Устройство для регулирования температуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз 4:еветских Социаяистическии

Республик

«ii997004

1, / (И) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03.07. 81(213 3314475/18" 24 с присоединением заявки ¹â€”

Р 1М. Кй j

G 05 0 23/19

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 150283 ° Бюллетень N9 6 (33) УДК 621 ..555. .6(088.8) Дата опубпикования описания 15.02.83 (72) Авторы изобретен и я

П. Н. Долотов и В. П. Преображенски т

У (,;;.-, :

Е

Ф (71) Заявитель

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к системам регулирования температуры иоможет быть использовано в радиотехнических, тепловых и других приборах, в частности в радиотехнических термостатах.

Известно устройство для регулирования температуры, содержащее подклю.. ченный к источнику питания датчикнагреватель на транзисторе, база которого подключена к одному иэ входов операционного усилителя, к другому входу которого подключен эадатчик. В этом устройстве транзистор используется в качестве нагревателя и датчика температуры одновременно.

Напряжение открытого перехода эмиттер-база этого транзистора подано на один из входов операционного усилителя, а в коллекторной цепи включен регулирующий транзистор (1 1.

Недостаток данного устройства состоит в том, что транзисторы работают в линейном режиме, в результате чего ЕПД устройства регулирования температуры невысок.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эФфекту является устройство для регулирования температуры, содержащее подключенный к источнику питания датчик-нагреватель на транзисторе, база ко.торого подсоединена к одному из входов операционного усилителя, к другому входу которого подключен задатчяМ. В данном устройстве регулирования температуры транзисторы работают в импульсном режиме, чем достигается высокий КПД (2 1.

Однако известное устройство характеризуется сложностью, вызванной использованием для формирования импульсов напряжения самостоятельного узла, а именно - генератора импульсов.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Ч

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования температуры, содержащее подключенный к источнику питания датчикнагреватель на транзисторе, бава которого подсоединена к одному из входов операционного усилителя, к другому входу которого подключен задатчик, ключевой транзистор, коллектор которого соединен через ограничительный резистор с базой транзистора датчика-нагревателя, а эмиттерс его коллектором, также содержит резистор н конденсатор, подключен997004 ные одними гыводами к базе ключево- го транзистора, второй вывод резистора подключен к эмиттеру датчика нагревателя на транзисторе, а второй вывод конденсатора — к выходу операционного усилителя.

Таким образом, в предпагаемом устройстве исключен генератор импульсов как самостоятельный узел, а вместо него введены новые связи через конденсатор и резистор. Введение новых связей через резистор и конденсатор позволило совместить выполнение операционным усилителем и ключевым транзистором их основных функций по прототипу с дополнительными функциями по формиронанию импульсов, управляющих работой датчика-нагревателя, На чертеже приведена электрическая схема устройстна.

Устройство для регулирования температуры содержит датчик-нагреватель на транзисторе 1, коллектор и эмиттер которого подключены к источнику питания, а база подключена к инвертирующему входу операционного усилителя ?, ключевой транзистор 3, коллектор которого через ограничивающий резистор 4 подключен к базе транзистора 1, а база через резистор 5 соединена с одной из шин и через конденсатор 6 — с выходом операционного усилителя. На неинвертирующий вход операционного усилителя 2 подается опорное напряжение с задатчика 7, равное напряжению на иннертирующем входе операционного усилителя при рабочей температуре.

Устройство работает следующим образом.

Если температура на кристалле транзистора 1 ниже требуемой, транзистор 3 открыт, что обеспечивает поддержание в открытом состоянии транзистора 1, напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 2 меньше опорного напряжения задатчика и на выходе операционного усилителя 2 устанавливается положительное напряжение. Конденсатор 6 быстро заряжается выходным напряжением операционного усилителя 2. По мере разогрева. транзистора 1 коллекторным током увеличение температуры кристалла сопровождается одновременным уменьшением напряжения на переходе эмиттер-база. Как только температура кристалла транзистора 1 превышает требуемую, напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 2 стает выше опорного напряжения задатчика, а напряжение на выходе станет отрицательным. Отрицательный перепад напряжения с выхода операционного усилителя 2 через конден сатор б передается на базу транзистора 3, поддерживая закрытое состояние последнего, Начинается процесс разряда конденсатора б через резистор 5 и выход операционного усилителя 2. За это время температура кристалла транзистора 1 несколько уменьшается. Время, в течение которого транзистор 1 остывает, является фиксированной величиной и определяется временем разряда конденсатора б. Как только конденсатор 6 разрядится, транзистор 3 открывается и открывает транзистор 1, При этом, если температура кристалла транзистора 1 ниже требуемой, на выходе операционного усилителя 2 устанавливается положительное напряжение, и далее процесс повторяется, Время, н течение

20 которого транзистор разогревается, определяется отклонением температуры кристалла от заданной.

Предлагаемое устройство для регулирования температуры, обладая всеми

25 достоинствами прототипа, позволяет вместе с упрощением повысить его надежность на 46% и уменьшить габариты за счет сокращения количества элементов.

Формула изобретения

6О

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. "Электроника", 1976, Р б, с. 60.

2. Авторское свидетельство СССР

NI 622066, кл. G 05 D 23/19, 1978 (прототип).

Устройство для регулирования температуры, содержащее подключенный к источнику питания датчик-нагреватель на транзисторе, база которого подсоединена к одному.из входов операционного усилителя, к другому входу которого подключен задатчик, ключевой транзистор, коллектор которого соединен через ограничительный резистор с базой транзистора датчиканагревателя, а эмиттер — с его коллектором, о т л и ч а ю щ е е с я

45 тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит резистор и конденсатор, подключенные одними выводами к базе ключевого транзистора, второй вынод резистора подключен

5О .к эмиттеру датчика-нагренателя на транзисторе а второй вывод конденР

t сатора — к выходу операционного уси лителя.

997004

Подписное

Заказ 932/65 Тираж 872

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель С. Стрелецкий

Редактор М. Бандура Техред .Т.Ôàíòà Корректор И. Шулла