Úprava vysoušeče vzduchu.

Tento levný typ vysoušeče (obr vpravo) není vybaven žádnou regulací teploty. Výrobce patrně předpokládá používání v teplejších krajinách. V naší zeměpisné šířce při použití tohoto vysoušeče v nevytápěných místnostech dochází k tomu, že Peltierův článek má přebytek výkonu a ochladí svou studenou stranu až do záporných teplot. Pak se chladicí profil postupně obalí ledem (stejně jako výparník v ledničce) a voda přestane odkapávat do zásobníku. Ledový obal snižuje účinnost vysoušení nehledě na to, že při odtávání jeho povrchu teče voda na zem okolo vysoušeče čím vzniká větší škoda než užitek.

sušička

Zapojení vysoušeče před úpravou je na obr.vlevo. Dva mikrospínače slouží k vypnutí funkce chlazení při nežádoucích stavech. SW1 vypne chlazení a rozsvítí červenou kontrolku když se nádržka naplní nachytanou vodou. Je ovládán plovákem z nádržky. Spínač SW2 vypne chlazení při vyjmuté nádobce na vodu. Samotný Peltierův článek je připojen přes tepelnou pojistku, která by ho měla zachránit při poruše ventilátoru.

původní schema

Vysoušeč je napájen odděleným spínacím zdrojem 12 V, který dodá až 5 A stejnosměrného proudu. Použitý Peltierův článek opravdu 5A odebírá.

Aby nedocházelo k namrzání vody na chladiči, je třeba zapojení doplnit jednoduchým regulátorem teploty. Regulace vypíná pouze chladicí článek. Ventilátor musí běžet stále, protože vypnutý peltier má tepelnou setrvačnost a ještě chladí (a chladič chytá vodu). Když teplota chladiče stoupne nad nastavenou hodnotu tak regulátor chlazení zase zapne.

Zapojení jednoduchého teplotního regulátoru je na obr.dole. Jako teplotní čidlo byl použit termistor NTC a jako komparátor levný operační zesilovač. Spínací tranzistor, který bude řídit teplotu je zapojen mezi Peltierův článek a záporný pól napájení.

Můstkové zapojení termistoru, trimru a děliče dvou stejných odporů je připojeno na oba vstupy operačního zesilovače LM 741 (MAA741). Zesilovač má zavedenu kladnou zpětnou vazbu odporem R6. Zpětná vazba způsobuje rychlé překlopení výstupu operačního zesilovače do stavu sepnuto nebo vypnuto. To je potřebné aby při dosažení nastavené teploty nedocházelo pouze k přivírání tranzistoru a omezování proudu peltieru. Pak by na tranzistoru byla velká výkonová ztráta a bylo by ho třeba chladit. To je jednak zbytečná komplikace a také se tak zbytečně plýtvá energií. Zapojením kladné zpětné vazby se zároveň docílí hystereze potřebné k tomu, aby nedocházelo k příliš častému zapínání a vypínání spojenému se ztrátami a případně i rušením rozhlasových vln. S použitými hodnotami odporů dojde například k vypnutí chlazení při dosažení cca -1 °C, ale k zapnutí až při oteplení chladiče na +3°C. Hystereze je tedy 4°C. Střední teplotu lze samozřejmě nastavit trimrem T1.

Z výstupu zesilovače je řízen výkonový tranzistor MOS. Je použit takový typ, který má v sepnutém stavu velmi malý odpor. Proto se na něm ztrácí jen nepatrná část energie a tranzistor není nutné chladit. Protože integrovaný obvod LM741 nedokáže snížit na svém výstupu napětí až k nule ale jen na cca +2 V, tak je před tranzistor zařazena bílá LED dioda, na které je úbytek až 3,5 V. Tím je zajištěn nevodivý stav tranzistoru při vypnutí. Pokud použijeme vysocesvítivou diodu pak při stavu chlazení zapnuto svítí. Pokud nemáte zájem o optickou kontrolu chodu chlazení je možno použít nejlevnější červené diody LED, které se ale musí použít dvě (na jedné je malý úbytek, jen cca 1,5 V). Na použití dvou LED je připraven plošný spoj. Při použití (jedné) bílé LED se místo druhé osadí drátová propojka.

sonda na chladiči

Teplotní čidlo je potřeba připevnit ke chladicímu profilu, kde je ale vystaveno vlhkosti. Proto je vhodné termistor před působením vody chránit. Vhodné ochranné pouzdro je možno získat ze starého germaniového tranzistoru. Po odbroušení okraje můžeme vnitřnosti tranzistoru vyjmout a do zbylé čepičky vložíme termistor. Pouzdro s termistorem vyplníme silikonovou vazelínou, která se používá na chladiče. Tím se získá dobrý přenos teploty na termistor a zároveň ochrana proti vlhkosti. Vývody termistoru nastavíme lankem a navlékneme na ně bužírky. Na tento celek nasadíme teplem smrštitelnou bužírku a tu teplovzdušnou pistolí nebo plamenem smrštíme.

Do okraje chladiče studené strany vyvrtáme 2mm otvor pro samořezný šroubek, kterým přitiskneme zhotovené teplotní čidlo ke chladiči pomocí malé kabelové příchytky, jak je vidět na obr.5. Vodiče od čidla připájíme do plošného spoje regulátoru (pozice R1). Destičku regulátoru upevníme také pomocí samořezného šroubu k plastové kostře vysoušeče ve volném prostoru poblíž chladiče. Na plošném spoji je vhodné posílit plošky mezi vývody S a D tranzistoru a výstupem z desky připájením kousků drátu. K desce připojíme mínus pól i záporný vývod peltieru vodiči dimenzovanými na 5A. Vodič přívodu +12V pro regulátor stačí dimenzovat na desítky miliampér.

Trimrem T1 je možno nastavit spínací teplotu chladiče podle sondy teploměru. Většina lepších multimetrů umožňuje teplotu takto měřit. Jednodušší, ale o dost pomalejší cesta je prostě za provozu postupně pootáčet trimrem až přestane namrzat led na chladiči. Pokud to ale přeženete, tak se sníží účinnost vysoušení. Aby nebylo nutné pro regulaci teploty skřínku vysoušeče rozebírat, je dobré v zadní stěně vyvrtat malý otvor pro šroubováček na ovládání trimru.

regulátor teploty DPS
Návod byl publikován v časopisu Praktická Elektronika číslo 1/13
©   Jaroslav Skalník    -    1.10.2010  
 Home