Автоматическое регулирование температуры включает или выключает устройства по принципу изменения измеренной температуры. Его датчик может работать в диапазоне от 0°C до 200°C, что делает его полезным для мониторинга температуры внутри корпуса, к примеру мощного источника питания. Принципиальная схема автоматическое регулирование температуры представлена на рисунке.
Температура контролируется с помощью термистора NTC (отрицательный температурный коэффициент) (TH1); устройство, которое демонстрирует переменное сопротивление в зависимости от температуры. При высоких температурах сопротивление термистора низкое, а при более низких температурах его сопротивление выше.
Напряжение на датчик подается через резистор сопротивлением 1 кОм от источника питания 8 В, на котором затем создается напряжение, обратно пропорциональное температуре. Это напряжение фильтруется конденсатором 100нФ и подается через резистор 1К на инвертирующий вход (контакт 2) операционного усилителя IC1a, который включен по схеме компаратора.
Напряжение на не инвертирующем входе (контакт 3) устанавливается подстроечным резистором VR1 через резистор 10 кОм. Когда напряжение термистора на выводе 2 выше напряжения, установленного VR1 на выводе 3, на выходе компаратора IC1a низкий логический уровень. И наоборот, когда напряжение термистора ниже напряжения на выводе 3, выход IC1a высокий (около +8 В).
В схеме введен гистерезис для предотвращения колебаний выхода IC1a, когда инвертирующий вход близок к порогу переключения. Этот гистерезис подстраивается подстроечным резистором VR2, включенными последовательно между выводами IC1a 1 и 3. Подстроечный резистор VR2 позволяет регулировать величину гистерезиса (фактически положительную обратную связь).
При низком гистерезисе температура должна упасть лишь на небольшую величину, чтобы выход компаратора IC1a снова переключился на низкий логический уровень после того, как он переключился на высокий уровень. Если VR2 установлен на высокий гистерезис, температура должна упасть на гораздо большую величину, прежде чем выход IC1a снова переключится на низкий уровень.
Диод D3 задает направление действия гистерезиса. Как показано, он обеспечивает гистерезис, когда вывод 1 IC1a становится под высокий логическом уровень. В качестве альтернативы, если установить диод в противоположном направлении, он обеспечивает гистерезис, когда на выходе IC1a низкий логический уровень.
Если схема предназначена для работы коммутируемого выхода, когда температура превышает определенное значение, диод устанавливается, как показано на схеме. Если вы хотите, чтобы переключение происходило, когда температура падает ниже определенного значения, диод D3 стоит перевернуть. Обратите внимание, что перемычку LK1 (слева от реле) необходимо переместить в положение H/L, а диод D3 перевернуть, если переключатель должен срабатывать при падении (а не при повышении) температуры.
Операционный усилитель IC1b — это инвертор, который выдает сигнал, противоположный по полярности выходу IC1a. Когда на выходе IC1a высокий логический уровень, выход IC1b под низким логическим уровнем и наоборот. Перемычка LK1 обеспечивает возможность управления реле с повышением температуры (L/H) или понижением температуры (H/L). Она выбирает выход IC1a или IC1b для управления транзистором Q1, который, в свою очередь, управляет реле. Диод D2 предназначен для гашения обратного напряжения, которое генерируется катушкой реле каждый раз, когда она выключается.