Устройство для регулирования температуры Советский патент 1984 года по МПК G05D23/19 

тсо

f

00 Gi

4 .

1 Изобретение относится к устройствам регулирования температуры, предназначенным для использования в радиотехнической и приборостроительной промышленности. Известно устройство для регулирования температуры, содержащее тиристор, включенный в цепь нагревательного элемента, диод, делитель напряжения, состоящий из резистора и терморезистора с параллельно соединенным конденсатором. К средней точке делителя напряжения подключен динистор, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора 1. Недостатком устройства является низкая надежность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные нагреватель и коммутирующий тиристор, управляющий электрод которого через динистор подключен к средней точке термочувствительного диодно-резистивного делителя напряжения, термочувствительное плечо, которое содержит транзистор, между базой и коллектором которого включен терморезистор 2. Недостатками устройства являются низкая точность, надежность и сложность. Цель изобретения - повышение точности, надежности и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования температуры, содержащее терморезистор, последовательно соединенные нагреватель и коммутирующий тиристор, соединенные последовательно и включенные между анодом и катодом коммутирующего тиристора, диод, резистор и накопительный конденсатор, фор мирующий элемент, включенньш между точкой соединения резистора и накопительного конденсатора и управляющим электродом коммутирующего тиристора, содержит пару транзисторов р-п-р- и п-р-п- проводимости, подключенных эмиттерами к обкладкам накопительного конденсатора и через гасящие резисторы - к коллекторам, друг друга и к собственным базам, причем терморезистор включен между базами пары транзисторов. Формирующий элемент выполнен в виде динистора. На чертеже изображена схема устройстна для регулирования температуры Устройство для регулирования температуры содержит коммутирующий тиристор 1, включенный последовательно с нагревателем 2. Параллельно аноду и катоду тиристора подключен делитель напряжения, состоящий из последовательно соединенных диода 3, резистора 4 и пары транзисторов 5 и 6 р-п-р и п-р-п проводимости с параллельно соединенным накопительным 7 конденсатором. К средней точке делителя напряжен я подключен анодом динистор 8, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора 1. Транзисторы 5 и 6 эмиттерами соединены между анодом динистора 8 и катодом тиристора 1. База транзистора 5 соединена с коллектором транзистора 6, база которого соединена с коллектором транзистора 5. Между базой и эмиттером транзистора 5 включен гасящий резистор 9, а между базой и эмиттером транзистора 6 - гасящий резистор 10. Терморезистор 11 включен между базами транзисторов 5 и 6 и установлен в рабочем объеме нагревателя 2. В случае использования терморезистора с положительным температурным коэффициентом он включается между эмиттером и базой транзистора 5 либо 6, а между базами транзисторов 5 и 6 включается резистор. Устройство для регулирования температуры работает следующим образом. При подключении к источнику питания переменного напряжения через диод 3, резистор 4 и накопительный конденсатор 7 протекает ток. Происходит заряд конденсатора 7. Транзисторы 5 и 6 образуют транзисторный пороговый элемент с регулируемым порогом. Причем его пороговое напряжение зависит от сопротивления терморезистора 11. В начальный период сопротивление терморезистора большое, и пороговое напряжение транзисторного порогового элемента больще, чем пороговое напряжение динистора 8. Поэтому при достижении на конденсаторе напряжения включения динистора, он включается, и через управляющий электрод тиристора 1 разряжается конденсатор 7. Включается тиристор 1, причем тиристор 1 включается в начальный момент перехода напряжения сети через нуль. Напряжение между анодом и катодом тиристора 1 становится равным нулю и через терморезистор 11 не протекает ток управления. Терморезистор не подвергается тепловым перегрузкам. При протекании тока на нагревателе 2 происходит выделение тепловой мощности под действием которой повышается температура в рабочем объеме. Сопротивление терморезистора 11 начинает уменьшаться. Процесс повторяется до тех пор, пока температура в рабочем объеме становится равной температуре стабилизации. При этом пороговое напряжение транзисторного порогового элемента, определяемое сопротивлением терморезистора 11 становится меньше напряжения включения динистора 8, через транзисторы 5 и б протекает ток, разряжается конденсатор 7 и напряжение между анодом и катодом становится равным нулю. Тиристор 1 не включается. Ток через транзисторы протекает до тех пор, пока напряжение питания не переходит через нуль. На нагревателе 2 тепловая мощность не выделяется.

Процесс повторяется до тех пор, пока температура в рабочем объеме не станет ниже температуры стабилизации. При этом цикл повторяется сначала.

Как видно температура стабилизации устройства зависит от напряжения включения динистора 8 и порогового напряжения транзисторного порогового элемента на транзисторах 5, б и не зависит от напряжения сети. Поэтому при колебаниях и отклонениях напряжения сети от номинального, а также при включении устройства в сеть с другим значением номинального напряжения не изменяется температура стабилизации. Это существенно повышает точность и расширяет область применения устрой ства.

Кроме того, в предложенном устройстве для регулирования температуры тиристоры включаются только в начальный момент перехода напряжения сети через нуль. Угол включения тиристора определяется только

напряжением включения динистора. При этом скорость нарастания тока через тиристор имеет максимальное значение, безопасное для тиристора. Это повышает надежность устройства.

Форма тока, протекающего через нагреватель соответствует форме приложенного синусоидального напряжения. Поэтому устройство не потребляет реактивной мощности, что значительно снижает потери, повышается качество электрической . энергии в сети, исключается генерация высших гармоник, которые создают помехи к теле- и радиоприему.

Введение в. устройство транзисторного порогового элемента практически не влияет

на стоимость устройства. Кроме того, предложенная схема соединения транзисторов позволяет их интегральное исполнение.

Устройство просто в исполнении и малогабаритно. Испытание устройства показало высокую точность регулирования температуры и его надежность.

1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее терморезистор, последовательно соединенные нагреватель и коммутирующий тиристор, соединенные последовательно и включенные между анодом и катодом коммутиг ff-uto- рующего тиристора диод, резистор и накопительный конденсатор, формирующий элемент, включенный между точкой соединения резистора и накопительного конденсатора и управляющим электродом коммутирующего тиристора, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, надежности и упрощения устройства, оно содержит два транзистора р-п-р- и п-р-п-проводимости, эмиттер каждого из которых подключен к соответствующим обкладкам накопительного конденсатора и через гасящие резисторы к коллектору другого транзистора и к собственной базе, причем терморезистор включен между базами транзисторов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирующий элемент выполнен в виде динистора. (Л