이전에는 온도에 따라 두 개의 LED가 빛나는 온도 제어 LED 회로를 구축했습니다. 이제 릴레이를 사용하여 해당 회로를 강화하고 있으며 이제 온도에 따라 가정용 AC 기기 를 제어 할 것 입니다. 이 회로는 온도가 특정 수준 (이 회로에서 50도)을 초과하면 트리거되는 자동 전등 스위치 역할을 합니다. 우리가 사용하는 LM35을 여기에 온도 센서로. 이 50도 값의 임계 온도는 요구 사항에 따라 회로의 가변 저항을 조정하여 변경할 수 있습니다.
데모 를 위해이 온도 제어 스위치 회로 에 간단한 LED 전구를 사용했습니다. 즉, 온도가 섭씨 50도 이상으로 올라가면 전구가 자동으로 켜지고 온도가 50도 이하로 떨어지면 전구가 자동으로 꺼집니다. 여기에서 전구를 모든 AC 가전 제품으로 교체 할 수 있습니다. 예를 들어 팬으로 교체하면 온도 제어 팬 회로 역할을합니다. 임계 온도를 섭씨 100 도처 럼 매우 높게 설정하고 전구 대신 알람을 연결하거나 적절한 등급의 릴레이를 사용하여 특정 온도 이상으로 에어컨이 자동으로 켜지도록 구성 할 수도 있습니다..
필수 구성 요소:
- 9v 배터리
- IC 7805
- 온도 센서 LM35
- 연산 증폭기 LM358
- 10k 옴 저항기
- 1k 옴 저항기
- 가변 저항기 10k
- LED (옵션)
- NPN 트랜지스터 BC547
- 다이오드 1N4007
- 릴레이 6v
- 전구 또는 AC 기기
온도 센서 LM35:
LM35는 장치와 같은 3 핀 트랜지스터입니다. VCC, GND 및 OUTPUT이 있습니다. 이 센서는 온도에 따라 출력에서 가변 전압을 제공합니다. LM35는 섭씨 출력을 제공하며 최대 섭씨 150도까지 감지 할 수 있습니다. LM35는 일반적으로 디지털 온도계 또는 온도 측정에 사용되는 매우 인기 있고 저렴한 온도 센서입니다.
온도가 +1 섭씨 상승 할 때마다 출력 핀에서 + 10mV 더 높은 전압이 발생합니다. 따라서 온도가 섭씨 0도이면 센서 출력은 0V가되고, 온도가 섭씨 10도이면 센서 출력은 + 100mV가되고, 온도가 섭씨 25도이면 센서 출력은 + 250mV가됩니다.
연산 증폭기 LM358에 대한 기준 전압 설정:
여기에서는 연산 증폭기 LM358을 사용하여 LM35의 출력 전압을 기준 전압과 비교했습니다. 언급했듯이 임계 전압 50도에 대한 회로를 설정 했으므로 50도에서 연산 증폭기를 트리거하려면 기준 전압을 0.5V로 설정해야합니다. 50도 온도에서 LM35 출력 전압은 0.5V 또는 500mV입니다. 기준 전압 은 LM358의 핀 2 번 전압입니다.
이제 기준 전압을 설정하기 위해 저항 R1과 10k의 가변 저항 RV1을 사용하여 전압 분배기 회로 를 생성했습니다. 위의 공식을 사용하여 그에 따라 기준 전압을 설정하고 임계 값 온도를 변경할 수 있습니다. 섭씨 50도 온도를 트리거링 값으로 설정하려면 전위차계를 대략 8k: 2k로 설정할 수 있습니다.
Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin
(여기서 R2는 전위차계의 두 번째 부분: 2k ohm이고 R1은 R1 + 전위차계의 첫 번째 부분: 10k + 8k)
Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0.5v
연산 증폭기 LM358:
연산 증폭기는 전압 비교기 라고도 합니다. 비 반전 입력 (+)의 전압이 반전 입력 (-)의 전압보다 높으면 비교기의 출력은 High가됩니다. 그리고 반전 입력 (-)의 전압이 비반 전단 (+)보다 높으면 출력은 LOW가됩니다. 여기에서 연산 증폭기 작동에 대해 자세히 알아보십시오.
LM358은 내부에 두 개의 독립적 인 전압 비교기 가있는 듀얼 저잡음 연산 증폭기 입니다. 이것은 비교기, 서머, 적분기, 증폭기, 미분기, 반전 모드, 비 반전 모드 등과 같은 다양한 모드에서 구성 할 수있는 범용 연산 증폭기입니다.
회로도:
작동 설명:
이 온도 제어 가전 회로의 작동 은 간단합니다. 9v 범용 배터리는 전체 회로에 전원을 공급하는 데 사용되며 IC7805는 조정 된 5v 전원을 회로에 제공하는 데 사용됩니다. 온도가 50도 미만이면 LM358의 출력이 LOW로 유지되고 트랜지스터 Q1 및 릴레이도 OFF 상태로 유지되므로 전구가 꺼집니다. POT를 회전하여 그에 따라이 임계 온도를 설정할 수 있습니다.
이제 주변 온도가 섭씨 50도를 초과하면 핀 2에서 LM35의 출력 전압도 0.5V 또는 500mV보다 높아집니다. LM35의 출력은 Op-amp LM358의 핀 3에 연결됩니다. 기준 전압 (LM358의 핀 2의 전압)을 0.5V로 설정 했으므로 이제 핀 3 (비 반전 입력)의 전압이 핀 2 (반전 입력)의 전압과 opamp LM358 (PIN 1) HIGH가됩니다. LM358의 출력은 NPN 트랜지스터 Q1의베이스에 연결되므로 Q1도 ON이되어 릴레이가 트리거되고 전구가 켜집니다. 릴레이에는 작은 전류로 에너지를 얻고 연결된 AC 장치를 트리거하는 작은 코일이 있습니다. 이것이이 회로가 온도 제한을 감지하고 어플라이언스를 자동으로 켜는 방법입니다.
데모 비디오에서는 납땜 인두를 사용하여 주변 온도 센서 LM35를 가열하고 마지막에 비디오를 확인했습니다. 또한 여기에서는 220v의 직접 AC 주전원으로 작업하고 있으므로 극도의주의가 필요합니다. 그렇지 않으면 심각한 부상을 입을 수 있습니다.
릴레이 작동:
릴레이는 전자기 스위치로, 트랜지스터를 스위치로 사용하는 것처럼 작은 전류가 가해지면 훨씬 더 큰 전류가 흐를 수 있습니다. 릴레이는 일반적으로 훨씬 더 작은 DC 전류를 사용하여 AC (교류) 장치를 제어하는 데 사용됩니다.
릴레이는 내부에 코일이 있으며 코일에 전압이인가되지 않으면 COM (공통)이 NC (상시 닫힘 접점)에 연결됩니다. 그리고 코일에 약간의 전압이 가해지면 전자기장이 생성됩니다. 전기자 (스프링에 연결된 레버)를 끌어 당기고 COM과 NO (일반적으로 열린 접점)가 연결되어 더 큰 전류가 흐를 수 있습니다. 릴레이는 여러 등급으로 제공되며 여기서는 7A-250VAC 전류가 흐르도록하는 6V 작동 전압 릴레이를 사용했습니다.
릴레이는 트랜지스터, 다이오드 및 저항으로 구성된 소형 드라이버 회로 를 사용하여 구성됩니다. 트랜지스터는 전류를 증폭하는 데 사용되어 전체 전류 (DC 소스-9v 배터리)가 코일을 통해 흐르고 완전히 에너지를 공급할 수 있습니다. 저항은 트랜지스터에 바이어스를 제공하는 데 사용됩니다. 다이오드는 트랜지스터가 꺼질 때 역전 류 흐름을 방지하는 데 사용됩니다. 모든 인덕터 코일은 갑자기 꺼질 때 동일하고 반대의 EMF를 생성하므로 부품에 영구적 인 손상을 줄 수 있으므로 역전 류를 방지하기 위해 다이오드를 사용해야합니다. 릴레이 모듈은 보드의 모든 드라이버 회로 시장에서 쉽게 볼 수 있습니다 또는 구성 요소 위에 사용하여 만들 수 있습니다. 여기서는 6V 릴레이 모듈을 사용했습니다. 여기에서 릴레이에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.