ATTENTION, CES CIRCUITS NE SONT PAS ISOLÉS DU SECTEUR.
NE FAITES AUCUNE MANIPULATION SOUS TENSION.
Après les TDA1023 et 1024 introuvables, il y a le UAA2016 que nous utiliserons, faute de concurrence. Datasheet ici.
Il permet, en principe, de commander une source de chaleur via un triac et de maintenir une température de consigne, affichée par un potentiomètre et mesurée par une CTN.
Extrait du datasheet:
C'est une régulation à bande proportionnelle, ajustée par R3. Sans cette résistance, la bande de régulation est réduite à ± 0,15°C.
Au dessous de la T° fixée -0,15°C, le radiateur chauffe continuellement.
Au dessus de la T° fixée +0,15°C, il ne chauffe plus.
Entre ces deux valeurs, il chauffe pendant un temps de 0 à 40 secondes, toutes les 40 secondes (norme européenne...) . Contrairement aux TDA, les UAA2016 ont besoin d'une référence secteur pour calculer ce temps.
Que nous apprend ce diagramme ?
Le circuit fournit une tension de référence Vref (de -5,5volt env.) sur la pin 1.
Ne tenons pas compte des pins 2 et 4 laissées en l'air et du compteur des 40 secondes, on voit que la tension de la pin 3 est comparée à Vref/2.
Conclusion n°1:
Pour rester dans la bande de régulation, il faut chauffer la CTN de façon à maintenir la tension de la pin 3 à Vref/2.
Conclusion n°2:
Pour avoir Vref/2 sur la pin 3, il faut que la résistance entre les pins 7 et 3 (réglage de la T° de consigne) soit égale à la résistance entre les pins 3 et 1 ( R CTN sur ce schéma).
Conclusion n°3:
Pour faire un thermostat linéaire, il faut que les variations de ces résistances en fonction de la T° soient linéaires.
Avec le schéma proposé, c'est pas gagné !
Voici la superposition des courbes (en kΩ/°C) des résistances de consigne (7;3) et CTN (3;1) en fonction de la T° avec une CTN de 47k, un potentiomètre de 470kΩ lin, Rdef=150k, R2=20k
Dans cette configuration, l'affichage linéaire peut être juste pour 7 et 28°C env. Pour le reste, c'est tout faux.
On peut mieux faire:
1- Supprimer Rdef pour retrouver la linéarité du potentiomètre
2- Linéariser la CTN en ajoutant une résistance en parallèle
Circuit modifié:
Effet de la résistance de linéarisation Rp:
La résistance en parallèle Rp écrase la courbe de la CTN aux basses T°.
Le réglage de cette résistance agit principalement sur la pente de la "droite" obtenue.
Superposition à nouveau les courbes du potentiomètre de consigne (22kΩ) et CTN linéarisée:
Méthode de réglage:
Je conseille en rouge dans le titre de ne faire aucune manipulation sous tension, mais mettez quand même de gants en cahoutchouc, c'est plus prudent.
Je pense que la méthode la plus simple est celle ci:
Quand on regarde la courbe d'une CTN 47k standard, on voit que la valeur de la résistance pour 25°C est 47k (normal..) et pour 5°C, elle est de 120 kohm. Mais vous pouvez placer la CTN dans le frigo pour le vérifier.
Préparez deux résistances de 47k et 120k sur deux pins de barette sécable pour remplacer la CTN sur le PCB (voir photo ci dessous).
Donc, on remplace la CTN par deux résistances de 47k et 120k:
Avec la résistance de 47k, on ajuste le basculement pour 25°C avec le potentiomètre Rs
Avec la résistance de 120k, on ajuste le basculement pour 5°C avec le potentiomètre Rp
Après quelques retouches successives, on cherche à avoir le basculement à 25°C avec la R de 47k ET le basculement à 5°C avec la R de 120k, sans retoucher les réglages.
Un autre problème du UAA2016:
La notice précise qu'il faut utiliser un triac "sensible". En réalité, il est difficile de trouver le mouton à 5 pattes capable de fonctionner de façon fiable avec un UAA2016 .
Une solution est l'utilisation d'un MOC3021 (la fonction commande au passage à 0 du MOC 3041 est inutile, le UAA le fait dejà).
Choisir une LED haute luminosité pour visualiser la commande du triac.
Voici le schéma complet: Cliquez sur le dessin pour agrandir
La zener est juste une protection du condensateur de filtrage (UAA2016 absent ou coupé), une tension de zener de 12 à 18 volts convient (isolement du condensateur de filtrage =25v).
Sur le typon, il est possible d'ajouter un condensateur de découplage de 100nF entre les pins 1 et 3 (comme prévu sur l'entrée comparateur des TDA) pour court-circuiter d'éventuels parasites récupérés par le câblage de la CTN. Vu les valeurs des composants utilisés ici, cette précaution n'est pas vraiment indispensable.
Un typon correspondant est disponible ICI .
Téléchargez et ouvrez l'archive .zip pour retrouver le fichier .TCI
Imprimer le typon avec le logiciel gratuit TCI4.
Un triac BTA 16 600 peut commander une puissance max de 3600W, il sera suffisant pour la plupart des applications. En fonction de cette puissance, il faut lui associer un petit radiateur ou le fixer sur une partie métallique, la semelle des BTA est électriquement isolée. Le respect des branchements phase et neutre comme indiqués sur le schéma complet augmente la sécurité. Rem, il manque la LED sur cette photo, elle est sur la photo ci dessous.
Essai sur table:
Le thermostat alimente un radiateur de 1500w, après stabilisation de la T°, on a ceci (sans trucage)
ATTENTION !! Un peu de sérieux, ne reproduisez pas chez vous cet infâme bricolage de coin de table. De plus, cette photo est trompeuse, le secteur arrive en 3 et 4, avec la phase en 3. Le radiateur est en 1 et 2.
Si il y a plusieurs radiateurs pour une même pièce, visitez cette page
En prime, voici un affichage des températures pour le potentiomètre (plage active d'un angle de 270° + un angle mort de 15° à chaque bout).
Copiez l'image (clic droit dessus) et collez la dans un éditeur (word) pour l'imprimer à vos dimensions.
Le logiciel Qcad gratuit en français pour faire ces dessins est téléchargeable ICI