Термостаты для холодильника. Электрические схемы бесплатно
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.
Была рассмотрена упрощенная схема термостата. Сейчас разберем второй ее вариант.
После проверки электросхемы на макетной плате, чувствовалась неудовлетворенность тем, что приходится применить целый корпус микросхемы ради использования одного инвертора. Конечно, возможно было заменить инвертор на транзистор, но хотелось обойтись двумя корпусами. Поэтому была применена электросхема, показанная на рис. 1.31.
Второй вариант самодельного термостата
В ней исключен инвертор, а управление ключами для RC-цепи паузы производится с выхода 14 разряда делителя DD1. Временные диаграммы работы двух соседних разрядов счетчика показаны на рис. 1.32а. Если делимая частота не изменяется, то интервалы срока tl, t2, t3, t4 одинаковы и равны половине периода импульсов младшего разряда счетчика.
При включении по предложенной схеме временная диаграмма будет примерно выглядеть, как на рис. 1.32б.
При появлении единицы на выходе 14 разряда счетчика (состояние 01) RC-генератор работает с включенными времязадающими элементами паузы - Rl, RЗ, Сl. Следующее состояние счетчика 10. Единица на выходе 15 разряда вкл времязадающие элементы работы - R2, С2 и в параллель R2 подключаются резисторы Rl, RЗ, R4.
Генератор работает с иной частотой и поэтому период срока tl не равен интервалу срока t2. При состоянии счетчика 11 - в параллель включаются времязадающие элементы и паузы и работы.
Причем, если при параллельном включении емкости Сl, С2 суммируются, то значения резисторов вычисляются по известной формуле и всегда будут меньше меньшего значения из-за в параллель включенных (при указанных на схеме номиналах разность между максимальным и минимальным влиянием на величина электроцепи работы составит 1 кОм).
Период срока t3 будет отличаться от интервала t2, но их сумма составит срок работы холодильника. Состояние 00 интересно тем, что значения емкостей С l, С2 не только суммируются между собой, но и с малыми величинами емкостей переходов открытых ключей в последовательном включении. То есть, суммарная емкость времязадающей электроцепи будет очень маленькой.
Даже с включенным в RC-цепь большим сопротивлением Rl + RЗ+ R4 частота генератора будет большой, а период срока t4 составит доли секунды (максимально - 0,8 с, минимально - 0,2 с). Момент t4 прибавляется к интервалу tl и составляет период паузы. Интервал работы, при указанных на схеме номиналах, равно 20…23 мин. момент паузы изменяется от 3 до 30 мин. Практически определено, что любой режим холодильника возможно задавать изменением только длительности паузы.
Если вам необходимы другие интервалы периода работы и паузы, то надо руководствоваться простым правилом. Для уменьшения влияния времязадающих цепей на расчетную частоту при их совместном включении следует в RC-цепи, подключенной к старшему разряду счетчика (вывод 5 микросхемы DD1), увеличивать номинал емкости. А в RС-цепи, подключенной к младшему разряду счетчика (вывод 4) - увеличивать номиналы резисторов.
Единица с выхода 15 разряда счетчика сквозь сопротивление R5 и ключ на транзисторе VT1 вкл промежуточное электрореле Kl. Промежуточное электрореле выбрано для того, чтобы уменьшить габариты блока питания. Для быстрого выхода холодильника на режим после размораживания, в разрыв базы транзистора возможно поставить тумблер. Один контакт тумблера пойдет на плюс питания, а второй на контакт 5 микросхемы DD1. Приблизительно через час непрерывной работы, холодильник наберет температуру и тумблер возможно переключить на режим регулирования температуры.
Примечание: в качестве альтернативного варианта можно применить ранее описываемый .
Детали самодельного термостата холодильника
Электрореле применено марки РЭС6 паспорт РФ0.452.145. Более мощное электрореле на 220 В может быть любым с контактами, выдерживающими коммутацию тока не менее 10 А. На рис. 1.33 дана топология платы со стороны печатных проводников, а на рис. 1.34 - вид со стороны установки элементов. Резисторы МЛТ0,125, R3 - СП00,5.
Конденсаторы: Cl - КМ5Б, С2 - К7317. Микросхему К561КТЗ возможно заменить без изменения печатной платы на К176КТ1. Электрореле Кl и емкость фильтра С3 расположены совместно с блоком питания.
Для поддержания необходимого диапазона температуры в современном холодильнике используется специальное устройство терморегулятор, сокращенно термостат. Термостат холодильника осуществляет включение и отключения компрессора. Иногда возникает ситуация, когда он выходит из строя, а заменить его нечем, тогда можно найти правильное решение и изготовить его своими руками, рассмотрим схему такого устройства.
Термостат обладает гальванической развязкой с питающим напряжением и позволяет поддерживать с достаточно хорошей точностью температуру внутри камеры холодильника.
Термостат холодильника на ОУ TLC271
Температурного датчиком является LM335. На самом деле, как следует из описания, это стабилизатор напряжения, параметры которого чувствительны к изменениям температуры. Подключается LM335 только двумя контактами. Катод подсоединен к плюсу через нагрузочный резистор R1, а анод к минусу.
Напряжение с LM335 поступает на прямой вход компаратора TLC271, на его инверсном входе имеется потенциал с делителя напряжения на сопротивлениях R3,R4,R5.
Температурный диапазон во внутренней камере холодильника, регулируют переменным сопротивлением R4. Если температура возрастет выше этого диапазона, то напряжение на прямом входе компаратора уменьшится по сравнению с инверсным входом. Это создаст на выходе компаратора сигнал логической единицы, что и откроет транзистор.
В коллекторной цепи транзистора КТ3102 подсоединены два оптотиристора. Их светодиодные части соединены последовательно, а их тиристорные составляющие параллельно и встречно-направлено. Поэтому появляется интересная возможность управлять переменным током (первый тиристор оптопары работает на первой полуволне, а второй на второй полуволне. Компрессор холодильника включается.
Как только температура внутри камеры холодильника снизится ниже установленного диапазона, то на выходе компаратора сформируется уровень логического нуля и компрессор отключится.
При данном варианте схемы, компрессор включается, когда температура достигнет + 6 градусов и отключается при понижение ее до + 4 градусов Цельсия.
Этого температурного интервала вполне достаточно для поддержания необходимой температуры хранения продуктов, и при этом обеспечивается комфортная работа компрессора, предотвращая его сильный износ. Это особенно актуально в устаревших моделях, с применением термореле для запуска двигателя.
Термостат холодильника на LM35
Терморегулятор считывает температуру датчиком LM35, сопротивление которого меняется в зависимости от температуры в холодильной камере, линейно откалиброванную с коэффициентом 10 мВ на 1 градус Цельсия.
Так как выходного напряжения явно недостаточно, чтобы открыть VT1, датчик LM35 включен по схеме источника тока. Его выход нагружен сопротивлением R1 и поэтому сила тока меняется пропорционально температуре в камере. Этот ток влечет падение на сопротивление R2. Падение напряжения управляет работой первого биполярного транзистора VT1. Если падение напряжения выше уровня порогового напряжения эмиттерного перехода, оба транзистора открываются, реле К1 срабатывает, а его фронтовые контакты и запускают электродвигатель.
Сопротивление R3 создает цепочку положительной обратной связи. Это обеспечивает гистерезис для предотвращения слишком частого включения компрессора. Обмотка электромагнитного реле должна быть на пять вольт, а его контакты должны выдерживать ток и напряжение через них протекающего, смотри .
Датчик температуры LM35 расположен внутри холодильного агрегата в правильном месте. Сопротивление резистора R1 припаивается непосредственно к датчику, чтобы можно было соединить LM35 с платой всего двумя проводами.
Если потребуется немного откорректировать уровень температуры, то это можно сделать подбором номинала сопротивлений резисторов R1 или R2. Резистор R3 задает величину гистерезиса.
Основой конструкции является операционный усилитель К157УД1 с выходным током 300ма, что дает возможность подсоединить оптотиристор, непосредственно к выходу ОУ без использовния буферного транзистора. ОУ включен как компаратор. Температуру отключения компрессора холодильника задают сопротивлением R1. Разницу между температурами включения и отключения задают сопротивлением R4.
Вместо электронного ключа на оптосимисторе и мощном симисторе VS1, можно использовать обычное реле с током коммутации на 10 Ампер. В этом случае обмотка реле подсоединена к шестому выводу микросхемы DA1 и третим выводом DA2. К этим же выводам подсоединен и демпфирующий диод. В случае использования реле, потребуется будет увеличить номинал емкости конденсатора С5 до 1 мкф. Если в конструкции будет использован электронный ключ, то диоды VD1 и VD2 можно исключить, соединив второй вывод DA2 непосредственно с корпусом.
Ведь никто не может запретить нам использовать, одну из них для возможной замены.
Термостат для холодильника своими руками
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 устройства:
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.
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.
Данный электронный термостат для холодильника поможет в тех случаях, когда собственный (заводской) термостат неисправен или его точность работы уже недостаточна. В старых холодильниках используется механический термостат температуры с использованием жидкости или газа, которыми заполнен капилляр.
При изменении температуры меняется и давление внутри капилляра, которое передается на мембрану (сильфона). В результате термостат включает и выключает компрессор холодильника. Конечно же, подобная система термостатирования имеет низкую точность, и детали ее со временем изнашиваются.
Описание работы термостата для холодильника
Как известно температура хранения пищевых продуктов в холодильной камере должна быть +2…8 градусов Цельсия. Рабочая температура холодильника +5 градусов.
Электронный терморегулятор для холодильника характеризуется двумя параметрами: температура запуска и остановки (либо средняя температура плюс значение гистерезиса) компрессора. Гистерезис необходим для предотвращения слишком частого включения компрессора холодильника.
В данной схеме предусмотрен гистерезис в 2 градуса при средней температуре в 5 градусов. Таким образом, компрессор холодильника включается, когда температура достигнет + 6 градусов и отключается при снижении ее до + 4 градусов.
Этот температурный интервал достаточный для поддержания оптимальной температуры хранения продуктов, и при этом он обеспечивает комфортную работу компрессора, предотвращая его чрезмерный износ. Это особенно важно для уже старых холодильников, использующих термореле для запуска двигателя.
Электронный термостат является подходящей заменой оригинального термостата. Терморегулятор считывает температуру с помощью датчика, сопротивление которого меняется в зависимости от изменения температуры. Для этих целей довольно часто используют термистор (NTC), но проблема заключается в его низкой точности и необходимости в калибровке.
Для обеспечения точной установки контролируемой температуры и избавления от многочасовой калибровки, в данном варианте термостата для холодильника был выбран . Он представляет собой интегральную схему, линейно откалиброванную в градусах Цельсия, с коэффициентом 10 мВ на 1 градус Цельсия. В связи с тем, что пороговая температура близка к нулю, относительное изменение выходного напряжения велико. Поэтому сигнал с выхода датчика можно контролировать с помощью простой схемы состоящей всего из двух транзисторов.
Так как выходное напряжение слишком мало, чтобы открыть транзистор VT1, датчик LM35 включен как источник тока. Его выход нагружен резистором R1 и поэтому сила тока на нем изменяется пропорционально температуре. Этот ток влечет падение на резисторе R2. Падение напряжения управляет работой транзистора VT1. Если падение напряжения превышает пороговое напряжение перехода база-эмиттер, транзисторы VT1 и VT2 открываются, реле К1 включается, чьи контакты подключены вместо контактов старого термостата.
Резистор R3 создает положительно обратную связь. Это добавляет небольшой ток к сопротивлению R2, который сдвигает порог и тем самым обеспечивает гистерезис. Обмотка электромагнитного реле должна быть рассчитана на 5…6 вольт. Контактная пара реле должна выдерживать необходимый ток и напряжение.
Датчик LM35 расположен внутри холодильника в подходящем месте. Сопротивление R1 припаивается непосредственно к датчику температуры, что в свою очередь позволяет соединить LM35 с монтажной платой всего двумя проводами.
Провода соединяющие датчик могут внести в схему помехи, поэтому для подавления помех добавлен конденсатор С2. Схема работает от источника питания 5 вольт построенного . Потребление тока главным образом зависит от типа используемого реле. должен быть надежно изолированы от сети.
Большим преимуществом этой схемы является то, что она начинает работать сразу при первом запуске и не нуждается в калибровке и настройке. Если возникнет необходимость немного изменить уровень температуры, то это можно сделать путем подбора сопротивлений R1 или R2. Сопротивление R3 определяет величину гистерезиса.
Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц....
