Сучасні електричні чайники автоматично відключаються від мережі, коли у них закипає вода. Подібний сервіс можна ввести і в звичайний електрочайник, якщо доповнити його нескладним пристроєм, про який розповідається в цій статті.
В якості датчика закипання води використовується нескладний пристрій (рис. 1), складається з гнучкої трубки термочутливого елемента, що знаходиться всередині неї з одного боку. Іншою стороною трубка вставлена в отвір у кришці чайника таким чином, щоб нагріте повітря і пар потрапляли до неї. В момент закипання води зростає їх потік усередині трубки, що і фіксується термочутливим елементом.
Як термочутливого елемента використаний германієвий діод VD1 (рис. 2) з його сильною залежністю зворотного струму від температури нагріву. При холодному корпусі діода його зворотний струм малий і тригер, зібраний на транзисторах VT1 - VT3, знаходиться в початковому стані, при якому транзистор VT1 закритий, a VT2 і VT3 - відкриті. Відкрите стан транзистора VT3 викликає відмикання симістора VS1, в результаті чого нагрівальний елемент чайника підключається до мережі. При закипанні води температура всередині трубки підвищується, що призводить до збільшення зворотного струму діода VD1, в результаті транзистор VT1 відкривається і тригер переходить в протилежний стан - транзистор VT1 відкритий, a VT2 і VT3 - закриті. Це призводить до замиканню симістора VS1 і відключення чайника від мережі.
Для повторного увімкнення необхідно вимкнути пристрій на 5...10 с і знову включити його. Конденсатор С1 пригнічує можливі перешкоди в ланцюзі датчика температури, а також забезпечує правильну установку тригера при включенні харчування.
Датчик виконаний з гнучкою товстостінної трубки з ізоляційного матеріалу, вона має довжину 120...150 мм і внутрішній діаметр 6...8 мм. Однією стороною трубка вставлена в злегка збільшений отвір в кришці чайника, призначене для виходу пари. Діод VD1 з попередньо припаяними проводами для герметизації занурюють у епоксидну смолу і, після її затвердіння, закріплюють всередині трубки на відстані 15...20 мм від її протилежного боку (наприклад, приклеюють до стінки). Провідники, що йдуть від діода, бажано звити. Діаметр трубки повинен забезпечувати вільний прохід пари через трубку при встановленому в неї діоді. Можливі й інші варіанти установки датчика, однак необхідно переконатися в тому, що він спрацьовує тільки після повного закипання води (контролюють за зміни зворотного струму діода).
Діод VD1 повинен бути германиевым, наприклад, з серії Д2 або Д9 з будь-яким буквеним індексом. Допустима потужність навантаження визначається застосованим сімістором VS1 - для пристрою за наведеною схемою у разі встановлення симістора на радіатор вона складає 1100 Вт. При необхідності можна застосувати більш потужний симистор, при це, ймовірно, доведеться підібрати резистор R4 у відповідності з управляючим струм симістора, а також замінити транзистор VT3 на більш потужний. Резистори і конденсатори можуть бути будь-якого типу.
Пристрій зібрано в невеликому корпусі з ізоляційного матеріалу. При його регулювання слід, плавно переміщаючи движок резистора R1 з крайнього нижнього (за схемою) положення, домогтися спрацьовування включення навантаження. Після цього движок резистора трохи переміщують у зворотному напрямку. Доцільно також перевірити струм через стабілітрон VD2, який при відкритому транзисторі VT3 повинен бути 25...35 мА. Остаточно поріг спрацьовування регулюють з моменту вимкнення навантаження при закипанні води.
Рівень води при експлуатації повинен забезпечувати перекриття отворів, з'єднують основний резервуар чайника з його носиком.
Необхідно пам'ятати, що всі елементи пристрої перебувають під напругою мережі, тому елементи ланцюга датчика і пристрою в цілому повинні мати надійну ізоляцію. Потрібно також дотримуватися техніку безпеки при налагоджуванні пристрою.
Автор: Ст. Зайцев, р. Санкт-Петербург