Alarmes de Gel et Commutateurs à Température Froide : Un Circuit Simple et Efficace

 Les alarmes de gel et les commutateurs à température froide sont des outils essentiels pour protéger vos installations contre les dommages causés par des températures basses. Que vous souhaitiez prévenir les risques de gel dans votre jardin ou activer un dispositif en cas de températures trop basses, un circuit simple utilisant un thermistor peut être la solution idéale. Découvrons ensemble comment fonctionne ce circuit, ses composants, et comment vous pouvez le réaliser chez vous.

Le Fonctionnement du Circuit

Ce circuit est conçu pour déclencher un relais lorsqu'il détecte des températures froides. Voici comment cela fonctionne :

1. Thermistor :

   • Description : Un thermistor est un type de résistance dont la valeur change avec la température. Dans ce circuit, nous utilisons un thermistor avec une résistance de 15kΩ à 25°C et 45kΩ à 0°C. Vous pouvez trouver ce type de thermistor dans les catalogues de composants électroniques, comme celui de Maplin.
   • Rôle : Le thermistor détecte la température ambiante et ajuste sa résistance en conséquence. Lorsque la température descend en dessous d'un certain seuil, la résistance du thermistor change, ce qui modifie le comportement du circuit.

2. Composants du Circuit :

   • Op-Amp (Amplificateur Opérationnel) : Le circuit utilise un amplificateur opérationnel standard, le 741 (aussi connu sous les noms LM741, CA741, etc.). Cet op-amp fonctionne comme un comparateur pour comparer la tension de référence avec la tension fournie par le thermistor.
   • Potentiomètre (POT) : Un potentiomètre de 100kΩ permet d'ajuster la température de déclenchement du circuit. En modifiant cette résistance, vous pouvez régler la température à laquelle le circuit sera activé ou désactivé.

3. Fonctionnement du Commutateur :

   • Réglage de la Température : Le potentiomètre ajuste la tension sur l'entrée non-inversée de l'op-amp, qui est alimentée à la moitié de la tension d'alimentation. Lorsque la température change, le thermistor modifie la tension à l'entrée inversée de l'op-amp. Si la température descend en dessous du seuil réglé, la sortie de l'op-amp passe de la tension d'alimentation à environ 1 ou 2 Volts.
   • Activation du Relais : Lorsque la sortie de l'op-amp est suffisamment basse, elle ne peut plus activer le transistor, ce qui désactive le relais. Cela empêche le relais de se déclencher si la température reste dans la plage désirée.

4. Hystérésis :

   • But : Un petit montant d'hystérésis est introduit par une résistance de 270kΩ pour éviter des changements rapides du relais lorsque la température est proche du seuil de commutation.

Réalisation du Circuit : Le PCB

• Conception du PCB : Le circuit peut être monté sur un PCB (circuit imprimé) simple. Voici comment procéder :
  • Disposition : Le PCB est conçu avec Kicad et est simple à réaliser. Il est important de vérifier que les composants et les pistes correspondent aux dimensions réelles du circuit avant de souder les pièces.
  • Composants : Le relais utilisé est un relais à 2 contacts de type Finder Electronics 40.52, idéal pour ce type de circuit.

Conclusion

Ce circuit simple mais efficace est parfait pour les applications où un contrôle de la température est crucial. Que vous souhaitiez protéger vos plantes des dommages dus au gel ou déclencher un appareil lorsque la température devient trop basse, ce circuit vous offre une solution pratique et personnalisable. Avec des composants courants et un design accessible, il est facile à assembler et à adapter à vos besoins spécifiques.