В дождливую, снежную или слякотную погоду, всегда требуется после улицы, просушить обувь. Чтобы каждый раз не носить мокрую обувь к батарее, было решено сделать маломощный тёплый пол для сушки обуви в прихожей, возле входной двери. Как известно для контроля температуры тёплых полов необходим терморегулятор, его можно купить, но гораздо приятнее собрать устройство самостоятельно.
Схема
Технические характеристики:
- Максимальный коммутируемый ток: в зависимости от применённого симистора и его охлаждения.
- Рабочее напряжение: ~230В
- Диапазон температур при указанных номиналах: +35…+55°C
- Датчик температуры: выносной, тип NTC (отрицательного температурного коэффициента)
Работа терморегулятора
В момент включения устройства, сетевое переменное напряжение, через бестрансформаторный блок питания (R1,R2,C1,C3,C5,VD1,VD2) выпрямляется и стабилизируется до 15В, зелёный светодиод индицирует наличие напряжения. Делитель состоящий из R4,R5 и R9 задаёт порог включения/отключения терморегулятора, и поскольку пол холодный , R9 (термистор) имеет максимальное сопротивление около 10 кОм, при этом на регулирующий вход стабилитрона TL431, через R4,R5 поступает напряжение выше 2,5В, стабилитрон открыт. Ток проходит по цепочке VD3,R6,HL2,U1, оптосимистор открыт, красный диод индицирует об этом. Открытый оптосимистор U1 образует делитель R7,R8,C2, симистор VS1 включается , пол нагревается. В момент, когда температура пола увеличивается, сопротивление датчика R9 (термистор) уменьшается и в итоге наступает момент, когда напряжение на регулирующем входе стабилитрона становится ниже опорного 2,5В, TL431 закрыт, вслед за ним закрывается оптосимистор и симистор, красный светодиод гаснет ,нагрев секции отключен. По мере остывания пола на несколько градусов процесс повторяется, устройство поддерживает заданную температуру.
Настройка и установка
R4 задаёт максимальную температуру, чем ниже сопротивление R4 ,тем будет выше максимальная температура нагрева нагревательной секции. R5 задаёт минимальную температуру, чем выше номинал сопротивления R5 ,тем шире диапазон регулирования температуры. R9 (термистор) является датчиком температуры, он уменьшает своё сопротивление при повышении температуры, таким образом он контролирует вкл/откл терморегулятора в зависимости от температуры пола. С помощью R7 можно регулировать мощность на выходе трморегулятора.
Порог включения/отключения терморегулятора следует настраивать после установки датчика R9. Выводы датчика нужно изолировать, например термоусадочной трубкой.
Датчик следует устанавливать вблизи нагревательной секции, например между витков нагревательного кабеля.
Все кабели и датчик нужно зашпаклевать, а концы вывести в распред.коробку. В дальнейшем на это пол ляжет кафельная плитка.
В моём случае, корпус терморегулятора изготовлен из ненужной розетки RJ-45
Плата разведена и подогнана для конкретного случая. И да, советую применить угловые винтовые клемники с прямыми клемниками будет очень неудобно.
Мощность нагревательной секции 300Вт, симистор необходимо установить через слюдяную прокладку на подходящий по габаритам радиатор, площадью 50см2 . Если мощность нагревательной секции не превышает 150Вт, то можно обойтись без радиатора.
Далее, измеряем температуру нагрева пола в разных положения регулятора, наносим на панель цифры и надписи.
Всем удачи! Берегите здоровье!
Внимание ! Схема терморегулятора не имеет защиты от перегрева нагревательной секции !
З.Ы.: Смотрите комментарии к статье.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Полупроводниковые элементы | |||||||
| VS1 | Симистор | BT136-600E | 1 | BT139-600 | |||
| U1 | Оптопара | MOC3061M | 1 | MOC3041 | |||
| VD1 | Диодный мост | DB104 | 1 | ||||
| VD2 | Стабилитрон | 1N4744A | 1 | ||||
| VD3 | ИС источника опорного напряжения | TL431 | 1 | ||||
| HL1 | Светодиод | L-132XGD | 1 | зелёный | |||
| HL2 | Светодиод | L-132XID | 1 | красный | |||
| Резисторы | |||||||
| R1 | Резистор | 1 мОм | 1 | ||||
| R2 | Резистор | 51 Ом 1Вт | 1 | ||||
| R3 | Резистор | 2.2 кОм | 1 | ||||
| R4 | Резистор | 18 кОм | 1 | * | |||
| R5 | Переменный резистор | 20 кОм | 1 | * | |||
| R6 | Резистор | 1.1 кОм | 1 | ||||
| R7 | Резистор | 270 Ом | 1 | * | |||
| R8 | Резистор | 30 кОм | 1 | ||||
| R9 | NTC термистор | 10 кОм | 1 | ||||
| Конденсаторы | |||||||
| C1 | Конденсатор | 470 нФ 630В | 1 | плёночный | |||
| C2 | Конденсатор | 220 нФ 250В | 1 | плёночный | |||
| C3 | Электролитический конденсатор | 220 мкФ 25В | 1 | ||||
| C4 | Конденсатор | 47 нФ | 1 | керамический | |||
| С5 | Конденсатор | 100 нФ | 1 | керамический | |||