Este sencillo circuito controlado por temperatura se activa automáticamente cuando la temperatura ambiente supera un límite establecido, digamos 50 grados centígrados. Este ajuste de temperatura se puede cambiar según sea necesario a través del potenciómetro en el circuito.
El circuito consta de tres partes: el sensor, la unidad de control principal y el controlador de relé. Funciona con 230 V CA. Una lámpara incandescente utilizada en el circuito sirve como carga para fines de demostración. Cuando la temperatura ambiente exceda el límite establecido, la bombilla se encenderá automáticamente. El prototipo del autor se muestra en la Fig. 1.
Fig. 1: Prototipo del autor en una protoboard
circuito y funcion
El diagrama de circuito del interruptor controlado por temperatura se muestra en la Fig. 2. El circuito consta de un transformador reductor X1, un puente rectificador BR1, un regulador de voltaje de 5 V 7805 (IC1), un sensor de temperatura LM35 (IC2), un amplificador operacional LM35 (IC3), un relé de un solo paso de 5 V RL1 y algunos otros componentes . El condensador C1 conectado a través de los terminales de suministro minimiza cualquier ondulación o señales de ruido en el voltaje.
Fig. 2: Diagrama de circuito del interruptor
El circuito requiere 5 V CC para operar, derivados del secundario de 9 V, 500 mA del transformador X1. La red de 230 V CA está conectada al primario de X1 a través de CON1 en el circuito, que tiene su secundario de 9 V CA conectado al puente rectificador BR1 para la rectificación. El voltaje rectificado y filtrado (de C1) se le da al IC LM7805 para obtener 5V regulados para el circuito. El LED1 encendido indica que se están suministrando 5V al circuito.
El LM35 IC, el corazón del circuito, es un dispositivo de 3 pines como un transistor con pines para VCC, GND y OUTPUT. Hay un voltaje variable en la salida basado en la temperatura hasta 150 grados centígrados. Este popular y económico sensor de temperatura se usa típicamente en termómetros digitales.
Por cada aumento de temperatura de un grado Celsius, hay un aumento de voltaje de 10 mV en el pin de salida. Supongamos que a 0 °C la salida del sensor es de 0 V. Cuando la temperatura aumenta a 10 °C, la salida se convierte en 100 mV; a 25°C se convierte en 250mV.
El sensor de temperatura LM35 registra la temperatura y pasa la señal al controlador, que está construido alrededor del IC LM358. Los datos recibidos del controlador se envían luego al circuito controlador de relé construido alrededor del transistor controlador T1 y el relé RL1. Al recibir la señal del controlador, el relé se enciende/apaga. Este proceso se repite para siempre.
La calibración del sensor LM35 debe realizarse porque usamos el amplificador operacional LM358 para comparar el voltaje de salida del LM35 con el voltaje de referencia. Dado que el circuito se ha establecido en un voltaje de umbral de 50 °C, para activar el amplificador operacional debemos establecer el voltaje de referencia en 0,5 V, ya que a 50 °C la salida de LM35 es de 0,5 V. El voltaje de referencia está en el pin 2 del LM358.
El funcionamiento del circuito es simple. Cuando se enciende la alimentación, el LED1 se enciende y el circuito está listo para funcionar. Tan pronto como se proporciona algo de calor cerca del sensor LM35, la temperatura en el pin 3 de IC3 aumenta más que el voltaje de referencia en el pin 2, por lo que la salida del amplificador operacional IC3 en el pin 1 aumenta, energizando el relé RL1. Esto desconectará la bombilla de la fuente de alimentación de 230 V CA y se apagará.
Cuando la temperatura en el pin 3 de IC3 cae por debajo del voltaje de referencia en el pin 2, la salida del amplificador operacional IC3 en su pin 1 baja y el relé RL1 se desactiva. Esto conecta la bombilla a 230 V CA y la enciende.
Lista de piezas
Semiconductor:
IC1
– LM7805, regulador de voltaje de 5V
IC2
– Sensor de temperatura LM35
IC3
– Amplificador operacional LM358
BR1
– Puente rectificador 1A
LED1
– LED de 5 mm
T1
– Transistor BC548 NPN
D1
– Diodo rectificador 1N4007
Resistencias (cada 1/4 de vatio, ±5% de carbono):
R1
– 1 kilohm
R2
– 10 kilo ohmios
R3
– 680 ohmios
VR1
– Potenciómetro de 10 kilo ohmios
Condensador:
C1
– 1000 μF, electrolítico de 35 V
Otro:
Carga
– Lámpara incandescente de 230V CA, 20W
RL1
– Relé SPDT de 5V
CON1-CON3
– Conector de 2 pines
X1
– Transformador 230 V CA primario a 9 V, 500 mA secundario
La bombilla se puede reemplazar con cualquier otro dispositivo, como B. un ventilador o un enfriador de aire que se enciende automáticamente cuando la temperatura ambiente supera un valor límite. El circuito también se puede utilizar como circuito de alarma contra incendios ajustando la temperatura de referencia muy alta, p. B. 100°C, y se conecta una campana o sirena eléctrica como carga. Al usar un relé con una corriente nominal más alta, el circuito puede diseñarse para encender automáticamente incluso un acondicionador de aire cuando la temperatura ambiente es alta.
Fig. 3: Diseño de placa de tamaño completo para el circuito
Fig. 4: Diseño de ensamblaje de PCB
En la Fig. 3 se muestra un diseño de PCB de un solo lado de tamaño completo para el circuito y en la Fig. 4 se muestra el diseño de los componentes. Después de montar el circuito en la PCB, enciérrelo en una caja adecuada. Conecte LED1 y CON2 al frente de la caja y la carga a la parte trasera de la caja.
Descargar PDF de diseño de PCB y componentes: haga clic aquí
SC Dwivedi es un entusiasta de la electrónica y diseñador de circuitos en EFY
Este sencillo circuito controlado por temperatura se activa automáticamente cuando la temperatura ambiente supera un límite establecido, digamos 50 grados centígrados. Este ajuste de temperatura se puede cambiar según sea necesario a través del potenciómetro en el circuito.
