Данная схема термостата имеет полную гальваническую развязку между датчиком и электросетью. Это обеспечивает максимальную электробезопасность в случае применения, например, в проточном водонагревателе для душа или мойки посуды.
Принципиальная схема термостата показана на Рис.1. Для измерения температуры используется интегральный термодатчик LM235H, по своим характеристикам он аналогичен параллельному стабилизатору напряжения, величина напряжения стабилизации которого зависит от температуры и и изменяется с точностью 0,01 V на градус. Датчик предназначен для работы в диапазоне температур от -40 до +125⁰С.
Датчик подключается к схеме через экранированный кабель. С резистором R1 он образует своеобразный параметрический стабилизатор напряжения, величина напряжения стабилизации которого зависит от температуры. Этот источник напряжения подключён к прямому входу компаратора А1, а к инверсному входу А1 подключён делитель напряжения на резисторах R2, R4, R5. При помощи резистора R5 устанавливают температуру, которую нужно поддерживать. Резистор R2 подстроечный, с его помощью производится грубая установка температуры. Дело в том, что во всем диапазоне температур ( от -40 до +125⁰С ) напряжение на F1 максимум изменяется на 1,65 V. Это очень не много, потому перед эксплуатацией производят наладку термостата подстройкой R2, так чтобы переменным резистором R5 можно было задавать температуру в нужном диапазоне.
Когда температура оказывается ниже некоторого установленного резистором R5 порога, на выходе компаратора A1 возникает логический ноль и включается светодиод оптопары А3. Открывается маломощный оптосимистор этой оптопары и включает мощный симистор VS1, через который включается ТЭН ( нагреватель ). При повышении температуры выше заданного предела компаратор меняет состояние и ТЭН выключается. Необходимый для такой работы гистерезис создаётся резистором R8.
Питается компаратор от стабилизированного источника со стабилизатором А2. Этот стабилизатор аналогичен другому – 78L08 ( на выходе 8 V ).
Для получения полной гальванической развязки для питания термометра и компаратора используется маломощный силовой трансформатор Т1 с первичной обмоткой на 220 V и двумя вторичными обмотками на 9 V переменного напряжения каждая. Максимальный ток во вторичных обмотках , на который рассчитан этот трансформатор, – 100 мА.
Термостат теоретически позволяет поддерживать температуру от -40 до +125⁰С. Практически от +10 до +100⁰С. Более широкий диапазон в сторону низких температур установить можно, но вряд ли это имеет практическое значение. Разве что только для холодильного агрегата. Но в этом случае, когда компрессор нужно включать чтобы понизить температуру, нужно поменять полярность подключения входов компаратора, либо поменять местами F1 и R1, а так же «перевернуть» цепь R2, R4, R5, R6 ( так чтобы R6 был к плюсу, а R2 – к минусу ).
Датчик LM235H можно заменить любым LM235 или использовать отечественный аналог К1019ЕМ1.
Налаживание выполняется методом контрольного измерения напряжения на F1 при известной температуре. Затем можно вычислить нужные напряжения, зная что 0,01 V приходится на один градус, и установить R2 так, чтобы перестройка при помощи R5 была именно в этих пределах
источник: «РАДИОКОНСТРУКТОР» 02-2007, стр. 23.