Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к системам регулирования неэлектрических величин, а более конкретно, к устройствам для регулирования температуры и может быть использовано в промышленности и в бытовой аппаратуре /например, в электроутюгах/. Целью изобретения является повышение надежности устройства, что достигается введением в устройство для регулирования температуры первого транзисторного ключа, включенного между выходом компаратора и соответствующим выводом выходной диагонали диодного моста, а вход подключен к первому выходу ограничителя напряжения, второго транзисторного ключа, включенного в выходную диагональ диодного моста, а вход подсоединен к выходу компаратора, причем компаратор, задающий и термочувствительный делители напряжения запитаны от второго выхода ограничителя напряжения, включенного в выходную диагональ диодного моста, который включен между управляющим электродом и анодом силового симистора. 1 ил.

Изобретение относится к системам регулирования неэлектрических величин, а более конкретно к устройствам для регулирования температуры и может быть использовано в промышленности и в бытовой аппаратуре (например, в электроутюгах).

Известно устройство для регулирования температуры [1], характеризующееся нагревательным элементом, диодным мостом, силовым тиристором, резистором, двумя стабилитронами, промежуточным тиристором, ограничительным диодом, ограничительным резистором и термочувствительным мостом. Недостатком известного устройства является низкая надежность из-за применения мощных силовых диодов Д2-Д5 и повышенные коммутационные помехи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для регулирования температуры (прототип), содержащее источник пульсирующего напряжения (диодный мост или понижающий трансформатор с диодным мостом), ограничитель напряжения, термочувствительный и задающий делители напряжения, компаратор и силовой оптосимистор [2].

При использовании в качестве источника пульсирующего напряжения понижающего трансформатора с диодным мостом, при котором становится возможным применение отечественных операционных усилителей, резко ухудшаются габаритно-массовые характеристики устройства. При применении же в качестве источника пульсирующего напряжения диодного моста на выход компаратора, когда он закрыт, подается пульсирующее напряжение, величина которого может составлять до 338 В (240 В х 1,41 = 338 В), при этом резко снижается надежность устройства в целом. Отечественной промышленностью такие компараторы или операционные усилители, применяемые в качестве компаратора, не выпускаются. Кроме того, в прототипе используются электрорадиоэлементы (оптосимистор), не освоенные отечественной промышленностью.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для регулирования температуры, содержащее задающий и термочувствительный делители напряжения, выходами связанные со входами компаратора, ограничитель напряжения, диодный мост, силовой симистор, введены первый транзисторный ключ, включенный между выходом компаратора и отрицательным выводом диодного моста, а вход подключен к первому выходу ограничителя напряжения, второй транзисторный ключ, включенный между положительным и отрицательным выводами диодного моста, а вход подсоединен к выходу компаратора, причем компаратор, задающий и термочувствительный делители напряжения запитаны от второго выхода ограничителя напряжения, включенного в диагонали диодного моста, который включен между управляющим электродом и анодом силового симистора.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство для регулирования температуры отличается от прототипа схемой включения компаратора (в качестве компаратора применен дифференциальный усилитель), задающего делителя напряжения, диодного моста, введением двух транзисторных ключей, применением вместо оптосимистора обыкновенного симистора, схемой ограничителя напряжения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для регулирования температуры.

Устройство для регулирования температуры содержит нагреватель 1, который через симистор 2 включен в сеть переменного тока 220 В, диодный мост 3, включенный между управляющим электродом и анодом симистора, ограничитель напряжения 4, включенный в диагональ диодного моста и служащий для питания задающего делителя напряжения 5, компаратора 6 и термозависимого делителя напряжения 7, первый транзисторный ключ 8, включенный между выходом компаратора и отрицательным выводом диодного моста, второй транзисторный ключ 9, включенный в диагональ диодного моста.

Устройство для регулирования температуры работает следующим образом. При включении питания 200 В в начальный момент симистор 2 закрыт и его управляющий ток, протекающий через управляющий электрод, выпрямляется на диодном мосте 3 и через ограничитель напряжения 4 запитывает задающий 5 и термочувствительный 7 делитель напряжения, компаратор 6. В начальный момент сопротивление терморезистора большое, поэтому напряжение на неинвертирующем входе компаратора 6 больше, чем на инвертирующем входе, что вызывает срабатывание компаратора 6, который в свою очередь вызывает включение второго транзисторного ключа 9. Когда управляющий ток симистора 2 достигает тока включения, симистор включается, а его выключение происходит когда напряжение в сети уменьшается до нуля. В дальнейшем процесс повторяется. Для того, чтобы исключить включение симистора при мгновенных напряжениях в сети более 30 В (угол включения составляет не более 6о) в устройство для регулирования температуры введен первый транзисторный ключ 8, который срабатывает при напряжении 25-30 В. При срабатывании транзисторного ключа 8 блокируется срабатывание транзисторного ключа 9, а следовательно и включение симистора 2, что исключает возникновение коммутационных радиопомех. С увеличением температуры сопротивление терморезистора уменьшается и когда напряжение на неинвертирующем входе становится меньше, чем на инвертирующем входе, транзисторный ключ запирается и включение симистора становится невозможным. При этом нагреватель 1, а следовательно и терморезистор начинают остывать, его сопротивление начинает увеличиваться, а следовательно увеличивается и напряжение на неинвертирующем входе. Когда напряжение на неинвертирующем входе станет больше, чем на инвертирующем входе срабатывает компаратор 6, транзисторный ключ 9, и включается симистор 2. В дальнейшем процессе повторяется.

Внедрение данного изобретения позволяет значительно повысить надежность устройства для регулирования температуры и дает возможность его реализации на элементной базе отечественного производства без ухудшения технических характеристик.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее задающий и термочувствительный делители напряжения, выходами связанные с входами компаратора, ограничитель напряжения, диодный мост, а также силовой симистор, включенный в сеть переменного тока последовательно с нагревателем, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены первый транзисторный ключ, включенный между выходом компаратора и соответствующим выводом выходной диагонали диодного моста, второй транзисторный ключ, включенный в выходную диагональ диодного моста, причем управляющий вход второго транзисторного ключа подсоединен к выходу компаратора, управляющий вход первого транзисторного ключа - к первому выходу ограничителя напряжения, а компаратор, задающий и термочувствительный делители напряжения по питанию подключены к второму выходу ограничителя напряжения, включенного в выходную диагональ диодного моста, входная диагональ которого включена между управляющим электродом и анодом силового симистора.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам автоматического регулирования температуры и может быть использовано для регулирования температуры охлаждающей среды в замкнутом объеме, в частности охлаждающей жидкости в двигателе внутреннего сгорания автомобиля

Изобретение относится к системам автоматического регулирования, в частности к устройствам регулирования температуры

Изобретение относится к технике автоматического регулирования, в частности к устройствам автоматического регулирования температуры объектов приборной автоматики, предназначенных для работы при низких температурах окружающей среды в условиях дестабилизирующих факторов в виде изменения температуры окружающей среды, напряжения питания, частоты опорного переменного напряжения и т

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для управления объектами в реальном масштабе времени, в частности для управления группой аппаратов воздушного охлаждения продуктов в нефтепереработке, нефтехимии, и газовой промышленности

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и предназначено для терморегулирования физических объектов в парах криогенной жидкости по заданному закону, а также для модулирования температуры небольшими, порядка 0,5 градуса, различного типа осцилляциями, что необходимо для метода модуляционной термоактивационной спектроскопии, который позволяет изучать тонкую структуру различных стадий отжига изучаемых обьектов

Изобретение относится к криогенной технике, используется для лабораторных исследований в широком температурном интервале

Изобретение относится к технике измерения и регулирования температуры и может быть применено в сушильных шкафах, газовых стерилизаторах, термостатах

Изобретение относится к устройствам регулирования температуры и может быть использовано, например, при разработке термостатов, терморегуляторов и других тепловых и электронных приборов с полной гальванической развязкой нагревателя от схемы управления нагревателем

Изобретение относится к регуляторам температуры и может быть использовано в паяльниках, требующих точного поддержания температуры в процессе пайки

Изобретение относится к системе размещения реакционных емкостей одинаковой формы и размера для проведения термических циклов жидкой смеси для однократного использования, содержащейся в реакционных емкостях, причем каждая реакционная емкость имеет первый участок стенки конической формы и второй участок стенки цилиндрической формы, образующий на конце реакционной емкости отверстие, причем толщина стенки первого участка меньше толщины стенки второго участка и причем отверстие реакционной емкости выполнено с возможностью установки в нем затвора для герметичного закрывания реакционной емкости при его установке на отверстии реакционной емкости

Изобретение относится к электротехнике и электротехнологии и может быть использовано для автоматического регулирования температуры в электрических печах сопротивления

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано как на предприятиях пищевой промышленности, так и на судах рыболовного флота

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах комфортного технологического кондиционирования и вентиляции воздуха, отопления и горячего водоснабжения

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах комфортного технологического кондиционирования воздуха и вентиляции помещений, отопления и горячего водоснабжения

Изобретение относится к области автоматического управления технологическими объектами химической, металлургической и других промышленностей и может быть применено для автоматического управления температурой

Изобретение относится к методам и средствам обеспечения поддержания микроклимата в теплице

Изобретение относится к системам регулирования неэлектрических величин, а более конкретно, к устройствам для регулирования температуры и может быть использовано в промышленности и в бытовой аппаратуре например, в электроутюгах

Наверх