Sıcaklık kontrollü otomatik anahtar

Daha önce, iki LED'in sıcaklığa göre yandığı Sıcaklık kontrollü LED Devresi inşa etmiştik. Şimdi bir Röle kullanarak bu devreyi geliştiriyoruz ve şimdi Ev AC cihazlarını Sıcaklığa göre Kontrol edeceğiz. Bu devre, sıcaklığın belirli bir seviyenin (bu devrede 50 Derece) ötesine geçmesi durumunda tetiklenecek otomatik ışık anahtarı görevi görecektir. Burada sıcaklık sensörü olarak LM35 kullanıyoruz. Bu 50 derece değerindeki eşik sıcaklık, ihtiyaca göre devredeki Değişken direnç ayarlanarak değiştirilebilir.

Gösteri için bu Sıcaklık Kontrollü Anahtar Devresinde basit bir LED ampul kullandık, yani sıcaklık 50 Santigrat derecenin üzerine çıkarsa ampul otomatik olarak açılacak ve sıcaklık 50 derecenin altına düşerse ampul otomatik olarak kapanacaktır. Burada, ampulü herhangi bir AC ev aletiyle değiştirebilirsiniz, örneğin bir fan ile değiştirirseniz, Sıcaklık Kontrollü Fan Devresi olarak işlev görür. Ayrıca, eşik sıcaklığını 100 Derece Santigrat gibi çok yüksek bir değere ayarlarsanız ve ampul yerine bir alarm bağlarsanız veya uygun dereceye sahip bir Röle kullanarak Klimayı belirli bir sıcaklığın ötesinde otomatik olarak açacak şekilde yapılandırabilirsiniz..

Gerekli Bileşenler:

• 9v Batarya
• IC 7805
• Sıcaklık sensörü LM35
• Op-amp LM358
• 10k ohm Direnç
• 1k ohm Direnç
• Değişken Direnç 10k
• LED (isteğe bağlı)
• NPN Transistör BC547
• Diyot 1N4007
• Röle 6v
• Ampul veya herhangi bir AC cihazı

Sıcaklık Sensörü LM35:

LM35, üç pinli transistör benzeri bir cihazdır. VCC, GND ve OUTPUT'a sahiptir. Bu sensör, sıcaklığa bağlı olarak çıkışta değişken voltaj sağlar. LM35, Santigrat derece cinsinden çıktı sağlar ve 150 santigrat dereceye kadar sıcaklığı algılayabilir. LM35, genellikle dijital termometre olarak veya sıcaklığı ölçmek için kullanılan çok popüler ve ucuz bir sıcaklık sensörüdür.

Sıcaklıktaki her +1 santigrat artış için çıkış pininde + 10mV daha yüksek voltaj olacaktır. Yani sıcaklık 0◦ santigrat ise sensör çıkışı 0V, sıcaklık 10◦ santigrat ise sensör çıkışı + 100mV, sıcaklık 25◦ santigrat ise sensör çıkışı + 250mV olacaktır.

Op-amp LM358 için Referans Voltajı Ayarlama:

Burada LM35'in çıkış gerilimini referans gerilim ile karşılaştırmak için Op-amp LM358'i kullandık. Belirtildiği gibi, devreyi 50 Derece eşik voltajı için ayarladık, bu nedenle op-amp'i 50 Derecede tetiklemek için referans voltajını 0.5 volt olarak ayarlamamız gerekir, çünkü 50 derece sıcaklıkta LM35 çıkış voltajı 0.5 volt veya 500mV olacaktır. Referans voltaj, LM358'in 2 numaralı Pimindeki voltajdır.

Şimdi referans voltajını ayarlamak için, direnç R1 ve 10k Değişken direnç RV1 kullanarak bir Voltaj Bölücü devresi oluşturduk. Yukarıdaki formülleri kullanarak referans voltajını buna göre ayarlayabilir ve Eşik Sıcaklığını değiştirebilirsiniz. 50 derece Santigrat sıcaklığı tetikleme değeri olarak ayarlamak gibi, potansiyometreyi kabaca 8k: 2k olarak ayarlayabilirsiniz:

Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin

(burada R2, potansiyometrenin ikinci kısmıdır: 2k ohm ve R1, R1 + potansiyometrenin ilk kısmı: 10k + 8k)

Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0.5v

Op-amp LM358:

Op-amp'ler, Gerilim Karşılaştırıcıları olarak da bilinir. Ters çevirmeyen girişteki (+) gerilim, ters çevirme girişindeki (-) gerilimden yüksek olduğunda, karşılaştırıcının çıkışı Yüksek olur. Ve ters çevirme girişinin voltajı (-), ters çevirmeyen uçtan (+) daha yüksek ise, çıkış DÜŞÜK olur. Burada op-amp çalışması hakkında daha fazla bilgi edinin.

LM358, içinde iki bağımsız voltaj karşılaştırıcısı bulunan bir Dual Low Noise Operational Amplifier'dır. Bu, karşılaştırıcı, yaz, entegratör, amplifikatör, farklılaştırıcı, ters çevirme modu, ters çevirmeyen mod gibi birçok modda yapılandırılabilen genel amaçlı bir op amplifikatördür.

Devre şeması:

Çalışma Açıklaması:

Bu Sıcaklık Kontrollü Ev Aletleri Devresinin çalışması basittir. Tüm devreyi çalıştırmak için 9v genel amaçlı pil kullanılır ve devreye düzenlenmiş 5v beslemeyi sağlamak için IC7805 kullanılır. Sıcaklık 50 derecenin altında olduğunda, LM358 çıkışı DÜŞÜK kalır ve transistör Q1 ve Röle de KAPALI durumda kalır, bu nedenle ampul kapalıdır. POT'u döndürerek bu eşik sıcaklığını buna göre ayarlayabilirsiniz.

Şimdi, çevrenin sıcaklığı 50 Santigrat derecenin üzerine çıktığında, LM35'in pim 2'deki çıkış voltajı da 0,5 volt veya 500 mV'den daha yüksek olur. LM35'in çıkışı Op-amp LM358'in Pin 3'üne bağlanır. Referans voltajını (LM358'in Pim 2'sindeki voltaj) 0,5 volta ayarladığımız için, şimdi Pim 3'teki (ters çevirmeyen giriş) voltaj Pim 2'deki (ters çevirme girişi) ve opamp LM358'in (PIN 1) YÜKSEK olur. LM358'in çıkışı, NPN transistör Q1'in tabanına bağlanır, bu nedenle Q1 de ON olur, bu da Röleyi tetikler ve ampul AÇIK hale gelir. Rölenin içinde küçük akımla enerji alan ve kendisine bağlı olan AC cihazı tetikleyen küçük bir bobini vardır, çalışmasını aşağıda anlattık. Demek bu devre sıcaklık sınırını böyle algılar ve Aletleri otomatik olarak açar.

Tanıtım videosunda, sıcaklık sensörü LM35'in yakınındaki çevreyi ısıtmak için lehim havyası kullandık, sonunda videoyu kontrol edin. Ayrıca burada doğrudan 220v AC şebeke ile çalışıyoruz, bu nedenle çok dikkatli olunmalıdır, aksi takdirde ciddi bir yaralanma yaşayabilirsiniz.

Rölenin Çalışması:

Röle, transistörü anahtar olarak kullandığımız gibi, küçük bir akım uygulandığında çok daha büyük bir akımın akmasına izin veren elektromanyetik bir anahtardır. Röle genellikle çok daha küçük bir DC akımı kullanarak AC (alternatif akım) cihazlarını kontrol etmek için kullanılır.

Rölenin içinde bir bobin vardır ve bobine gerilim uygulanmadığında COM (ortak) NC'ye (normalde kapalı kontak) bağlanır. Ve bobine bir miktar voltaj uygulandığında, elektromanyetik alan üretilir. Armatürü çeken (yaya bağlı kol) ve COM ve NO (normalde açık kontak) bağlanır, bu da daha büyük akımın akmasına izin verir. Röleler birçok değerde mevcuttur, burada 7A-250VAC akımının akmasına izin veren 6V çalışma gerilimi rölesi kullandık.

Röle, bir Transistör, Diyot ve bir dirençten oluşan küçük bir Sürücü devresi kullanılarak yapılandırılır. Transistör, akımı yükseltmek için kullanılır, böylece tam akım (DC kaynağından - 9v pilden) bobinden tam olarak enerji vermek için akabilir. Direnç, transistöre ön gerilim sağlamak için kullanılır. Ve Diyot, transistör KAPALI konuma getirildiğinde ters akım akışını önlemek için kullanılır. Her bir Endüktör bobini aniden KAPALI konuma getirildiğinde eşit ve zıt EMF üretir, bu bileşenlerde kalıcı hasara neden olabilir, bu nedenle ters akımı önlemek için Diyot kullanılmalıdır. Bir Röle modülü, kart üzerindeki tüm Sürücü devresi ile piyasada kolayca bulunabilir veya yukarıdaki bileşenleri kullanarak oluşturabilirsiniz. Burada 6V Röle modülünü kullandık. Aktarım hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz.