Устройство для регулирования температуры Советский патент 1992 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам регулирования температуры.

Известно устройство для регулирования температуры, содержащее подключенные к стабилизированному источнику постоянного тока последовательно соединенные термочувствительный делитель напряжения, триггер Шмитта, блок формирования импульсов запуска тири- сторного коммутатора, подключенного последовательно с нагрузкой к источнику переменного напряжения,- связанному со стабилизированным источником постоянного тока.

Это устройство характеризуется низкой точностью и сравнительно высоким уровнем радиопомех.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ре улирования температуры, содержащее источник переменного напряжения, блок питания постоянного тока, тиристорный коммутатор нагрузки (нагревателя), блок формирования импуль- сов запуска тиристорного коммутатора, блок синхронизации импульсов запуска с моментами перехода сетевого напряжения через ноль, термочувствительный делитель напряжения и триггер, в котором в качестве блока питания постоянного тока применен однополупериодный выпрямитель с диодом, конденсатором фильтра, ограничитель- ным резистором и стабилитроном, тиристорный коммутатор выполнен на сим- метричном тиристоре, блок синхронизации, выполненный в виде преобразователя пере менного напряжения в прямоугольные импульсы, содержит ключевой транзистор база которого является входом блока синхронизации и подключена через резистор к

Ч|

СО

1ы

о

источнику гтеремёнйого напряжения, параллельно переходу эмиттер-база ключевого транзистора включен диод, переход эмиттер-коллектор ключевого транзистора является выходом блока синхронизации и подключен к термочувствительному делителю и входу триггера, выполненного на двух транзисторах, коллектор второго из которых, через резистор соединенный с выходом блока питания, является выходом триггера и соединен со входом блока фор- мир6в а ния запускающих импульсов на двух транзисторах, резисторе, стабилитроне и конденсаторе, который является выходом блока и подключен к цепи управления тири- сторного коммутатора.

Наличие отдельного блока формирования импульсов запуска, состоящего из двух транзисторов, резистора, стабилитрона и конденсатора усложняет устройство.

Врем я от момента перехода сетевого напряжения Uc через ноль до момента открывания ключевого транзистора блока синхро нй з ации и от момента закрывания ключевого транзистора до момента перехода Uc через ноль определяется усилительными параметрами конкретного образца транзистора. При изменениях этих времен изменяется длительность им пульсов, что влияет на тепловой режим резисторов термочувствительного делителя, питающегося, как и вся измерительная схема, этими импульсами. Импульсный характер теплового режима термочувствительного делителя и зависимость длительности импульсов от параметров ключевого транзистора вносят погрешность в работу устройства, снижая его точность.

Целью изобретения является повышение точности устройства и его упрощение.

Устройство для регулирования температуры содержит источник переменного напряжения, к которому подключена через тиристорный коммутатор нагрузка, блок-питания постоянного тока, выполненный на диодном выпрямителе, снабженном ограничительным резистором во входной цепи переменного тока, фильтрующим конденсатором и стабилитроном, блок синхронизации импульсов запуска тиристорного коммутатора с нулем переменного напряжения, выполненный на ключевом транзисторе и подключенный к выходу блока питания постоянного тока, термочувствительный делитесь напряжения и транзисторный триггер, база первого из транзисторов которого соединена с выходом термочувствительного делителя. В предлагаемом устройстве тиристорный коммутатор выполнен в виде оптронного гиристора, в блок питания постоянного тока введен разделительный диод, включенный между катодом стабилитрона и соответствующей обкладкой фильтрующего конденсатора, а выпрямитель использован двухполупериодный. Ограничительный резистор в цепи базы ключевого транзистора блока синхронизации импульсов запуска соединен с общим выводом стабилитрона и

0 разделительного диода блока питания по- стоянногб тока, а переход эмиттер-коллектор этого транзистора включен параллельно переходу эмиттер-коллектор первого транзистора триггера, резистор в коллекторной

5 цепи второго транзистора триггера соединен с одним выводом излучающего диода оптронного тиристора, другой вывод излучающего диода подключен к выходу блока питания постоянного тока.

0 На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из источника переменного напряжения 1, блока питания постоянного тока 2 с ограничительным

5 резистором 3, двухполупериодным выпрямителем 4, конденсатором фильтра 5 и стабилитроном б, между которыми включен разделительный диод 7, выполненного на оптронном симметричном тиристоре 8 ком0 мутатора нагрузки 9, блока 10 синхронизации импульсов запуска с моментом перехода сетевого напряжения через ноль, содержащего ключевой транзистор 11, база которого, соединенная с резистором 12, яв5 ляется входом, а переход эмиттер-коллектор транзистора 11 - выходом блока, термочувствительного делителя напряжения 13 и триггера 14 на двух транзисторах 15. 16 с подключенной к термочувствитель0 ному делителю 13 базой первого транзистора 15 и с резистором 17 в цепи коллектора второго транзистора 11 блока синхронизации 10 соединен с общей точкой стабилитрона 6 и разделительного диода 7 блока

5 питания 2, Переход эмиттер-коллектор ключевого транзистора 11 блока синхронизации 10 включен параллельно переходу эмиттер-коллектор первого транзистора 15 триггера 14, в триггере 14 применена кол0 лекторная обратная связь (дазистор 18), резистор 17 в цепи коллектора второго транзистора 16 триггера 14 подключен к одному из выводов излучающего диода 19 оптронного тиристора 8, а второй вывод

5 излучающего диода 19 подключен к выходу блока питания 2.

В исходном состоянии, когда температура терморегулируемого объекта ниже заданной, сопротивление терморезистора 20 в делителе 13 велико, напряжение на базе

транзистора 15 ниже порога его открывания. На базу ключевого транзистора 11 блока синхронизации 10 поступает выпрямленное двухполупериодным выпрямителем 4 и ограниченное резистором 3 и стабилитроном 6 напряжение, в результате чего в его коллекторной цепи протекает ток, форма которого близка к прямоугольным импульсам. Ток в цепи коллектора транзистора 16 и излучающего диода 19 будет проходить в те моменты, когда закрыт транзистор 11, форма его также близка к прямо- угольной. Импульсы тока через излучающий диод 19 открывают фототиристор оптронного симметричного тиристора 8, напряжение от источника переменного напряжения 1 прикладывается к нагрузке 9. При повышении температуры терморегулируемого объекта до заданного значения открывается транзистор 15 триггера 14. С этого момента транзистор 16 триггера 14 закрыт постоянно, независимо от состояния транзистора 11.

Как и в устройстве-прототипе, длительность импульсрв в предлагаемом устройстве зависит от усилительных параметров ключевого транзистора 11 блока синхронизации 10, однако это ъе отражается на точности работы устройства, так как термозависимый делитель напряжения 13 питается постоянным стабилизированным и сглаженным напряжением от блока питания 2, При всех переходах сетевого напряжения через ноль запускающие импульсы тока начинаются до перехода и заканчиваются после перехода через ноль, а их амплитуда в течение всех длительности импульса постоянна и максимальна, что обеспечивает надежное включение тири- сторного коммутатора и также повышает точность работы устройства В устройстве нет отдельного блока формирования импульсов запуска так как эту функцию выполняют блок синхронизации и триггер что упрощает устройство

Формула изобретения Устройство для регупирования темпера туры, содержащее источник переменного напряжения, к которому подключена через тиристорный коммутатор нагрузка, блок питания постоянного тока, выполненный на диодном выпрямителе, снабженном огрзничительным резистором во входной цепи переменного тока, фильтрующим конденсатором и стабилитроном, блок синхронизации импульсов запуска тиристорно- го коммутатора с нулем переменном

напряжения, выполненный на ключевом транзисторе и подключенный к выходу блока питания постоянного тока, термочувстви- тельный делитель напряжения и транзисторный триггер, база первого из

транзисторов которого соединена с выходом термочувствительного делителя напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства в нем тиристорный коммутатор выполнен в виде оптронного тиристора в блок питания постоянного тока введен разделительный диод, включенный между катодом стабилитрона и соответствующей обкладкой фильтрующего конденсатора, а выпрямитель использован двухполупериодный. причем ограничительный резистор в цепи базы ключевого транзистора блока синхронизации импульсов запуска соединен с общим выводом стабилитрона и

разделительното диода блока питания постоянного тока, а переход эмиттер-коллектор этого транзистора включен параллельно переходу эмиттер-коллектор первого транзистора триггера, резистор в коллекторной

цепи второго транзистора триггера соединен с одним выводом излучающего диода оптронного тиристора, другой вывод излучающего диода подключен к выходу блока питания постоянного тока

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам регулирования ,температуры. В предлагаемом устройстветиристорный коммутатор выполнен в виде оптронного тиристора, в блок питания постоянного тока введен разделительный диод, включенный между катодом стабилитрона и соответствующей обкладкой фильтрующего конденсатора, выпрямитель использован двухполупериодный, ограничительный резистор в цепи базы ключевого транзистора блока синхронизации импульсов запуска соединен с общим выводом стабилитрона и разделительного диода блока питания постоянного тока, переход эмиттер-коллектор этого транзистора включен параллельно переходу эмиттер-коллектор первого транзистора триггера, резистор в коллекторной цепи второго транзистора триггера соединен с одним выводом излучающего диода оптронного тиристора, другой вывод излучающего диода подключен к вы- ходу блока питания постоянного тока. Всё это обеспечивает повышение точности pa j боты устройства и его упрощение. 1 ил. S СО С