Регулятор температуры микросхем Советский патент 1980 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится в автоматическому регулированию и может быть использовано в системах термостатирования элементов вьтолненных в микросхем ном исполнении,. Известно устройство идя регулировани температуры с расположенным на объекте термостатирования электронагревательны элементом и датчиком температуры, соцержащее. термочувствительньШ мост с цатчиком температуры, подключенный к усилителю, выход которого подключен ко входу триггера, цвухканальный датчик разбаланса наг зяжений, исполнительный элемент, выполненный на транзисторах и электронагревательный элемент Щ . Недостатком устройства для регулирования температуры является его сложность из-за трудности конструктивного совмещения электронагревательного элемента и датчика температуры с объектом термостатирования малых размеров. Наиболее близким по технической сущ ности 51Вляется регулятор температуры микросхем, содержащий последовательно соединенные источник опорного сигнала, генератор задающего тока и транзисторный нагреватель, а также датчик температуры. В этом устройстве для регулирования температуры легче конструктивно совместить транзисторный нагреватель с объектом .термостатирования малых размеров,если использовать в качестве транзисторного нагревателя бескорпусный транзистор 2 . Недостаток этого регулятора - его сложность нз-за наличия отдельного датчика температуры, что усложняет совместное микросхемное исполнение объекта тер- мостатирования, датчика температуры и транзисторного нагревателя, а также необходимость иметь отдельный датчик температуры, расположенный совместно с транзисторнъгм нагревателем в непоqэeдcтвeннoй близости от объекта термостатирования, что затрудн51ет совместное микросхемное исполнение этого датчика, транзисторного Нагревателя и объекта

термостатирования и тем самым усложняет устройство.

. Целью изобретения является повышение надежности регулятора температуры мик росхем.

Для достижения указанной дели perynsjтор температуры микросхем, содержащий последовательно соединенные истопник опорного сигнала, генератор задающего тока и транзистсрный нагреватель, содержит пороговый элемент, первый вход котфого соешшен со вторым выходом источника опфного сигнала, а второй вход и выход - соответснаенно с выходом и вторым входом reH aTqjB задвкзщего тока.

На фиг. 1 изображена ф;п 1од1юпальааа схема известного устровсгоа|1на фиг. 2 функциональная схема рвгупатс а темпе ратуры микросхем; яа фнг 3 - ГФЁЮХЕ пиальная схема ухаввви(ЯХ) регтяягора; на фиг. 4 - шсооная хй{ «К 8$ встш:а транзисторного нвгрвввгвяя,

Рвгулятсф твмпврвггурм fcfipiaoaxeiui поспеооватвянлю o& aesatta вс точишс 1 ОПФ80ГО с«гжп% Taeef atcf) 2 га дающего тока в трмюжлкрвыв ватеяь 3, noportxtbdt в1ЮМвш 4, вход которого ccwxsam со вторым виеко ком источника ошзряюго сжгкатц л второй вхоа я В1ЛСОД соответспзейяо о вькосюм в вторш 4 аащшвпагр тово, сгабвлитрск 5, катоа которого пооЕяючен реаястор в я шзпоктепшов шшв ясточяика , в «ерш р вястор 7, последовательво ео дакенй1 с itO7e щюметром 3, к абтяИ шявв зютройс эо. С(ю{ший вывод йог«ва м йлгрв 8 {|О)Шбо ige к резистору 9. ковок рв®встора 9 потлю шви в ввюш«| «{ у1саае мзг вхоцу мшсросжемы tO. )7в9Юкд вход микросхемы 1О teiapee peeacrop 11 со&динш с базов шавстцраого ишреввтеяя 3. BediEoa мшфосхемы 1О чв|}вз р&оястор 12 п( к беем tf}a«3HCTopa 13, к катоау шюоа 14 и к рвввстору 15. Анод цяода 14, щуутоб ксквц резио тора 15 и эмвттер транвж:то{ а 16 х едвиен с общей шиноб ус с юйства. Колявк. транзистсфа 13 по) через жугвнциометр 16 к потенциометру 17, ооецввенному с катодом стабилизроаа 5, а через резистор 16 посиключен к базе травввстора 19, коллектор которого le рее резистс 2О соединш с полоиснтель нов шиной источника питания, а эмитт через резистср 21 подключен к общей

шине регулятора и базе транзисторного нагревателя 3.

Регулятор температуры микросхем работает следующим образом.

. При температуре ниже требуемой транзистф 13 порогового элемента 4 закрыт и через переход база-вмиттер транзисторного нагревателя 3 течет эмитт)- ный тсж транзистора 19, определякяций

мощность разогрева транзисторного нагревателя 3.

Кристалл транзисторного нагревателя 3 разогревается и его входная характеристика см цается влево. Напряжение ме

жду базой и эмиттером транзисторного нагревателя 3 уменьшается. равенс-рве напряжения между базой и эмиттером транзисторного нагревателя 3 выходному сигналу потенциометра 8 истоед1ика

опорного сигнала I ( 1, фиг. 4) микросхема 10 формирует сигнал, открывахлвий транзистор 13 и уменьшающий вмиттерный ток транзистора 19. Через переход бвазй-&мнтг&р тра1юисторного н&гревателя 3 потечет незначительный ток Зг {тощса 1, фйг, 4). Кристалл транзвстфвого нагревателя 3 начинает остывать и его входаая характеристика смещается В1фвво. paB icTse напряжения . бв/зс& в WviKTTdpoM транзист(кзго ншреватвпя 3 колотому сигналу потенциометра в I сигнала ( 3, фиг.4} микросхема 1О формирует Сигнал, закрывающий транзвстф 13.

Чфез бааа-амиттф 1фанзистфного нагревателя 3 погечэт ток 3 до тек аар, пока кристалл не разогреется и напряжение между его базой и эмиттером не станет равным выходному сигиа- лу потендиометра 8 источника I опорного сигнала.

Та1шм образом, на кристалле тра№австсрного нагревателя 3 будет поддерживаться с некоторой точностью требуемая температура.

TexjEBiKo-экономический эффект от испольеовання данного регулятора температзфы. MtmpocxeM в отличие от известных заключается в повышении его надежности ва счет использования псрогового элемента, что позволяет отказаться от отдельного датчика температуры и осуществить com/fecTHoe микросхемное исполнение только объекта термостатирования (нафимер диода Ганна) и транзисторного нагревателя (безрорпусного транзистора). Отказ от необхоцимости расположени в непофедственной близости к объекту термостатирования отдельного датчика температуры и вьтода его концов, позволило уменьшить габаритные раз меры этой наиболее сложной части устройства не менее, чем в 2 раза. . этом точность термостатирсжания аиода I Ганна составила при скорости выхода на режим 10 /мин. Формула изобретения Регулятор температуры микросхем, со-1 аержаший последсжательно соединенные источник опорног сигнала, г«1вратф за 7 дающего тока и транзисторный нагрева- тель, О тлича юшийся тем, -что, с целью повышения надежности регулятора, он содфжит пороговый элемент,первый вход которого соединен с вторым вь ходом источника опорного сигнала, а второй вход и выход - соответственно с восходом и вторым входом генератора задающего тока. Источники информации, принятые во внимание Щ)И экспертизе 1.Автсрское свидетельство СССР N 446О44,Кл.б 05 D 23/19, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР NS 59О718, кл. G 05D 23/2О, 1975 (прототип).

Фив. 2

-h ,

2

- Yi