 2А520А, имеющих прямое дифференциальное сопротивление 3,5 Ом, емкость в закрытом состоянии менее 1 пф и обратное напряжение 800 В (рис. 1). Puc.1Когда лампа оконечного каскада передатчика закрыта, к антенне со стороны П-контура (если его добротность приблизительно 100) подключено активное сопротивление приблизительно 500 Ом. Оно практически не шунтирует вход приемника, и поэтому во пора работы на прием нет необходимости отключать П-контур. Более того, он несколько улучшает избирательность приемника, поскольку имеет последовательный резонанс ниже частоты приема. Например, при работе на диапазоне 14 МГц он хорошо подавляет сигналы вблизи частоты 12.5 МГц. Диоды переключателя коммутируют напряжением -12В при приеме и +250 В при передаче с помощью узла на транзисторе КТ605 (на схеме не показан). Диоды 2А520А можно сменить на 2А507А, имеющие, однако, меньшее обратное допустимое напряжение (500 В). В этом случае вместо диода V2 включают последовательно два диода 2А507А....
Для схемы "АВТОМАТ ДЛЯ ПОЛИВКИ РАСТЕНИЙ"
Бытовая электроникаАВТОМАТ ДЛЯ ПОЛИВКИ РАСТЕНИЙПринципиальная схема простого автомата, включающего подачу воды на контролируемый участок почвы (например, в теплице) при уменьшении ее влажности ниже определенного уровня, приведена на рисунке. Устройство состоит из эмиттерного повторителя на транзисторе V1 и триггера Шмитта (транзисторы V2 и V4). Исполнительным механизмом управляет электромагнитное реле К1. Датчиками влажности служат два металлических или угольных электрода. погруженные в грунт.При довольно влажной почве сопротивление между электродами небольшое н поэтому транзистор V2 будет открыт, транзистор V4 - закрыт, а реле К1 - обесточено.По мере высыхания почвы сопротивление грунта между электродами возрастает, напряжение смещения на базе транзисторов V1 и V3 уменьшается, Наконец, при определенном напряжении на базе транзистора V1 открывается транзистор V4 н срабатывает реле К1. Его контакты (на рисунке не показаны) замыкают цепь включения заслонки или электрического насоса, осуществляющих подачу воды для поливки контролируемого участка почвы. При повышении влажности сопротивление почвы между электродами уменьшается, после достижения требуемого уровня открывается транзистор V2, транзистор V4 закрывается и реле обесточивается. Поливка прекращается. Переменным резистором R2 устанавливают порог срабатывания устройства, отчего в конечном итоге зависит влажность почвы на контролируемом участке. Защита транзистора V4 от бросков напряжения отрицательной полярности при выключении реле К1 осуществляется диодом V3."Elecnronique pratique" (Франция), N 1461Примечание. В устройстве можно применить транзисторы КТ316Г (V1, V2), KТ602A (V4) и диоды Д226 (V3)....
Терморегуляторы широко используются в современных бытовых приборах, автомобилях, системах отопления и кондиционирования, на производстве, в холодильном оборудовании и при работе печей. Принцип действия любого терморегулятора основан на включении или выключении различных приборов после достижения определенных значений температуры.
Современные цифровые терморегуляторы управляются при помощи кнопок: сенсорных или обычных. Многие модели также оснащены цифровой панелью, на которой отображается заданная температура. Группа программируемых терморегуляторов является самой дорогостоящей. С помощью прибора можно предусмотреть изменение температуры по часам или задать необходимый режим на неделю вперед. Управлять прибором можно дистанционно: через смартфон или компьютер.
Для сложного технологического процесса, например, сталеплавильной печи, сделать терморегулятор своими руками – задача довольно непростая, которая требует серьезных знаний. Но собрать небольшое устройство для кулера или инкубатора под силу любому домашнему мастеру.
Для того, чтобы понять, как работает регулятор температуры, рассмотрим простое устройство, которое используется для открывания и закрывания заслонки шахтового котла и срабатывает при нагреве воздуха.
Для работы устройства были использованы 2 алюминиевые трубы, 2 рычага, пружина для возврата, цепочка, которая идет к котлу, и регулировочный узел в виде кран-буксы. Все комплектующие были смонтированы на котел.
Как известно, коэффициент линейного теплового расширения алюминия составляет 22х10-6 0С. При нагревании алюминиевой трубы длиной полтора метра, шириной 0,02 м и толщиной 0,01 м до 130 градусов Цельсия происходит удлинение на 4,29 мм. При нагреве трубы расширяются, за счет этого происходит смещение рычагов, и заслонка закрывается. При остывании трубы уменьшаются в длине, а рычаги открывают заслонку. Основной проблемой при использовании данной схемы является то, что точно определить порог срабатывания терморегулятора очень сложно. Сегодня предпочтение отдается устройствам на основе электронных элементов.
Схема работы простого терморегулятора
Обычно для поддержания заданной температуры используются схемы на основе реле. Основными элементами, входящими в данное оборудование, являются:
- температурный датчик;
- пороговая схема;
- исполнительное или индикаторное устройство.
В качестве датчика можно использовать полупроводниковые элементы, термисторы, термометры сопротивления, термопары и биметаллические термореле.
Схема терморегулятор реагирует на превышения параметра над заданным уровнем и включает исполнительное устройство. Самым простым вариантом такого прибора является элемент на биполярных транзисторах. Термореле выполнено на основе триггера Шмидта. В роли датчика температуры выступает терморезистор – элемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от повышения или понижения градусов.
R1 – это потенциометр, который устанавливает начальное смещение на терморезисторе R2 и потенциометре R3. За счет регулировки происходит срабатывание исполнительного устройства и коммутации реле K1, когда сопротивление терморезистора изменяется. При этом рабочее напряжение реле должно соответствовать рабочему питанию оборудования. Чтобы защитить выходной транзистор от импульсов напряжения, параллельно подсоединен полупроводниковый диод. Величина нагрузки подключаемого элемента зависит от максимального тока электромагнитного реле.
Внимание! В интернете можно увидеть картинки с чертежами термостата для разного оборудования. Но довольно часто изображение и описание не соответствуют друг другу. Иногда на рисунках могут быть представлены просто другие устройства. Поэтому изготовление можно начинать только после тщательного изучения всей информации.
Перед началом работ следует определиться с мощностью будущего терморегулятора и температурным диапазоном, в котором предстоит ему работать. Для холодильника потребуются одни элементы, а для отопления –другие.
Терморегулятор на трех элементах
Одним из элементарных устройств, на примере которого можно собрать и понять принцип работы, является простой терморегулятор своими руками, предназначенный для вентилятора в ПК. Все работы производятся на макетной плате. Если же существуют проблемы с пальником, то можно взять беспаечную плату.
Схема терморегулятор в этом случае состоит всего лишь из трех элементов:
- силового транзистора MOSFET (N канальный), можно использовать IRFZ24N MOSFET 12 В и 10 А или IFR510 Power MOSFET;
- потенциометра 10 кОм;
- NTC термистора в 10 кОм, который будет выполнять роль сенсора температуры.
Термодатчик реагирует на повышение градусов, за счет чего срабатывает вся схема, и вентилятор включается.
Теперь переходим к настройке. Для этого включаем компьютер и регулируем потенциометр, задавая значение для выключенного вентилятора. В тот момент, когда температура приближается к критической, максимально уменьшаем сопротивление до того, как лопасти будут вращаться очень медленно. Лучше сделать настройку несколько раз, чтобы убедиться в эффективности работы оборудования.
Современная электронная промышленность предлагает элементы и микросхемы, значительно отличающиеся по виду и техническим характеристикам. У каждого сопротивления или реле есть несколько аналогов. Необязательно использовать только те элементы, которые указаны в схеме, можно брать и другие, совпадающие по параметрам с образцами.
Терморегуляторы для котлов отопления
При регулировке отопительных систем важно точно откалибровать прибор. Для этого потребуется измеритель напряжения и тока. Для создания работающей системы можно воспользоваться следующей схемой.
С помощью этой схемы можно создать наружное оборудование для контроля за твердотопливным котлом. Роль стабилитрона здесь выполняет микросхема К561ЛА7. Работа устройства основана на способности терморезистора уменьшать сопротивление при нагреве. Резистор подключается в сеть делителя напряжения электричества. Необходимую температуру можно задать с помощью переменного резистора R2. Напряжение поступает на инвертор 2И-НЕ. Полученный ток подается на конденсатор С1. К 2И-НЕ, который контролирует работу одного триггера, подключен конденсатор. Последний соединен со вторым триггером.
Контроль температуры идет по следующей схеме:
- при понижении градусов напряжение в реле растет;
- при достижении определенного значения вентилятор, который соединен с реле, выключается.
Напайку лучше производить на слепыше. В качестве элемента питания можно взять любое устройство, работающее в пределах 3-15 В.
Осторожно! Установка самодельных приборов любого назначения на системы отопления может привести к выходу из строя оборудования. Более того, использование подобных устройств может быть запрещено на уровне служб, осуществляющих подвод коммуникаций в вашем доме.
Цифровой терморегулятор
Для того чтобы создать полноценно функционирующий терморегулятор с точной калибровкой, без цифровых элементов не обойтись. Рассмотрим прибор для контроля температур в небольшом хранилище для овощей.
Основным элементом здесь является микроконтроллер PIC16F628A. Эта микросхема обеспечивает управление разными электронными устройствами. В микроконтроллере PIC16F628A собраны 2 аналоговых компаратора, внутренний генератор, 3 таймера, модули сравнения ССР и обмена передачи данных USART.
При работе терморегулятора значение существующей и заданной температуры подается на MT30361 – трехразрядный индикатор с общим катодом. Для того чтобы задать необходимую температуру, используются кнопки: SB1 – для уменьшения и SB2 – для увеличения. Если проводить настойку с одновременным нажатием кнопки SB3, то можно установить значения гистерезиса. Минимальным значением гистерезиса для этой схемы является 1 градус. Подробный чертеж можно увидеть на плане.
При создании любого из устройств важно не только правильно спаять саму схему, но и продумать, как лучше разместить оборудование. Необходимо, чтобы сама плата была защищена от влаги и пыли, иначе не избежать короткого замыкания и выхода из строя отдельных элементов. Также следует позаботиться об изоляции всех контактов.
Видео
Вот конструкция термостата для холодильника, который работает уже более 2 лет. А всё началось с того, что вернувшись с работы и открыв холодильник обнаружил там тепло. Поворот регулятора термостата не помог - холод не появлялся. Поэтому решил не покупать новый блок, который к тому же редкий, а сам сделать электронный термостат на ATtiny85. С оригинальным термостатом разница в том, что датчик температуры лежит на полке, а не спрятан в стенке. Кроме того, появились 2 светодиода - они сигнализируют что агрегат включен или температура выше верхнего порога.
Схема термостата холодильника на МК
Фото оригинального термостата и самодельного
Для подключения потребовалось провести второй провод 220 В (взял от лампы освещения) для питания трансформатора.
Разъем, к которому подключен потенциометр - это одновременно разъем программирования ISP.
Плата защищена от влаги специальным лаком для печатных плат.
Термостат в настоящее время работает без проблем, и что главное - обошёлся по цене примерно в 10 раз меньше оригинального.
Трансформатор тут на 6 В. Был выбран такой, чтобы свести к минимуму потери на микросхеме 7805.
Реле здесь можно поставить и на 12 В. Если взять на него напряжение до стабилизатора. Чтобы снизить расходы, можно было бы создать блок питания бестрансформаторным, хотя найдутся сторонники и противники такого решения (электробезопастность). Еще одно сокращение расходов - это исключение микроконтроллера AVR. Есть термометры Даллас, которые могут работать тоже в режиме термостата.