Обычно схема термостата управляет либо нагревателем, если температуру нужно поддерживать путем подогрева, либо вентилятором, если что-то перегревается и его нужно охлаждать. Но бывает так, что система, в которой нужно поддерживать температуру может как переохлаждаться, так и перегреваться.
В этом случае нужна схема термостата, которая будет управлять как нагревателем, так и вентилятором, включая то или иное в зависимости от того, за верхний или нижний предел выходит температура в системе, в которой её нужно поддерживать на определенном уровне.
Здесь приводится описание такого двойного термостата, который состоит из двух типовых термостатов на компараторах, один из которых следит за повышением температуры и управляет охлаждающим вентилятором, а другой следит за понижением температуры и управляет нагревателем.
Схема выполнена на основе микросхемы LM324, в которой имеется четыре операционных усилителя.
Но в данной схеме используется только два из них. Датчиком температуры служит терморезистор RT1. Он вместе с резистором R2 создает температурно-зависимый делитель напряжения. Конденсатор С1 устраняет влияние наводок на терморезистор и соединительные провода, которые могут возникать по разным причинам, особенно если терморезистор находится на некотором значительном расстоянии от схемы и поэтому связан с ней длинным кабелем, на котором и могут наводиться наводки, помехи и прочее.
В схеме измерения работают два компаратора сделанные на двух ОУ микросхемы LM324 (ее другим двум ОУ можно найти другое применение). Компаратор на А1.1 следит за верхним порогом температуры. Он устанавливает на своем выходе единицу, когда температура превышает этот порог (этот порог устанавливается подстроечным резистором R3). При этом, через токоограничивающий резистор R5 ток с его выхода поступает на светодиод оптоэлектронного реле U1, которое служит для подачи питания на вентилятор.
Канал U1 открывается, и через него поступает напряжение электросети на вентилятор, осуществляющий охлаждение путем активации циркуляции воздуха в системе. Компаратор на А1.2 следит за нижним порогом температуры. Он устанавливает на своем выходе единицу, когда температура опускается ниже этого порога (этот порог устанавливается подстроечным резистором R4). При этом, через токоограничивающий резистор R5 ток с его выхода поступает на светодиод оптоэлектронного реле U2, которое служит для подачи питания на нагревательный прибор.
Канал U2 открывается, и через него поступает напряжение электросети на электронагреватель, осуществляющий нагрев воздуха в системе, в которой поддерживается температура.
Для стабилизации работы схемы служит параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1 и резисторе R1. От этого стабилизатора питается как терморезистор, так и установочные цепи компараторов, создающие опорные напряжения на их входах.
Терморезистор R1 импортный, полупроводниковый, с обратной зависимостью сопротивления от температуры. При 0°С его сопротивление 530кОм. а при 25°С оно составляет 150 кОм. Можно использовать и другие терморезисторы с обратной зависимостью, но это потребует подбора сопротивления R2 соответствующим образом. Все зависит от того, какую температуру нужно поддерживать.
Стабилитрон можно взять и на другое напряжение в пределах 4.7 – 6.8V. Подстроечные резисторы – импортные в пластмассовых корпусах, миниатюрные, многооборотные. Тип и марка, к сожалению, не известны. Вместо них подойдут любые другие малогабаритные. Желательно многооборотные, так как это способствует стабильности удержания настройки.
Если в процессе эксплуатации планируется изменять пороги передела температуры, то эти подстроечные резисторы можно заменить переменными. А добавочными резисторами, включенными последовательно крайним выводам резисторов можно ограничить диапазон регулировки, как это нужно в конкретном случае.
