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春季、秋季（有时夏季）花园洋房必须使用电暖气。在这种情况下，这里提供的热稳定剂将帮助夏季居民节省电力，这将使房间在夜间保持较低的温度，并在早上将其恢复到“舒适”的值。

恒温器（见图1）包含热敏电阻桥RK1、R6-R9、运算放大器DA1上的比较器和双向可控硅控制电路VS1，这有些不寻常。

（点击放大）

温度稳定器采用带有淬灭电容C6的电源。 VD5整流桥的输出对角线包括串联的光耦合器U1.1的发光二极管U1、指示加热器打开的HL1 LED以及VD4稳压二极管，其电压为其余元件供电。装置。当晶体管VT1截止时，幅度约为32mA的脉动电流流过光耦合器的发射二极管。齐纳二极管VD4上的电压纹波被电容器C5平滑。当电源电压过零时，即需要打开 U1 光耦合器和 VS1 三端双向可控硅开关元件时，流经发射二极管的电流达到最大值。电桥输出端的平均电流值约为 22 mA，足以为恒温器的其余部分供电。

当热敏电阻RK1的温度低于设定值时，运放DA1同相输入端的电压高于反相输入端的电压，运放DA5输出端的电压接近于在电容器C3的正极端子。齐纳二极管VD1和晶体管VT5闭合。二极管电桥VD1的全部电流流过光耦的发光二极管，光耦导通并导通双向可控硅VS1。加热器接收电源电压，HL1 LED 通过闪烁发出信号。双向可控硅VSXNUMX的首次导通将发生在任意时间点，此后它将在每个半周期开始时导通，这将确保低干扰水平。

当热敏电阻的温度升高到设定值时，运算放大器将切换，其输出电压将接近电容器C5负端的电压。齐纳二极管VD3和晶体管VT1将打开。二极管电桥VD5的全部电流将流过晶体管VT1，经过光耦合器U1的发光二极管和发光二极管HL1，其中大部分电流仍流入稳压二极管VD4，较小部分流经电阻R12稳压二极管VD3连接到运算放大器DA1的输出端。光耦U1和双向可控硅VS1将在每个半周期开始时停止导通，加热器将与网络断开。

由热稳定器支持的热敏电阻桥RK1、R6-R9的平衡温度取决于DD15微电路的输出1处的电压。在该输出为高电平时，可变电阻器R8的电机上的电压略高于低电平时的电压。电桥的平衡对应于热敏电阻 RK1 的较低电阻（其较高温度）。

当热稳定器连接到网络且开关 SA1 的触点打开时，脉冲发生器开始对 DD1 微电路的引脚 9、11、12、电阻器 R3 和电容器 C2 的元件进行操作 [1]。生成频率约为20 kHz，并且无论触发器的初始状态如何，在不超过16384个生成器周期（小于1秒）之后，DD15微电路的输出1处将出现高逻辑电平。通过二极管VD1，它会连接到发电机的Z输入端并禁止其运行[2]，这种模式是热稳定器的主要模式。

如果我们现在闭合 SA1 开关的触点，脉冲将进入 DD1 微电路的输入 R，并将 DD1 微电路的计数器的最后一个触发设置为零（此时所有先前的触发都已经在其中）。输出 15 将变低。脉冲持续时间选择为 60 ms，这保证了计数器仅在开关触点弹跳结束后才启动。电容C3与C2并联后，产生频率降低30倍，并在DD000微电路的计数器输入端建立约1s的脉冲周期。

DD15 的输出 1 处存在低逻辑电平导致电阻器 R8 电机上的电压降低，并且稳定在比主模式中更低的温度。

开关 SA7 触点闭合后约 1 小时，输出 15 DD1 将出现高逻辑电平，发电机将再次停止，温控器将切换到主模式。

要重新启动低温稳定，需要再次打开和关闭触点 SA1。在主要操作模式下，最好保持 SA1 触点断开。在这种情况下，主电源中断后，稳定器立即切换到主模式。

电阻器R4和二极管VD2抑制DD1微电路的Z输入端的负极性脉冲噪声，这种噪声在电容器C3再充电时发生。在没有这些元件的情况下，这些脉冲通过二极管VD1到达微电路的输出15和热敏电阻桥，从而扰乱运算放大器DA1的正常操作。 DD1微电路自身的保护二极管与VD2并联，电阻过高。

电阻器 R10 为运算放大器 DA1 提供了一个小的迟滞，这也有助于其清晰的运行。电阻器 R13 设置运算放大器的工作模式，R14 将流过 HL1 LED 的电流降低到可接受的值。

热敏电阻桥是根据文章 [3] 中提出的建议进行设计的。该器件使用电阻为 4 kOhm 的 MMT-15 热敏电阻。根据[3]中给出的表格，对于15...25 °C的温度范围，电阻器R6（Radd）的阻值应为10,3 kOhm；安装了标称值为10 kOhm的电阻器。温度为 15 °C 时，热敏电阻的电阻为 18,1 kOhm，RK1R6 分压器的传输系数 Kmin = 10/(10+18,1) = 0,356，25 °C 时为 12,5 kOhm，Kmax = 10/( 10+12,5 .0,444) = 7 分别。分压器 R9-R8 应该在可变电阻器 R8 电机的极限位置提供这些传递系数。要计算该分压器，您需要设置其中一个电阻器的电阻，例如 R8。很容易确定，对于 R22 = 9 kOhm 和上述传输系数，电阻 R89 应等于 7 kOhm，R139 - XNUMX kOhm。安装了最接近的较低值的电阻器，这保证了提供所需的调节间隔。

为了计算电阻器R5的阻值，需要设置从主模式过渡到低温模式期间的温度变化。该值等于 4 °C。由上述计算可知，当温度变化10℃时，温度变化7℃，分压器R9-R0,444的传输系数应分别变化Kmax-Kmin = = 0,356-0,088 = 4，传输系数应改变 DK = 0,088 /10(4 = 0,0352。一个简单但繁琐的推导得出以下用于计算电阻 R5 的公式： R5 = R9(R7+R8)/(R7+R8+R9)(( 1/DK-1)。

将数值代入公式，我们得到R5 = 1,46 MΩ。

当使用另一个热敏电阻或提供不同的温度范围或 5°C 以外的温度变化时，给定的公式将允许您计算电阻器 R9-R4 的电阻。

当电阻R5按照图1导通时，如图 5 所示，它会影响主要工作模式和较低温度下的稳定温度（随着电阻器 R8 阻值的减小，稳定温度水平相对于电阻器 R5 设置的稳定温度水平几乎对称地移开）。如果希望在连接电阻R1时，主模式下的温度不发生变化，可以在其上串联一个二极管，如图XNUMX所示。 XNUMX 用虚线表示。

除双向可控硅 VS1 和输出插座 X1 和 X2 之外，温度稳定器的所有元件均安装在尺寸为 80 (65 mm) 的印刷电路板上（图 2）。该板设计用于安装 MLT 电阻器(R10 - CMM), 电容器 K73-17 (C3 用于 63 V , C6 用于 400 V), K50-16 (C5), KM-5 和 KM-6 (其他). 可变电阻器 R8 - SP3-4aM 或 SP3- 4bM. 二极管 VD1、VD2 - 任何低功耗硅、齐纳二极管 VD3 和 VD4 - 任何小尺寸稳定电压分别为 3,3 ... 5,6 V 和 7,5 ... 8,2 V。开关 SA1 - P2K 具有锁定功能状态。

可编程恒温器

如果没有指定阻值的电阻器R10，则允许按照图3改变电路。 XNUMX.

可编程恒温器

晶体管VT1——任何硅低功耗pnp结构。任何工作电流至少为 407 mA 的二极管都适合代替 KTs100A 二极管电桥；若要替代 VD6，工作电压至少为 300 V 的二极管都适合。 AOU103 系列 dinistor 光耦合器可与字母索引 B 一起使用和 V，以及 KU208 三端双向可控硅开关元件 - V 和 G。

电容器C6可以用任何金属膜代替，例如K73-16，额定电压至少为400V。

LED - 任何可见的发光。只需要注意它的安装：LED应尽可能远离板子，并且其透镜的方向与可变电阻的轴线方向相同。

三端双向可控硅开关元件安装在尺寸为 60x50x25 mm 的肋状散热器上。在这种情况下，可以使用功率高达1kW的加热器。

热稳定器的设计与[4]中的相同。

设置器件时，应通过选择电阻器 R3 和电容器 C3（如有必要）来设置低温稳定时间。为此，需要将直流电压表连接到 DD12 微电路的端子 1 和电容器 C5 的负极端子，并在 SA1 开关的触点闭合的情况下，对 1 ... 2 中的脉冲数进行计数分钟。再根据测量结果，求出脉冲周期，乘以16384，即为热稳定器在低温模式下的工作时间。根据此时所需的变化，指定电阻器R3的阻值。

校准可变电阻R8的温标无需连接加热器，改变房间的温度。设置房间温度（例如 20°C）并旋转可变电阻滑块，在 LED 打开和关闭的手柄位置上标记“20”。您还应该在其他点上做标记。刻度的线性有助于分级。

根据上述计算对热敏电阻电桥元件的选择证实了其具有相当高的精度。在主模式下，稳定温度范围为 16...27 °C，在低温模式下为 -12...23 °C。然而，设备稳定在 0,5...0,8 °温度低于根据计算应有的温度。事实是热敏电阻是通过电流而被加热的。为了减少自发热，建议使用高阻值的热敏电阻并降低电源电压。

在温度稳定器中，电源电压选择尽可能低。当 DD1 芯片发生器的第一个元件（引脚 10，参见 [1]）的输出端电压较低时，会出现“缺口”，并且计数器开始无法正常工作。同时，在引脚 11 和 12 处，脉冲的上升和下降清晰且陡峭，这再次证实了使用来自第一台发电机逆变器输出的信号的不可取性[1]。

注：文章[3]中发现错误——公式（5）应该是这样的：Radd = (R1R2 + R2R3 - 2R1R3) / (R1 + R3 - 2R2)，而文章最后一栏的上式为像这样：B = ln (R1/R2) / (1/T1 - 1/T2)。

文学

Biryukov S. CMOS 微电路上的发生器和脉冲整形器。 - 广播，1995 年，第 7 期，第 36 页37、9；第 54 页。 55、XNUMX。
Aleshin P. 稳定的单振动器。 - 广播，1993 年，第 8 期，第 40 页。 XNUMX.
Aleshin P. 热敏电阻桥的线性化。 - 广播，1997 年，第 11 期，第 58 页59、XNUMX。
Biryukov S. 双向可控硅热稳定剂。 - 广播，1998 年，第 4 期，p。 50, 51.

作者：S. Biryukov，莫斯科

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