Описываемый ниже терморегулятор имеет параметры зависимые только от желания изготовителя, что в свою очередь позволяет использовать его не только для вывода птицы. Хорошо подогнанный терморегулятор показал следующие характеристики:
    напряжение питания минимум 130 В
    максимум 290 В
    точность - более 0,1 °С (более точного воздушного ртутного термометра не было).
    мощность нагрузки не более 2 кВт
    при подаче напряжения питания 380V продолжал работать - 3.5мин
    при проведении сварочных работ сварочным аппаратом мощностью 4кВт и при питании от одной розетки в течении 2-х часов показания термометра не изменились.
    При использовании номиналов указанных на схеме были получены следующие характеристики:
    напряжение питания 160-270 В
    точность 0.1ОС
    Условно терморегулятор состоит из пяти узлов: стабилизированный блок питания; формирователь импульсов разрешения работы; мультивибратор; компаратор на ОУ; силовой ключ (принципиальная схема изображена на рис. 3, чертеж печатной платы - рис. 4, расположение деталей - рис. 5).

Рисунок 3 Принципиальная схема терморегулятора для инкубатора


Рисунок 4 Чертеж печатной платы терморегулятора (масштаб 4 пкс = 1 мм, вид со стороны деталей)


Рисунок 5 Расположение деталей на печатной плате терморегулятора.

    Блок питания выполнен по бестрансформаторной схеме и стабилизирован аналогом стабилитрона на транзисторе VT1(КТ815 с любой буквой или КТ817 с любой буквой). Гасящий конденсатор С3 шунтирован резистором R19 для его разряда в выключенном состоянии устройства и небольшой добавки тока в нагрузку. Индуктивность L1 и резистор R18 - токогасящие. Их введение в схему сильно увеличило "живучесть" прибора при плохом контакте вилки и розетки сети питания. При возникновении искры в момент включения и при плохом контакте рано или поздно возникнет ситуация когда напряжение заряженного конденсатора C3 (К73-17) будет противоположно напряжению самой сети питания. В результате на схему попадет импульс длительностью 1-5 миллисекунд напряжением как минимум 100-170 вольт. Естественно, что годных элементов останется не много. В качестве индуктивности L1 и L2 используются стирающие головки аудиоаппаратуры. Выбор подобных элементов чисто технологический. Дросселя такой мощности и индуктивности весьма громоздки и имеют горизонтальный тип корпуса. Стирающая головка компактна и позволяет сильно сэкономить место на печатной плате.
    Выпрямитель - однополупериодный, собран на диодах VD2-VD3. На транзисторе VT1 собран аналог стабилитрона. Данное решение очень сильно увеличило тепловую мощность получившегося стабилизатора (использование теплоотвода) и возможность использовать малогабаритные стабилитроны на 12-14 В. Повышенная тепловая мощность появилась из-за использования большего, чем необходимо гасящего конденсатора C3 (при питании от 210-230 В емкость конденсатора может быть 0.68мкФ х 400В). Увеличение емкости расширило диапазон питающих напряжений в нижнюю сторону. Теплоотводом служит аллюминивая полоска 20х72мм. На расстоянии 10мм выполнен продольный разрез на глубину 20мм. Верхний лепесток отгибается на угол 90О и обрезается на 15-17мм от линии сгиба. В транзисторе отверстие под винт зенкуется сверлом 8-10мм под винт "потай". Отогнутый лепесток теплоотвода прикладывается к металлической части корпуса транзистора и размечается отверстие под винт. Только после сверления отверстия и закрепления теплоотвода "потайным" винтом запаивают конденсатор С3. Для увеличения жесткости необходимо приклеить теплоотвод к стирающей головке и самой плате.
    Формирователь импульсов разрешения работы состоит из двух транзисторов - VT2-VT3 и делителя напряжения из резисторов R4 и R5. В момент перехода напряжения сети питания через ноль оба транзистора закрыты и на работу схемы не влияют. Как только напряжение сети питания начинает увеличиваться, на резисторе R5 создается достаточное падение напряжения и один из транзисторов открывается, блокируя работу мультивибратора. При появлении достаточного "+" на верхней по схеме клемме питания ток течет по цепи: верхняя клемма - эмиттер/база VT3 - R4 - нижняя клемма питания. В результате на базе получается потенциал меньше чем на эмиттере и VT3 открывается до состояния насыщения и на его коллекторе появляется напряжение, запрещающее работу мультивибратора. Если же "+" начинает увеличиваться на нижней по схеме клемме питания в работу вступает транзистор VT2. Отношение сопротивлений R5/R4 определяет напряжение, при превышении которого следует запретить работу мультивибратора и определяет время его работы, тем самым существенно снижая общий ток потребления и расширяя диапазон питающих напряжений. R5 - МЛТ-0.125 - 1.8-2.2ком.
    Мультивибратор собран на транзисторах VT4 и VT5 (оба с любой буквой). При снижении потенциала на базе VT4 он открывается и протекающий по цепочке R15 - VT4 - R16 ток открывает транзистор VT5. На коллекторе появляется напряжение близкое к напряжению на эмиттере. До сих пор заряженный конденсатор С4 начинает разряжаться через переход эмиттер-коллектор VT4 - R16 - переход база-эмиттер VT5 (что и удерживает его в открытом состоянии). Как только конденсатор C4 разрядится транзистор VT5 закроется и будет закрыт до тех пор, пока конденсатор не зарядится через резистор R15 до напряжения достаточного для открытия КТ 3107. Время протекания этих процессов определяется сопротивлением R15, R16 и емкостью С4, следовательно, частота работы мультивибратора зависит от номиналов этих элементов и коэффициента усиления транзисторов. R15, R16 -750ом-1ком, С4 - 0.015мкФ-0.047мкФ. Частота работы мультивибратора должна находится в пределах 5-15кГц. В качестве нагрузки для мультивибратора используются резистор R13 + L2 и С5 + R17 + управляющий электрод симистора. Индуктивность необходима для создания импульсов самоиндукции напряжением большим, чем на левом выводе резистора R13. В результате симистор открывается переменным напряжением и пропускает обе полуволны синусоиды питания.
    Компаратор DA1 выполнен на ОУ из-за большого количества замен, что в свою очередь облегчает повторяемость схемы. ОУ можно использовать практически любой, лишь бы напряжение питание ОУ было выше 10 В (К544УД2, К574УД1, К140УД6, К140УД7, К140УД8, КР140УД608, КР140УД708, КР140УД1208, КР140УД1408, К153УД2). В качестве датчика температуры в терморегуляторе используется терморезистор с номинальным сопротивлением 47ком. Подстроечным резистором R2 регулируется диапазон температур (34-42ОC), переменным R11 - температура. ОУ охвачен ПОС (R10) для более устойчивого включения-выключения нагрузки и определяет точность поддержания температуры. Номинал этого резистора может колебаться от 470ком до 750ком. В любом случае точности поддержания температуры достаточно даже для вывода перепелов. При использовании воздухомешалок не рекомендуется превышение номинала R10 более 510ком, в противном случае возможен быстрый выход из строя двигателя из-за перегрева от частых пусковых токов.
    Резисторы R8-R9 на 3-ем выводе ОУ создают опорное напряжение с которым сравнивается напряжение на выводе 2 ОУ, которое в свою очередь определяется делителем R2 + R3 + R11 / сопротивление терморезистора. Пока температура терморезистора ниже установленной, его сопротивление велико и на выводе 2 ОУ напряжение выше, чем на выводе 3, соответственно на выходе ОУ (вывод 6) будет напряжение близкое к нолю. Это напряжение через резистор R7 подается на базу транзистора VT4 и если формирователь дает разрешение мультивибратор запускается, и открывает силовой ключ VS1. Силовой ключ подает питание на нагревательный элемент и температура в инкубаторе начинает повышаться. Сопротивление терморезистора зависит от температуры окружающей среды и с ее увеличением уменьшается, тем самым уменьшая напряжение на выводе 2. Как только напряжение на выводе 2 станет меньше, чем на выводе 3 ОУ на своем выходе (вывод 6) изменит выходное напряжение на близкое к напряжению питания. Это напряжение через резистор R7 подается на базу VT4 и запретит работу мультивибратора.
    В качестве нагревательного элемента инкубатора лучше использовать нихромовую спираль мощностью 300-400Вт, если нет подходящей, можно последовательно соединить полторы-две спирали большей мощности. Отказ от традиционных ламп накаливания обоснован тем, что часто меняющаяся освещенность не благоприятно влияет на развивающийся имбрион.
    В качестве силового ключа VS1 можно использовать любой симистор серии ТС, необходимо только учесть, что номинальный ток симистора должен быть в 1.5-2 раза выше тока потребляемого нагревателем (у холодной спирали активное сопротивление меньше, чем у уже нагретой, а мощность спирали считается по разогретому сопротивлению).
    Регулировка терморегулятора может свестись к подбору конденсатора С4, при использовании слишком мощных симисторов с большим током открывания. При использовании ТС112-10-6, ТС112-16-6, подбора не требовалось ни с одним экземпляром (использовались конденсаторы на 0,015мкФ). При использовании ТС122-25-8 С4 с некоторыми экземплярами пришлось увеличить до 0,033мкФ.
    При использовании в качестве нагрузки только реактивных элементов (пускатели, трансформаторы и т.д.) тока удержания симистора в открытом состоянии в начале роста напряжения синусоиды может не хватить. Для решения этой проблемы можно воспользоваться установкой конденсатора С6 (4мкФ х 400В). Если подходящего не нашлось, то единственным выходом остается параллельное подключение к нагрузке лампы накаливания мощностью 25 Вт, а иногда и 40 Вт.
    Увеличивая сопротивление R5, и используя конкретную нагрузку, уменьшают время работы мультивибратора, тем самым, снижая потребление схемой ток и расширяя диапазон питающих напряжений в меньшую сторону. Увеличивая площадь теплоотвода на транзисторе стабилизатора, увеличивают диапазон питающих напряжений в большую сторону.
    Терморезистор установлен в корпусе инкубатора и соединен с платой экранированным, изолированным проводом, идеально подходит для этого одна жила низкочастотного видеошнура. На места пайки лучше надеть виниловую трубку (не рекомендуется прятать в трубку весь терморезистор, так как это увеличивает инерционность датчика и соответственно погрешность).
    Конструктивно терморегулятор для инкубатора можно выполнить в пластмассовом корпусе, ручка регулятора температуры должна быть пластмассовой, так как все детали регулятора имеют гальваническую связь с сетью! На корпусе имеется розетка для подключения нагрузки и светодиод АЛ307, индицирующий о подачи в нагрузку напряжения питания. При обрыве нагрузки светодиод будет еле видно светится (не хватит тока удержания симистора в открытом состоянии), что означает аварийную ситуацию.

    Как видно, из всего выше сказанного, терморегулятор имеет достаточно хорошие параметры, но только в том случае если отсутствуют веерные или аварийные отключения электроэнергии.
    От проблемы отключения сетевого напряжения свободен более "продвинутый" вариант терморегулятора.