Rangkaian Pengendali Suhu 0 ~ 100 °C

Rangkaian kontrol thermal ini dapat digunakan dalam berbagai aplikasi yang membutuhkan sebuah pengendalian temperatur. Rangkaian mengendalikan relay kecil ON/OFF sesuai dengan pendeteksian suhu oleh sensor suhu LM35DZ. Ketika sensor suhu mendeteksi suhu lebih tinggi dari tingkat presetnya (VR1), maka relay akan terpicu dan ketika suhu turun di bawah suhu preset, maka relay dalam keadaan normal. Rangkaian ini dapat diaktifkan dengan tegangan 12 volt atau juga menggunakan baterai minimal 100 mA.

Catatan:
Ada beberapa versi dari sensor suhu LM35:
     LM35CZ & LM35CAZ (kemasan TO-92) ---- 40 °C sampai 110 °C
     LM35DZ (kemasan TO-92) -------------- 0 ~ 100 °C
     LM35H & LM35AH (kemasan TO-46) ------- 55 °C sampai 150 °C

Komponen utama dari rangkaian ini adalah sensor suhu LM35DZ yang sudah dikalibrasi dalam skala Celcius dengan konversi suhu ke tegangan dengan linear. Tegangan output (pin2) berubah secara linear sesuai perubahan suhu dari 0V (0 °C) hingga 1000 mV (100 °C)

Sensor suhu akan mendeteksi setiap perubahan suhu yang terjadi dan mengonversikannya menjadi sebuah tegangan (10mV/1 °C). Tegangan output tersebut dialirkan ke sebuah komparator (LM358). Trimpot VR1 dan R3 berperan untuk mengatur tegangan referensi Vref dari 0 - 1,62V. Op-amp (A2) berfungsi sebagai buffer tegangan referensi untuk menghindari pembebanan rangkaian pembagi (VR1 & R3). Komparator akan membandingkan tegangan antara output sensor suhu dengan Vref yang kemudian memutuskan untuk memicu relay atau tidak. Transistor Q1 merupakan switch elektronis yang jika mendapatkan picu pada kaki bias, maka arus pada emitor mengalir ke kolektor. Dengan demikian relay akan aktif.

Sebagai contoh, set point yang diinginkan adalah 70 °C dan relay akan terpicu saat set point tersebut tercapai.

1. Posisikan voltmeter/multimeter digital pada test point "TP1" dan "GND"
2. Putar VR1 perlahan-lahan untuk menaikkan tegangan referensi hingga pada voltmeter digital menunjukkan nilai sebesar 700 mV (0,7 V)

Komponen:

IC1 :   LM35DZ  Precision Celsius (Centigrade) Temperature sensor
IC2 :  TL431  +2.5V precision voltage reference
IC3 :  LM358  Dual single supply Op-amp.

LED1 -- 3mm or 5mm LED

Q1 -- General purpose PNP transistor ( A1015,...) with E-C-B pin-out)

D1, D2  -- 1N4148 silicon diodes (or 1SS133)
D3, D4  -- 1N400x (x=2,,,,.7) rectifier diodes

ZD1 --- Zener diode,  13V, 400mW

Preset (trim pot) :  2.2K   (Temperature set point)

Resistor  : ( 1/4W or 1/6W)

    R1 -- 10K  
    R2 -- 4.7M
    R3 -- 1.2K
    R4 -- 1K
    R5 -- 1K
    R6 -- 33Ω

Capacitors :

    C1  -- 0.1 µF ceramic or mylar cap
             (# 104 or 100n)
    C2  -- 470 µF or 680 µF electrolytic cap.
             (16V min)

Miscellaneous items :
 8-pin socket -- x 1 pcs
 Miniature relay -- DC12V  SPDT, Coil=400 Ω or  higher