Электронный терморегулятор для холодильника своими руками схема

Электронный терморегулятор для холодильника своими руками схема

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 датчик температуры LM35. 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.

Читайте также:  Ремонт погружного насоса своими руками видео

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 на стабилизаторе 78L05. Потребление тока главным образом зависит от типа используемого реле. Блок питания 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.

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.

Читайте также:  Гмо картофель как отличить

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.

У знакомых вышел из строя холодильник Samsung с Nofrost, перестала работать холодильная камера. Приехали холодильщики, сказали вышел из строя модуль электроники, что ремонт будет стоить очень дорого и нет смысла. Я вспомнил про старый проект управления компрессором холодильника и предложил починить своими силами. Перед сборкой и проектировкой схемы я начал изучать холодильник, сначала модуль проверил частично, потом по холодильнику датчики температуры, вентилятор, нагреватели и клапан холодильной камеры. Вот в последнем и была проблема, шлейф окислился и пропал контакт, после очистки холодильник заработал. Нужда в новом модуле отпала, да и не до конца продуман он был, не понятно осталось по какому принципу внутри клапан работает.
Проект этот дело будущего, поэтому я решил просто поделиться проектом терморегулятора для самых простых однокомпрессорных холодильников или морозилок.

Читайте также:  Правильная система отопления в двухэтажном доме

Схема терморегулятора в холодильник. Не NoFrost

На схеме представлен обычный компаратор. Резистор R2 и терморезистор R6 создают делитель на инвертируещем входе операционного усилителя, напряжение которого сравнивается с опорным напряжением неинвертируещего входа. Это напряжение устанавливается делителем R1 R4 R5, R4 нужен для регулировки небольшого диапазона температур в холодильнике, примерно +7-0C. Так же включена небольшая обратная связь для экономии ресурсов компрессора, включение компрессора будет немного замедлено.
Лампа X1 это реле которое ставится в разрыв фазового провода компрессора
R6 это термистор 10К который при 0C имеет сопротивление 33к
Питается все от источника опорного напряжения 12В созданное на U2 R9 R10 R12 C1. D2-D5 C2 C3 R11 это блок питания на гасящем конденсаторе

Схема подойдет для любого холодильника, где стоят механические и электронные терморегуляторы.

Сама печатная плата со схемой устанавливается около компрессора, термопара хорошо изолируется, так как схема гальванически связанна с сетью 220В, устанавливается внутри холодильной камеры

Скачать печатную плату терморегулятора в холодильник
Прочитайте Получить пароль от архива

На этом можно остановится, потому что больше нечего рассказать о этом терморегуляторе
С ув. Admin-чек

Вы все купили для нового проекта? Пора закупиться, пока подешевело

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector