Устройство для регулирования температуры
Патент 920659
Авторы
Классы МПК
Устройство для регулирования температуры
Иллюстрации
Реферат
НИЕ
Социалистических
< >920659
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.07:80 (21) 2967587/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.
G 05 D 23/19
Гееударстееннмй камлтет (53) УДК 621.555..6(088.8 )
Опубликовано 15.04.82. Бюллетень МО14
Дата опубликования описания 25.04.82 по делам лзебретеннй и открмтий (72) Автор изобретения
Л. Г. Борисов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ РЕГУ,ЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры и может быть использовано для управления термостатами различного назначения, в частности, в кварцевом резонаторе-термостате.
Известны устройства для регулирования температуры с объединенными нагревательно-измерительным мостом, работактщие в ключевом режиме. Работа в ключевом режиме позволяет резко повысить КПД устройства и применить в выходном каскаде маломощный ключ (1) и (2).
Недостаток известных устройств состоит в сложности схем и наличии в них крупногабаритных частотно-избирательных элементов и трансфарматоров.
Наиболее близким по технической сущ- 1s ности к изобретению является устройство, содержащее измерительно-нагревательный мост, подключенный выходом к входам компаратора, а входом через тиристорный ключ к источнику питания и усилитель, подключенный к выходу компаратора (3).
Устройство может обеспечивать высокую точность регулирования, но его невозможно применить в маломощных термостатах, если весь регулятор необходимо также помещать внутри термостата. Так, например, в кварцевом резонаторе-термостате средняя регулируемая мощность составляет всего несколько сотен милливатт, а мощность, потребляемая только генератором на однопереходном транзисторе составляет 20—
30 мВт. Для того, чтобы схема терморегулятора, помещенная внутри стеклянного баллона кварцевого резонатора-термостата, не создавала «тепличного эффекта», т. е., постоянного неуправляемого перегрева, мощность, рассеиваемая в ней, не должна превышать нескольких единиц милливатт.
Цель изобретения — повышение КПД устройства.
Цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены интегрирующая и дифференцирующая RC-цепи, первый и второй ключевые транзисторы, причем вход интегрирующей RC-цепи подключен к источнику питания, а выход — к управляющему электроду тиристорного ключа, вход дифференцирующей RC-цепи подключен к выходу усилителя, а выход — к базе первого ключевого транзистора, коллектор которого соединен с анодом тиристорного ключа, цепь коллектор-эмиттер второго ключевого
0206)9
<."() Ц,
< с. - -/ зв сс транзистора подключена параллелo:íî конденсатору интегрирующей RC-цепи, а базак катоду тиристорного ключа.
Н3 чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.
Устройство содержит м<зстовой преобразователь температуры 1 с датчиком-«агревателем 2, подключенный к входам ком}гаратора 3 и через тиристорный ключ 4 к источнику питания, усилитель 5 (транзистор<. вход которого подключен к выходу компаратора 3, а выход — — к дифференцирующей
RC-цепи, состоя(дей из резистора 6 и конденсатора 7, первый ключевой транзистор 8. база которого подключе«а к выходу дифференциру)о щей ({(.-цепи, а коллектор — — к аноду тиристорного ключа 4, интегрирук)(цую цепь. состоя}цую из резистора и;0;-:: денсатора 10, вход которой подключен к источнику питания, а выход — к управляющему электроду т(.! и торного ключа 4 и в-.:.рой ключево" транзистор 11, переходом кол— лектор-эмиттер :н)и(ключснный «арал)(ес!ьп:)
Ko«3pHc3T0j)v 10, 3 ОазОЙ вЂ” — к катоду тир« "торного ключа.
Устройство работает сле;}ующим Образом
При включении источника питания «апряжение на конденсаторе 10 равно нулю, тиристорный ключ 4 закрыт, мостовой преооразователь температуры I и компаратор 3 обесточены, а тра«зисторы 6), 8 и !1 закрь(— ты. Далее происходит заряд конденсатора
10 и как только напряжение «а «см дости)нет «апря)кения отпирания, тиристорный ключ 4 О.крывается и «а мостовой преооразователь Tcìïpðàòópû и компаратор 3 подаетс", напряжение ««тания. Од,(QBppvpнно (ip« э Ом ОткрыВается т p3}(BH(. TQQ) I !, раз ряж Яетcя KOнденс3TОp 1 0.,ViocTQВО(1 преобразователь темпе<)атуры Г(одкл(с !еп к ком«аратору 3 таким образом, !ITQ если температура на датчике-нагревателе 2 ни)ке требуемой, то Koм 1(3 ратор 3 закрь(т. HpQ(ic хОдит наГрев Внутри т(. рмостап! я м01цнбст BK), выделяемой (атчико" 1-нагревателем 2 H о;.— тальными элеме« I ами схемы (если схема размещена вну Гри термостатируемого об ьема) . Как («лько температур;: B(iутри термостата достигне- за (3)I«QCQ значения, баланс моста 1 меняет знак, KQM.)àð3òîð 3 открывается, на входе усилителя 5 скачкообразное напряжение дифферекцируется
RC цепочкой 6 и 7. (!Оло)китесп нь!й импмльс
С ВЫХОДЯ ДИффс )(H)(H3Jlh«OH ЦЕПОВ!{II О открывает транзистор 8, который выклк)ча;:. HpH(то;)нь!и }(л(О 4. Нос.(е HK..1101(ен (я тиристорного клк)ча устройство возвращас— ся в исходное состояние. Далее «роисх«дит за ряд конденсат«ра < !! IlpolLpcc повтОряется. Таким об)разом, достигается вьп)олпение поставленной цели, 3 и) енно, если
Все эл jfP}(Th(мстРОЙстВЯ РЯзмеlцень! ВнУтри термост3тируемого объема. напрлмгр, В баллоне резо«атора-термостата, когда происходит нагрев. вся мощность, рассеиваемая схемой устройства, использ,ется для нагреВЯ, HO КОГДЯ «3 РЕВ ВЫКЛЮЧЕН, ВСЕ УСТРОЙСТВ0 обесточивается,:-Я исключением и -ггеГрир iQ(f}CH Сцепи 9 и 10. При использовании современных тиристороь, например„2У11!7, ток заряда через резис ор 9 может составлять величину, "p превь:: цак«цую 0.,! МА, т. е. даже при напряжении питания рав}!Ом 30 в мощность, рассеиваемая ре=-истором 9, не
nppBBicifT 3 мйт. Это означает, что даже по(-, ().О.",;{Я„(ой МQ;.! i));)< ти -(.:}собхоли)",,QH;(ля
НЯ (pc !)3 (1рм оста: 3 (,{00 и В j{,1Г! ро}-: с". BI! (!j. );) Б;)ЯЕГ Ве, лчl- н:- 30))ядка 99" I,, что «озволит размсш ать гибрид«ую схему устройства В (мтр", В (к,". ":11)! !033«=lо-:.= :- Оа.lлон ) кв3p! (.. ВОI () резо} 3 i Оp» — " pм«(."1 . =
УcTp01. тго,}ля рег.,лир«На«. я .сх пераT РЫ, СОД(: ))KB(}IPЕ И.)М< РЬ 1 (.. 1}: i- О-. -(3! PC ВЯТ ЛЬ" пь(й;)ос-,, подкл}оче};«;-.;й ыходсм K By()дам ко Пfi ) ат«1)3, а ВКО;!О .1 чев(3 т Г)ис! Оп-!
f ный к}НО; к исто«ни <-, пита«ия, !i,::-:илител
ПОд K;!!ОЧ -««>1(! К BЫ ;0 1) КОМ! "ОЯТОГЭB от л(( ча ощегс< Ге:1, что, с .p. I .,)<..)Овышения Kl (,1} устройства, }) «е о 1)ве,,с:)ы инт::=-:рир "ющ;-я
И .(Hgj«)C()P«I!1 рук)ц(;),< R< -< Е«»1 <.,Е;)ВЬ!й
В-, Ооой К. :.K)!1(3:,(Е ГР.):I. H(;<0<-,1„! ПО;)с(ЕМ В, 03
ИЧ (<Пи ) O;H Л R, -"<- ЧО КТЮ"- Н СI точ!1«к и!iтаl«{H. а })ь(x«л к правляю(lp. м эл<)I òPQ, c, !101 1 ОВ«ОГ< л(сч}1. Вход ,,Iiô
B. iх0 <У " 1. . I, IT(c!и. (1 Вь(;
ВОГО К,.!K)ск-н«ГО тРа«ЗИС-;ОР.;-:{ОЛЛЕКТОР КО.. " p j )! О Г О - . !! j i i d «j ) Ц) w ä -,.1< . 11. -Т 0 П Q I (- К) ЮI !3 I P;il. 0,", Pf
Всч .) I .) d Ii!: !«c 101) }i и<. д){<(ю i = i 3 !i ()ра .лель!= О к()(,i < 1< а = <) И i:. òp!,)Ир Гк)
QdЗ(1 К3 T0»", Г И, ИСТО) Н< с 0 К Т Ю«I . !."(СТОЧНИКИ И,;()И <)МЯЦИ)<. ()i) H l c1 } IЕ BO В«И)! 3 })НЕ f fi; i! ЭК(ПЕ()ТИЗЕ !
1. 1<,е,= Б. М. и Фромбср Э. "}. Терморег;. (ятор с генераторным преобразователе я в режиме пепе {лк)чепий(, дОГ(рось(;)аI
Диоэлект))0«и ки» с<-р, Трто 967 (<Ь!
I (j8 I:
I )Г : .)С){ОЕ Ci:И,!(i е.!i С I!,<
) 920659
Составители И. Петкун
Редактор М. Товтин Техред А. Бойкас Корректор М. Пожо
Заказ 2340/53 Тираж 908 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4