Термостат на логической микросхеме

Классическая схема термостата состоит из датчика температуры - терморезистора и компаратора или операционного усилителя работающего как компаратор. В такой схеме есть два делителя напряжения, - в составе одного есть терморезистор, в составе другого - переменный или подстроечный резистор для установки порога температуры. Таким образом, переменным резистором можно регулировать порог переключения компаратора. А гистерезис (разницу между температурой включения и выключения) устанавливают вводя цепь ПОС.

Логический элемент микросхемы логики КМОП без эффекта триггера Шмитта тоже можно сравнить с компаратором, так как у него есть определенный и довольно четкий порог перехода между логическим нулем и логической единицей. Но, этот порог фиксирован и его невозможно регулировать при неизменном напряжении питания. И все же эффект компаратора есть. Чтобы сделать термостат на логическом элементе нужно регулировать не порог переключения, а соотношение плеч делителя напряжения, состоящего из резистора и терморезистора.

На рисунке показана схема термостата на логических элементах микросхемы К561ЛЕ5. Кроме использования логической микросхемы в качестве компаратора здесь есть и другая особенность, - раздельная почти независимая установка порога температуры при котором нагреватель включается и порога при котором он выключается. Это позволяет выставить диапазон колебания температуры такой, какой нужен в конкретном случае. Причем, изменив назначение регуляторов на противоположные можно эту же схему без переделок приспособить для управления не нагревателем, а охладителем, например, вентилятором или холодильным агрегатом.
Термодатчик тоже необычен, - он состоит из двух одинаковых терморезисторов. Они расположены пространственно в одной точке и подвергаются одинаковой температуре.
В основе схемы RS-триггер на элементах D1.1 и D1.2. Когда температура достигает минимального значения напряжение на выводе 1 D1.1 увеличивается до порога логической единицы. Триггер переключается в состояние, когда на выходе D1.4 единица. Открывается ключ VT1-VS1 и подает напряжение на нагреватель. Теперь температура поднимается, но триггер переключится в противоположное положение только тогда, когда напряжение на соединенных вместе входах D1.3 достигнет порога логического нуля. На выходе D1.3 появится единица, которая переключит триггер в противоположное состояние и нагреватель выключится.
Таким образом, резистором R1 устанавливают минимальную температуру, то есть, температуру при которой нагреватель включается, а резистором R2 - максимальную, то есть, при которое нагреватель выключается.
Здесь используются полупроводниковые терморезисторы ММТ номинальным сопротивлением 15 кОм. Если терморезистры будут другого номинального сопротивления, то соответственно нужно будет изменить и сопротивления резисторов R1-R4.

Сысоев М