Регулятор температуры

 

Союз Советских

Социалистических

Республик н»710032 (6}) Дополнительное к авт. свид-ву—

{22) Заявлено 711077 (2}) 2545837/18-24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (1) ) „г

6 05 0 23/19

Государственный комитет

ССС P но делам изобретений и открытий

Опубликовано 150180. Бюллетень Ио 2

Дата опубликования описания 20.01.80 (53) УДК б21.555.. б (088. 8} (72) Авторы изобретения

Н. П. Миронов.и И. Г. Лопатин (71) Заявитель (54} РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области автоматического регулирования темпе ратуры. Регулятор температуры может быть использован, когда в качестве регулирующего элемента применяется термоэлектрическая батарея.

Известно устройство регулирования заданного температурного режима с помощью электротермического преобразователя тепла (l), содержащее термобатарею, соединенную через контакты электромагнитного реле с источником пульсирующего питания, а питание обмотки реле осуществляется через биметаллический датчик температуры..Однако данное устройство не обеспечивает точного регулирования температуры, так как работает в позиционном режиме, и использует в качестве переключателей механические контакты, что значительно снижает его надежность. Кроме того, само устройство создает значительный уровень радиопомех.

Другое известное устройство, наиболее близкое к изобретению — регулятор температуры (2), содержащий преобразователь сигнала с датчиком температуры, соединенный с переключающим элементом, выходы которого через разделительные трансформаторы соединены с однополупериодиыми выпрямителями на тиристорах, включенньвти во вторичные обмотки силового трехфазного трансформатора, нагрузкой которого является термобатаре я.

Нри температуре термореэистора, равной заданному значению, транзисторы выходных каскадов преобразователя сигнала находятся в закрытом состоянии. На базы транзисторов переключающего элемента подается запирающее напряжение. При этом управляющее напряжение тиристоров отсутствует, оба выпрямителя закрыты,и ток через термобатарею не проходит к

В случае отклонения температуры от заданного значения в зависимости от знака отклонения открывается один из транзисторов выходных каскадов преобразователя сигнала и с базы одного из транзисторов переключающего .элемента снимается запирающее напряжение, импульсы переключающего элемента через соответствующий разделительный трансформатор поступают на управляющие электроды тнристоров одного иэ выпрямителей. Тирнсторы открываются, и через термоэлектрическую батарею проходит ток.

7) 0032

При отклонении температуры датчика от заданного значения в другую сторону импульсы переключающего элемента подаются на управляющие электроды тиристоров другого выпрямителя> и ток в термоэлектрической батарее меняет направление.

Недостатками такого устройства являются низкая точность, поддержание заданного температурного режима, так как регулятор работает в позиционном режиме,и ток через термобатарею меняется скачком от нуля до максимального, что приводит к большим колебаниям температуры, значительный уровень радиопомех, создаваемых однополупериодными выпрямителями на тиристорах, так как коммутация их происходит при различных углах отсечки. Кроме того, наличие двух выпрямителей и разделительных трансформаторов увеличивает габариты и снижает надежность устройства.

Целью изобретения является повышение точности регулятора при одновременном исключении радиопомех, создаваемых регулятором, его упрощение и 5 повышение надежности работы.

Для достижения поставленной цели переключающий элемент выполнен в виде моста, плечи которого образованы комплементарными парами транзисторов, Зо причем к входной диагонали подключен источник питания, базы транзисторов одного типа проводимости каждой комплементарной пары подключены к выходам преобразователя, а базы транзисторов другого типа проводимости и термоэлектрическая батарея — к выходной диагонали моста.

На чертеже представлена схема регулятора температуры.

Она содержит датчик температуры— термореэистор 1, соединенный с преобразователем 2 сигнала, выходные транзисторы 3 и 4 которого соединены с транзисторами 5 и 6 мостовой схемы переключающего элемента 7. Коллекто- @ ры транзисторов 5, 6 соединены через резисторы 8, 9 с базовыми транзисторами 10, 11, между коллекторами которых включена термобатарея 12, Змиттеры транзисторов 5, 6 соединены меж- gg ду собой и через ре3НсТор 13 связаны с соединенными между собой эмиттерами транзисторов 10, 11, соединенными с минусом источника постоянного напряжения 14, плюс которого соединен через диод 15 с эмиттерами тран55 эисторов 5, 6.

Регулятор температуры работает следующим образом.

При температуре термореэистора 1, равной заданному значению, транзисто- 6О ры 3, 4 выходных каскадов преобразователя сигнала находятся в открытом состоянии. При этом напряжение насыщения транзистороов мен >ve напряжения запирания, определяемого падением на- 65 пряжения на диоде 15, за счет тока, протекакнаего через резистор. 13. Транзисторы 5, 6 находятся в закрытом состоянии, и ток через термобатарею 12 от источника постоянного напряжения

14 не проходит.

В случае превышения температурой датчика заданного. значения в зависимости от величины отклонения прикрывается транзистор 3 и приоткрывается транзистор 6, что приводит к увеличению падения напряжения на транзисторе 10, которое через резистор 9 подается на базу транзистора 11, приоткрывает его и закрывает транзистор

10. При этом через термобатарею в прямом направлении проходит ток, величина которого определяется степенью открывания транзистора 6, а следовательно, пропорциональна отклонению температуры от заданного значения.

При температуре датчика ниже заданного значения в зависимости от величины отклонения прикрывается транзистор 4 и приоткрывается транзистор 5, что приводит к увеличению падения напряжения на транзисторе 11, которое через резистор В подается на базу транзистора 10, -приоткрывает его и закрывает транзистор 11. При этом через термобатарею в обратном направлении проходит ток, величина которого определяется степенью открывания транзистора 5, а следовательно, пропорциональна отклонению температуры от заданного значения.

Таким образом, величина тока через термобатарею определяется отклонением температуры от заданного значения, а направление тока определяется характером отклонения температуры.

Вследствие этого точность поддержания заданного температурного режима повышается.

Так как схема работает- на постоянном токе с использованием транзисторов, а величина тока через термобатарею и транзисторы меняется плавно, в зависимости от отклонения температуры от заданного значения, устрой TBQ практически не создает радиопомех.

При этом точность поддержания заданного температурного режима не хуже

+ 0,1OC.

Формула изобретения

Регулятор температуры, содержащий переключающий элемент, термоэлектрическую батарею, источник питания и последовательно соединенные датчик температуры и преобразователь сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, переключающий элемент выполнен в виде моста, плечи котсрого образованы комплемента1 ными пара>.и транзисторов, причем к в::.онв >й ли»вЂ”

710032! г

Составитель O. Сафонов

Редактор Т. Иванова Техред Э.Чужик Корректор М. Пожо

Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8759/48

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

I ОН «, 111 11 .ilII. >>l 11 11 И <:TA 111 И Y Г! ИТ IHH Л г б;1 вы 7 ран 3 H c 7 ОРAR Одно ГО ила к аждой комплементарной пары подклк чены к выходам преобразователя, а базы зранзисторов другого типа проводимости и термоэлектрическая батарея — к выходной диагонали моста, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Патент ФРГ Ð 1266318 кл, 17 с 20, опублик. 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 455330, кл. G 05 D 23/19, 07,09,72 (прототип).