Montaje de un termostato electrónico

Un equipo que nos permite regular y controlar la temperatura. En la que activará un relé para el encendido o apagado de un calefactor o refrigerador. Se compone de Sensor NTC, Amplificador UA709 y un Rele .

1. MONTAJE DE UN TERMOSTATO
ELECTRÓNICO 1

2. CONTROL DE LA TEMPERATURA
Otraaplicaciónmuyinteresantedelaelectrónicaesla
regulacióndelatemperatura,medianteelencendidoyapagado
deunelementocalefactororefrigeradordeformaquela
temperaturamediadelazonacontroladasemantengadentro
deunoslímitesestablecidos.
Eldispositivoquerealizaestasfuncionessedenomina
termostato,estandocondicionadassuscaracterísticasyporlo
tantosumejoropeorprecisiónenelcontrol,porla
sensibilidadquesenecesiteanteloscambiosdetemperatura.
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3. SENSOR COMO
ELEMENTO DETECTOR
Cualquiertermostatodisponedeunelementosensor,
encargadodedetectarlatemperaturadelpuntoolazonaque
sedesearegularydeundispositivocapazdeproducirlos
encendidosyapagadosnecesariosdelaparatoquerealiceel
calentamientooenfriamiento,elcualdebesercapazde
obedecerlasordenesdelsensor,biendirectamente,oa
travésdeuncircuitointermedio.
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4. SENSORAMPLIFICADOR RELÉ
Eldispositivocuyomontajesevaadescribiracontinuaciónvaa
realizarelcontroldeunatemperatura,comprendidaentre-20ºCa
+150ºCdisparandounrelécuandocoincidaconlaqueseha
preseleccionadoenelequipo.Unsensordetemperaturayun
circuitoamplificadorseránlosquedetectenycontrolenesa
temperaturaalaquesequierequeentreelreléparaconectary
hacerfuncionarelcalefactororefrigerador.
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Senecesitadeuncircuito
estabilizadordetensión
positivaparaqueno
afectenalcircuitodel
sensor,evitandolas
posiblesvariacionesdela
tensióndealimentación,
quepuedenproducirsea
causadelaredoporel
propiofuncionamientodel
circuito.

5. ESQUEMA ELÉCTRICO
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6. ComoelementosensorseutilizaunaresistenciaR1NTCqueal
serde coeficientenegativo de temperatura, la
resistenciadisminuyeamedidaqueaumentalatemperatura.Esta
resistenciaformarápartedeuncircuitoresistivodivisorde
tensión,formadodeR2yR9,deformaquealvariarsuvalor,
modificarálatensiónenunpuntodeterminadodelcircuito.
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7. Estepuntoenelquesevaadisponerdeunatensiónvariableconla
temperatura,conunnivelmuydébil,seempleacomoentradadeun
amplificadorCI1,polarizadoporR8,C1yC2,quevaaaumentarla
magnituddelasvariacionesytransformarlaendosestadosdetensión
diferentesqueaplicadosalcircuitodereléproduciránsuexcitacióno
vueltaareposo.ParaexcitarelrelédeberáaplicarsealaentradadeCI1
unatensiónaproximadade0,04V. 7

8. Elmargendetemperaturassobreelquevaaactuarelequipo
seeligeconelpotenciómetrodecontrolP1situándoleenel
puntoqueindiquelatemperaturaquesedeseaestabilizar.
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9. Laalimentacióndelcircuitoobtenidadelpuentedediodos
formadoporD5,D6,D7yD8conloscondensadoresdefiltro
C5yC6esdedoblepolaridadconlamasacentral,esdecir,
queexistiráunatensiónpositivaconrespectoamasayotra
negativaconrespectoalamismamasa. 9

10. Latensiónpositivaestáestabilizadamedianteelcircuito
estabilizadorserieformadoporTR1,D3,R12,C3yC4.Elloes
debidoaqueesnecesariodisponerdeunatensiónmuyestable
paraalimentarelsensor,conobjetodequenosedetecten
comovariacionesdetemperaturalasposiblesoscilacionesde
latensióndealimentación,loqueprovocaríafallosenelequipo.
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11. ElcircuitodereléestaformadoporTR2,TR3,R10,R11,R13,R14,D4yRL1
ofrecedosformasdeoperación,segúnsetratedeoperacionesde
calentamientooenfriamientoyaquelafunciónarealizarporel
componenteesopuestasegúnsetratedeunauotra.Lacorrientemáxima
quepuedeconducirelreléesde1amperio,loquesuponeunapotencia
máximadecargade220W.Paracargasuperiordebesustituirseporotro
demayorpotencia. 11

12. UA709
ElcircuitointegradoUA709esunamplificadorsensiblealas
variacionesdetensión(continuaoalterna)queseapliquen
entresusdosentradas,entregandoalasalidaunatensión
muchomayor,pudiendoserigualaladealimentaciónsila
entradaexisteunavariacióndeseñalsuficiente.
Lagananciadetensiónquepuedeobtenerseconesteintegrado
esmuyelevada,delordende20.000,esdecir,queelnivelde
salidaseráeldeentradamultiplicadoporestacifra.
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Ensumontaje,seempleaun
zócalode14patillasque
facilitalasustitucióndel
integradoencasodeaveríay
evita sobrecalentamiento
peligrosos durante la
soldadura.Posee una
muescaquedebecoincidir
conlaserigrafíadelaplaca.

13. COMPONENTES DEL
EQUIPO
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14. RESISTENCIAS
R1 = Resistencia NTC disco 4K7
R2 = Resistencia ½ vatio 120Ω
R3 = Resistencia ½ vatio 1K2
R4 = Resistencia ½ vatio 12Ω
R5 = Resistencia ajustable 220Ω
R6 = Resistencia ajustable 2K2
R7 = Resistencia ½ vatio 470Ω
R8 = Resistencia ½ vatio 1K5
R9 = Resistencia ½ vatio 470K
R10 = Resistencia ½ vatio 39K
R11 = Resistencia ½ vatio 18K
R12 = Resistencia ½ vatio 560Ω
R13 = Resistencia ½ vatio 220Ω
R14 = Resistencia ½ vatio 680Ω
Ra = Resistencia ½ vatio 1K (ajuste)
Rb = Resistencia ½ vatio 150Ω(ajuste)
Rc= Resistencia ½ vatio 27K (ajuste)
P1 = Potenciómetro 10 K lineal simple
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P1

15. CONDENSADORES
C1 = Condensador cerámico de disco 2K2
C2 = Condensador PLACO 220K/250V
C3 y C4 = Condensador electrolítico 32µF/10V
C5 y C6 = Condensador electrolítico 1000µF/16V
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16. SEMICONDUCTORES
CI1 = Circuito Integrado µA 709
TR1 = Transistor NPN BD135
TR2 = Transistor NPN BC548
TR3 = Transistor PNP BD136
D1 y D2 = Diodo 1N914 o 1N4148
D3 = Diodo zenerBZY88 C9V1
D4 = Diodo piherSD160
D5, D6, D7 y D8 = Diodo 1N4007
Zócalo DIP 14 pines para CI1
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17. OTROS MATERIALES
Transformador de 220V/12V/0V/12V
Placa de Circuito Impreso
Relé RaluxPL 12V
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18. MONTAJE DEL
CIRCUITO EN PCI
Elmontajeseiniciaráprimeramenteconlacolocacióndelas
resistenciasfijasyajustables.Acontinuaciónsemontarálos
condensadoresrespetandolapolaridadylaposiciónenlaPCI.
Despuésdesoldaryeliminarlosrestosdeterminalesserealizará
lainsercióndelossemiconductores,respetandosuposiciónenla
PCI,comenzandoconlosdiodos,transistoresycircuitointegrado.
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1º
4º
3º
2º

19. COMPONENTES DE LA
CAJA MECANIZADA
Caja mecanizada
Conmutador de tensión
Portafusible de tapón para chasis
Fusible de 250 mA
Conector macho aéreo DIN5
Conector hembra chasis DIN5
Goma pasa cable
Botón de aluminio negro
Interruptor balancín Davi
Piloto Neón
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20. MONTAJE EN CAJA
MECANIZADA
Elmontajemecánicosepuedecomenzarsituandosobrela
tapadelacajatodosloscomponentesnecesarios:
interruptor,pilotoneón,potenciómetro,enchufebasedered,
portafusible,conmutadordetensión,gomapasacableyel
conectorDIN5pines.
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21. MONTAJE DE LOS ELEMENTOS
EN LA CAJA MECANIZADA
Primeramentemontaremoslaplacadecircuitoimpresosobrela
basedelacaja,acontinuacióneltransformadoryelrelé.
Posteriormenteserealizaráelcableado,empezandoconla
conexióndeloselementosdelatapayluegoconlaconexión
detodosloselementosdelabasedelacaja.
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22. HILOS CONDUCTORES
Almontarlosseparadoresdelaplacadecircuitoimpresoala
basedelacaja,secolocarátambiénelterminaldeconexiónde
masaaunodelostornillos.
Seutilizaránparalaconexiónderedde220Vhilode1mm².
ParalaconexióndelsensoralosconectoresDIN5seutilizarán
cableapantalladodoble.Losdemásconductoresseemplearán
hiloflexiblede0,5mm².
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23. OPERACIONES DE AJUSTE Y
COMPROBACIÓN
Antesdecerrarlacaja,esnecesariorealizaralgunasoperaciones
deajuste.
Secomenzarásituandoloscursoresdelasdosresistencias
ajustablesR5yR6enunaposiciónintermediadesurecorrido.
DespuéssesoldarálaresistenciadepruebaRade1Kalos
terminalesRySScomopuedeobservarseenlaimagen,después
seconectaráunabombillaalenchufebasedecarga,seconectará
elequipoalaredeléctricapulsandosobreelinterruptoryalactuar
sobreelpotenciómetroP1seapagaráyencenderálalámparaen
lasproximidadesdelaindicaciónde60ºC.
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Sisetieneeste
resultadoserá
señaldequeel
montaje
realizadoes
correcto,
apagándoseel
equipo.

24. OPERACIONES DE AJUSTE Y
COMPROBACIÓN
DespuésseretirarálaresistenciaRade1Kyseconectará
elcabledelsensoralaentradasoldandoasusdosextremos
libreslaresistenciaRbde150Ω.Elpotenciómetrose
colocaráentoncesindicandounatemperaturadeunos
120ºC;unavezenestaposiciónseencenderáelequipo
nuevamenteyseretocarálaresistenciaajustableR6hasta
queelreléoscileentrelaposicióndeactivaciónydereposo.
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25. OPERACIONES DE AJUSTE Y
COMPROBACIÓN
Despuésdeapagarelequipo,secambiarálaresistenciaRb
de150ΩporRcde27K,conelpotenciómetroseñalando
-10ºCyajustandolaresistenciaajustableR5.
Unavezfinalizadasestasoperaciones,seapagaráelequipo
ysesustituirálaRcporlaNTC,cerrándoselacaja.
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26. TEN EN CUENTA
Elsensorsecolocarásinningúnsoportesisedesea
controlarlatemperaturaambiente.Pararealizarelcontrolde
solidosylíquidossenecesitaadaptarlaNTCsobresoportes
especiales.
Duranteelfuncionamientoesnecesariotenerencuentaque
existiráunciertoretardoderespuestadelaNTCante
cambiosbruscosdetemperatura,quepuedeserdefinido
experimentandoestefactorconelequipo.
Sehautilizadoconexionesdiferentesdelreléparacalentary
enfriardebidoaqueloscalefactoresyrefrigeradores
eléctricosproducenaccionesopuestas,debiendorecibirla
alimentaciónteniendoencuentaestacircunstancia.
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27. FIN DE LA PRESENTACIÓN
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