Терморегулятор

ОП АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоеетсиизСоциалистическихРеспублик 6) Дополнительное к авт, свил-ву -но 28.10,74 (Я) 207143 22) За 05 Х) 23 рнсое вием заявкиГвпудврствеиимй квмит Совете Мииистрав ССС пп делам изобретеиий и аткрьтий(45) Дата опубликования описания 3, т 1,т К 621.5556 (088.8)(54) ТЕРМарЕГУПЯТ ется повышение азана регулироИзобретение относится к области автоматики и приборостроения.Известны терморегуляторы, выполненные в едином кристалле полупроводника вместе с термостатируемым устройством т , содержащие датчик температуры на основе р-а-перехода, смещенного в прямом направлении, усилитель и нагреватель. Недостатком этого терморегулятора является низкая точность термостатирован ия (около 3), обусловленная невысокой чувствительностью датчика (около 2,2 мВ/град) и конструктивными и технологическими трудностями размещени я высо коч увстви тел ь ного и высокостабильного ус ил ител я в едином кристалле с термостатируемой схемой.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для регулирования температуры, содержащее транзистор и стабилизированные источники питания 2,Недостатком этого устройства является низкая точность регулирования, обусловленная малым температурным коэффициентом термочувствительного параметра (напряжения эмиттер-ба за около 2,2 мв/град или обратного тока р-а-перехода - доли микроампера на градус).Целью изобретения являточности и расширение диапванин температуры.Поставленная цель достигается тем, что 5полупроводниковый датчик температурц - нагреватель выполнен на транзисторе, вход.ная и выходная цепи которого подключены к стабилизированным источникам питания., Источник питания, подключенный к выход 1 о ной цепи, выполнен в виде источника тока.На фиг. 1 показана схема терморегулятора. Транзистор 1, включенный инверсно, (вкачестве эмиттера служит переход большей 15 площади) соединен со стабилизированнымисточником питания выходной цепи 2, выполненным в виде источника тока, и со стабилизированным источником питания входной цепи 3. Транзистор ) выполнен в одном 20кристалле полупроводника с термостатируемым устройством 4.На фиг.2 показана выходная вольт-амперная характеристика транзистора . Кривая ) соответствует температуре кристаллаТ 1, а кривая- Температуре Т, большей чем Т. Кривые выбраны так, что они пересекают ординату 7, соответствующую току источника 2 в точках с абсцнссами; кривая- Ои,- , максимальное напряжение на коллекгоре, а кривая- Б . - напряжение насыщения транзистора.При постоянном токе коллектора рассеиваемая мощность пропорциональна напряжению на коллекторе, т, е, определяется температурой кристалла, причем при росте температуры мощность уменьшается, При соответствующем тепловом сопротивлении кристалл-окружающая среда изменению температуры окружающей среды от минимальной до максимальной соответствует изменение температуры кристалла от Тдо Т 2, Благодаря большому выходному сопротивлению транзистора 1 разность Тв - Т 1 мала, что соответствует высокой точности термостабилизации, Инверсное включение увеличивает зависимость тока коллектора от температуры, что также повышает точность ре; гул ирования,Например, для кремниевого планарноэпнтакснального транзистора в инверсном включении при токе коллектора 5 мА, максимальном напряжвнии на коллекторе ЗВ, коэффициенте передачи тока Всти тепловом сопротивлении кристалл-среда 3 град-мВт изменение температуры Т -Т не превышает 0,03 град (т. е. + 0,0 5 град) при изменении температуры среды от - 10 до + 50 С,Таким образом, при предельно простойсхеме, предложенный терморегулятор обеспечивает более высокую точность регулирования температуры, позволяет сэкономить площадь кристалла полупроводника, в котором достаточно выполнить для термостатирования дополнительно только один транзистор, При этом стабилизаторы входной н выходной цепей могут быть выполнены в от 1 ф дельном кристалле.формула изобретенияТерморегулятор, содержащий полупро. 5водниковый датчик температуры - нагреватель и стабилизированные источники питания, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, полупроводниковый датчик температуры - нагреватель, 20 выполнен на транзисторе, входная и выходная цепи которого подключены к стабилизиро ванным источникам питания; причем источник питания, подключенный к выходной цепи, выполнен в виде источника тока.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Интегральная электроника в измерительных приборах, Л Энергия, 1974, с, 126.2. Кривоносов А И. Полупроводниковыедатчики температуры. Энергия, 1974, с. 100, рис. 3 - 3.Составитель Л. борисов Редактор Л, Утехина Техред О. Луговая Корректор Л. Веселовская Заказ 6342/47 Тираж 99 Подписное ОНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий 1 3035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4