Регулятор температуры Советский патент 1985 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано для регулирования различных физических величин, например те мпературы, когда в качестве регулирующего элемента применяется термобатарея.

Известен регулятор температуры, содержащий датчик температуры, преобразователь сигнала, переключающее устройство, исполнительный элемент, источник питания 1.

Однако данный регулятор недостаточно надежен.

Известен регулятор температуры, содержащий датчик температуры, преобразователь сигнала, переключающий элемент, исполнительный элемент (термобатарею), источник питания 2.

Недостатком указанного устройства является низкая надежность, особенно при пог вышенных температурах и при действии помех по щинам питания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор темлературы, содержащий датчик температуры и преобразователь сигнала, а также соединенный с источником питания переключающий элемент, выполненный в виде мостового усилителя, плечи которого образованы комплементарными парами транзисторов, причем к входной диагонали подключен источник питания, базы транзисторов каждой комплементарной пары соединены через последовательно соединенные резисторы и фототранзисторы двух оптронов, светодиоды которых включены между соответствующим выходом преобразователя сигнала и одной из шин источника питания, и исполнительный элемент, подключенный к выходной диагонали мостового усилителя 3.

Недостатком известного устройства является то, что при непроводящем состоянии фототранзисторов оптронов, когда темновое сопротивление фототранзистора порядка 10 Ом, транзисторы мостового усилителя работают в режиме с «оборванной базой, что приводит к появлению значительных сквозных токов через смежные транзисторы. Вследствие этого надежность устройства невысока, особенно при повышенных температурах окружающей среды.

Цель изобретения - повышение надежности регулятора температуры.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные датчик температуры и преобразователь сигнала, а также соединенный с источником питания переключающий элемент, выполненный в виде моста, плечи которого образованы комплементарными парами транзисторов, подключеннуюк выходу моста термобатарею, а также оптроны, содержит дополнительную пару оптронов, причем светодиоды Каждой пары оптронов через токоограничивающие резисторы включены между соответствующими выходами преобразователя сигнала и положительной щиной источника питания, фототранзистор каждого оптрона - между эмиттером и базой соответствующего транзистора комплементарных пар, переходы база-эмиттер фототранзисторов зашунтированы резисторами, а.баз тразисторов одного типа проводимости комплементарных пар подключены через резисторы к базам транзисторов другого типа проводимости комплементарных пар.

На чертеже представлена схема регулятора температуры.

Регулятор содержит датчик 1 температуры, преобразователь 2 сигнала, источник 3 питания, исполнительный элемент (термобатарей) 4, переключающий элемент, выполненный в виде моста, плечи которого образованы комплементарными парами транзисторов 5, 6 и 7, 8, базы транзисторов 5 и 7 одного типа проводимости подключены к базам транзисторов 8 и 6 другого типа проводимости через резисторы 9 и 10, светодиоды оптронов 11, 12 и 13, 14 через токоограничивающие резисторы 15 и 16 включены между соответствующими выходом преобразователя 2 сигнала и положительной щиной источника 3 питания, фототранзисторы первого оптрона 11 и второго оптрона 12 - между эмиттером и базой транзисторов 5 и 8,

фототранзисторы третьего 13 и четвертого 14 оптронов - между эмиттером и базой транзисторов 6 и 7, базы и эмиттеры фототранзисторов оптронов 11 -14 соединены через резисторы 17-20.

Регулятор температуры работает следующим образом.

Сигнал с датчика 1 температуры поступает на преобразователь 2 сигнала. Выходное напряжение с преобразователя 2 сигнала по управляющему входу открывает одну из

двух пар оптронов 11 и 12 или 13 и 14. При открывании пары оптронов 11 и 12 ток протекает по цепи: « + источника 3 питания, коллектор - эмиттер фототранзистора оптрона 11, резистор 9, коллектор - эмиттер фототранзистора оптрона 12, «- источника 3 питания. Транзисторы 5 и 8 закрыты, так как переходы база-эмиттер защунтированы сопротивлением открытых фототранзисторов оптронов 11 и 12.

При этом оптроны 13 и 14 закрыты и ток

протекает по цепи: « + источника 3 питания, переход эмиттер-база транзистора 7, резистор 10, переход база-эмиттер транзистора 6, «- источника 3 питания. Транзисторы 6 и 7 открываются, и к термобатарее 4 прикладывается напряжение одной полярности.

Если выходное напряжение поступает с другого выхода преобразователя 2 сигнала, открываются оптроны 13 и 14. Ток протекает

по цепи: « + источника 3 питания, коллектор-эмиттер фототранзистора оптрона 14, резистор 10, коллектор-эмиттер фототранзистора оптрона 13, «- источника 3 питания. Транзисторы 6 и 7 закрыты, так как переходы база-эмиттер зашунтированы сопротивлением открытых фототранзисторов оптронов 13 и 14. При этом оптроны 11 и 12 закрыты и ток протекает по цепи: « + источника 3 питания, переход эмиттер-база транзистора 5, резистор 9, переход база- эмиттер транзистора 8, «- источника 3

питания. К термобатарее 4 прикладывается напряжение противоположной полярности через открытые коллекторные переходы транзисторов 5 и 8.

Таким образом, изобретение позволяет простыми средствами полностью исключить протекание «сквозных токов через смежные транзисторы 5 и 6 при открывании транзисторов 6 и 7 и через транзисторы 7 и 8 при открывании транзисторов 5 и- 8 и повысить в 6 раз надежность предлагаемого регулятора по сравнению с известным.

РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий последовательно соединенные датчик температуры и преобразователь сигнала, а также соединенный с источником питания переключающий элемент, выполненный в виде моста, плечи которого образованы комплементарными парами транзисторов, подключенную к выходу моста термобатарею, а также оптроны, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности, он содержит дополнительную пару оптронов, причем светодиоды каждой пары оптронов через токоограничивающие резисторы включены между соответствующими выходами преобразователя сигнала и положительной шиной источника питания, фототранзистор каждого оптрона - между эмиттером и базой соответствующего транзистора комплементарных пар, переходы база-эмиттер фототранзисторов зашунтированы резисторами, а базы транзисторов одного типа про- с ® водимости комплементарных пар подключены через резисторы к базам транзисторов (Л другого типа проводимости комплементарных пар. Од Oi СО ;о