Как построить термостат для 1 кВт водонагревателя (SCR контролируется)

Ниже приведена схема термостата, которую я недавно построил для управления обогревателем мощностью 1300 Вт. Нагревательный элемент (не показан) соединен последовательно с двумя спин-назад 16 ампер SCR (не показаны), которые управляются небольшим импульсным трансформатором. Импульсный трансформатор имеет 3 одинаковые обмотки, два из которых используются для подачи триггерных импульсов в SCR, а третья обмотка соединена с транзисторной парой PNP, которые поочередно подают импульсы на трансформатор в начале каждого переменного цикла переменного тока. Триггерные импульсы подаются на оба SCR вблизи начала каждого полупериода переменного тока, но только один из них проводит в зависимости от полярности переменного тока. Сила постоянного тока для схемы показана в левом нижнем углу чертежа и использует неполяризованный конденсатор емкостью 1,25 мкФ, 400 вольт для получения около 50 мА тока от линии переменного тока. Ток выпрямляется двумя диодами и используется для зарядки нескольких более крупных конденсаторов низкого напряжения (3300 мкФ), которые обеспечивают около 6 вольт постоянного тока для схемы. Напряжение постоянного тока регулируется стабилизатором напряжением 6,2 вольта и 150 Ом резистором последовательно с линией, ограничивающей импульсный ток при подаче питания.

Нижний компаратор (выход на выводе 13) служит в качестве детектора пересечения нуля и производит квадратную волну 60 Гц в фазе с линией переменного тока. Фаза слегка сдвигается сетью 0,33 мкФ, 220 К и 1К, так что импульс запуска SCR поступает, когда линейное напряжение составляет несколько вольт выше или ниже нуля. SCR не будут запускаться ровно с нуля, так как для поддержания проводимости не будет напряжения. Верхние два компаратора работают так же, как описано в схеме «Электронный термостат и реле». Низкий уровень на выводе 2 создается, когда температура выше желаемого уровня и подавляет квадратную волну на выводе 13 и предотвращает запуск SCR. Когда температура опускается ниже желаемого уровня, контакт 2 перейдет в состояние открытой цепи, позволяя квадратной волне на выводе 13 запускать SCR. Компаратор вблизи центра чертежа (штыри 8, 9, 14) используется, чтобы позволить нагреву вручную запускаться в течение нескольких минут и автоматически отключать его. Для разрядки конденсатора 1000 мкФ используется кратковременный тумблер (показано, подключенный к резистору 51 Ом), так что контакт 2 верхнего компаратора перемещается в состояние открытой цепи, позволяя квадратной волне 60 Гц запускать SCR и приводить в действие нагреватель. Когда конденсатор достигает около 4 вольт, схема возвращается в нормальный режим работы, когда термистор управляет работой. Моментальный переключатель можно также переключать так, чтобы конденсатор заряжался выше 4 вольт и отключил нагреватель, если температура выше настройки резистора.