El corazón del circuito es un operacional 741 que tiene en su salida un transistor NPN que opera a un relé.
El operacional se utiliza como comparador de tensión, esto significa que cuando la tensión de salida del 741 es positiva, tendremos la activación o energización del relé. Se emplean los dos contactos (NA y NC) del relé.
En la figura 1 se observa el diagrama completo del interruptor.
En la entrada no inversora del amplificador operacional se conecta un divisor de tensión formado por R1 y VR1. Con VR1 se ajusta la tensión de referencia que determinará la temperatura de disparo, lo que significa que la tensión de salida del circuito estará cerca de la tensión de alimentación, y con eso el transistor se mantendrá saturado, energizando el relé.
Cuando la temperatura del NTC alcanza el valor previamente establecido por VR1, la tensión en el divisor formado por R2 y el NTC (R4) se igualará a la tensión de referencia, originándose, entonces, la conmutación del comparador. Así, la tensión de salida del operacional caerá rápidamente a cero, con lo que el transistor Q1 se va al corte, desactivando el relé.
Para utilizar el circuito, lo que se hace es presionar SW1 de modo que, por un instante, estando el NTC "frío", el relé cierre sus contactos y mantenga la alimentación en la carga y en el sistema de alimentación con base en Q1.
Cuando la temperatura en el sensor alcanza el valor de referencia ajustado, se produce la desactivación del relé, se corta la alimentación y el circuito activa al sistema de alarma, avisando que se superó la temperatura máxima permitida y desactivando la carga.
Para activar nuevamente el circuito, el NTC debe estar por debajo de la temperatura preajustada y presionar SW1 por un instante.
En la alimentación del circuito note la inclusión de un regulador de tres terminales para mayor precisión de accionamiento.
La figura 2 muestra la disposición de los componentes en una placa de circuito impreso.
Para el circuito integrado y para el relé sugerimos la utilización de zócalos. El 7812 debe tener un disipador de calor y el transformador deberá poseer secundario de por lo menos 250mA.
El sensor es un NTC de 10kž a 25ºC, pero puede utilizarse algún equivalente.
De manera general, el valor de R2 deberá alterarse según el valor de la resistencia del NTC a temperatura ambiente.
Para accionar cargas de corrientes más elevadas, hasta 10A por ejemplo, el relé puede ser el G1RC2 (Metaltex), o equivalentes, y en ese caso tendrá que modificar el diseño de la placa.
Para probar el aparato mantenga SW1 presionado y actúe sobre VR1 hasta oir la conmutación característica del relé. Conecte una carga en IC3 para monitorear la acción de este componente. El sensor puede instalarse lejos del circuito, haciendo la conexión a través de un cable blindado. Ajuste VR1 para obtener el accionamiento a la temperatura deseada. Este ajuste debe hacerse con SW1 presionado. Para usar el sistema conectamos la salida IC3 a la carga que debe ser alimentada, y coloque el NTC en la zona donde debe sensar temperatura. El NTC puede ser pegado con elementos aglutinantes. En caso de que el lugar estuviera expuesto a humedad, debe preverse un blindaje para los terminales de conexión tanto como para el componente, a fin de evitar accionamientos erráticos.
En IC4 se puede conectar un sistema de aviso de sobrecalentamiento, como, por ejemplo, una lámpara roja o algún dispositivo sonoro.
Presionando SW1 la carga debe alimentarse normalmente.
Si hubiera sobrecalentamiento, el circuito desconecta automáticamente el relé y se alimenta el sistema de aviso conectado en IC4.