Устройство для регулирования темпера-ТуРы Советский патент 1981 года по МПК G05D23/24 

1

Устройство относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в приборах для регулирования температуры, скорости и т.п

Известны устройства для регулирования температуры, содержащие датчик температуры, усилитель, силовой тиристор .и нагреватель /1/ и /2j.

Недостаток известных устройств возможность вк.точения нагревателя при пиковом значении напряжения сети, что приводит к большим помехам и перегрузкам в силовом тиристоре.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, содержсццее бл6§ переключения при нулевом напряжении сети, (фактически это напряжение порядка 10-15 в) f3j.

Недостатки данного устройства сложность блока переключения (11 радиоэлементов) и большая потребляемая мощность (порядка 20 Вт).

Цель изобретения - повышение КПД устройства при его упрощении.

Для этого в устройство для регулирования температуры, содержащее термочувствительный и задающий делители напряжения, выходами связанные

со входами компаратора, к выходу которого подк.гаочен тиристорный исполнительный элемент, введены источник пульсирующего напряжения и ограничитель напряжения, входом подк.гаоченный к выходу источника пульсирующего напряжения, причем термочувствительный и задающий делители напряжения входами подключены соответственно к

0 выходам ограничителя напряжения и источника пульсирующего напряжения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг. 2 эпюры напряжений в некоторых харак5терных точках схемы, когда нагреватель вк.гпочен, на фиг. 3 - то же, когда нагреватель выключен.

Устройство содержит датчик 1. температуры, который .вместе с резис0тором 2 образует термочувствительный делитель напряжения, резисторы 3 и 4, образующие задающий делитель напряжения, ограничитель напряжения, состоящий из стабилитрона 5 и ре5зистора 6, компаратор 7, тиристорный исполнительный элемент (силовой тиристор) 8, нагреватель 9 и источник 10 пульсирующего напряжения.

Устройство работает следующим

0 образом.

При включении источника питания, огда нагреватель 9 и датчик 1 темературы находятся в холодном остоянии, напряжение на инвертируюем входе компаратора 7 (точка С) , нимаемое с датчика температуры, о некоторого времени превышает напряжение на неинвертирующем входе компаратора 7 (точка d), снимаемое с резистора 3 второго делителя напряжения. Компаратор 7 открыт и через силовой тиристор 8 и. нагреватель 9 идет ток (фиг. 2). После того как напряжение в -точке d превысит напряжение в точке С, компаратор .7 закрывается, но силовой тиристор 8 остается открытым до конца полупериода. Это означает, что все устройство работает только в начале каждого полупериода, когда напряжение еще не превышает 15-20 В, а все остальное время компаратор 7 закрыт. При разогреве нагревателя 9 сопротивление датчика 1 температуры падает и, как только скорость изменения напряжения в т;очке d превысит скорость изменения напряжения в точке С, компаратор 7 и силовой тиристор 8 в течение всего полупериод4 останутся закрытыми и нагреватель 9 начнет остывать (фиг. 3). Далее сопротивление датчика 1 температуры повышается , Напряжение в точке С станет больше, чем в точке.d, и процесс повторяется.

Таким образом, в предлагаемом устройстве резко сокращено число элементов блока переключения, обеспечивающих переключение выходного тиристора при переходе напряжения

-гг/7в

питания через О, фактически его функции выполняет терморегулятор, благодаря особому включению моста. Потребление от сети при.этом снижено на три порядка.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее термочувствительный и задающий делители напряжения, выходамисвязанные со входами компаратора, к выходу которого подклчен тиристорный исполнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повьшения КПД устройств оно содержит источник пульсирующего напряжения и ограничитель напряжения, входом подключенный к выходу источника пульсирующего напряжения, причем термочувствительный и задаю.щий делители напряжения входами подключены соответственно к выходам ограничителя напряжения и источника пульсирукицего напряжения.

Источники информации/ принятые -во внимание при экспертизе

1.Берданов И.Т. и др. Прецезионный регулятор температуры. - Приборы и техника эксперимента, 1975,

№ 2,- с. 161-162.

2.Benkiki М. , Penchina С.М. Eas to build and low cost proportional temperature controller using thermocoup1e sensor.

3.Reed L.J. Triac application for industrial process control. Control, Instrumentation, 1971, c. 5760, рис. 4 и 5 (прототип).

Р

4 П08

фае.1