Терморегулятор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(,23) Приоритет Государственный комитет СССР. по делам изобретений и открытий(088, 8) Опубликовано 230982. Бюллетень Мо 35 Дата опубликования описания 23.09.82(54) ТЕРМОРЕГУЛЯТОР Устройство относится к автоматике, приборостроению и может быть использовано для высококачественноготерморегулирования и термостатирова 5ния различных объектов, преимущественно небольших габаритов (например,подложки интегральных схем, отдельные элементы радиоэлектронных схем,кварцевые резонаторы, линии задержки,холодные спаи термопар и т.п.) .Известны терморегулятор)ы, в которых функции датчика температуры инагревателя выполняются одним элементом, чаще всего транзистором 1и 2. 15Недостатком их являются сложностьсхемы управления и узкий диапазонтерморегулирования (транзисторы неработоспособны при низких (менее/Наиболее близким к изобретению по технической сущности является терморегулятор, содержащий полупроводниковый прибор (транзистор) в качестве термодатчика-нагревателя и стабилизированные источники питания. Этот терморегулятор обеспечивает вы-. сокую точность поддержания температу- З 0 ры, если параметры источников питания неизменны 3.Недостатками устройства являются ограниченный температурный диапазон работоспособности, сложность схемы (два источника питания) и дополнительная нестабильность установившейся температуры (температура зависит от выходных параметров обоих источни" ков)Кроме того, терморегулятор обладает малым КПД, так как питается от двух стабилизйрованных источников, причем стабилизатор с непрерывным регулированием тока коллекторной цепи обладает значительно меньшим КПД, чем широко используеьые стабилизаторы напряжения. кЦелью изобретения является расширение области применения и упрощение регулятора.Поставленная цель достигается тем, что в терморегуляторе", содержащем включенные последовательно полупроводниковый датчик температуры - нагреватель и стабилизированный источник питания, датчик температуры - нагреватель выполнен на стабилитроне с положительным температурным коэффициентом напряжения (ТКН), причем ста960764 иг. Г каз 7278/56 Т ВНИИПИ писн Филиал ППП "Патент", г. Ужгоро.Проект билизированный источник питания выполнен в виде генератора напряжения.На фиг. 1 показана схема терморегулятора; на фиг. 2 - график вольтамперной характеристики стабилитрона,для двух значений температуры Т и Т 5, причем Т.ъ ) Т (положительный ТКН).Регулятор содержит стабилитрон 1,являющийся датчиком-нагревателем иимеющий хороаий тепловой контакт стерморегулируемям объектом 2, и соединенный с стабилизированным источником 3 питания (напряжения)На схе,ме условно изображено динамическоесопротивление стабилизатора г.Терморегулятор работает следующим 15образом.В зависимости от требуемой температуры объекта устанавливают стабилизированное напряжение П на выходе источника 3 (допустим, необходима тем- ;рпература Т) . Значение тока черезстабилитрой 1 при этом будет равнымЭ а выделяеМФя, гощность Р= -3,.При изменении окрущбющей температуры(например,:ее,повьзюении) начнет из- р 5меняться и температура кристалла стабилитрона 1 и тока через него. Причемблагодаря малев"ЪиМамическому сопротивлению даже,невнЗчительные изменения темцературы стабилитрона 1 вызывают существенные изменения тока, направленные при положительном ТКН стабилитрона 1 на поддержание температуры на неизменном уровне, Так, приувеличении температуры от Т до Тток уменьшается до уровня Э 1, чтозсприводит к уменьшению выделяемойстабилитроном 1 мощности Р 1= 31 ,т,е. к стабилизации температуры объекта,Благодаря тому, что ТКН стабилитронов постоянен в широком диапазонетемператур и мало отличается по величине от образца к образцу, существенно упрощается процедура установки и контроля температуры.Физические основы работы стабилитрона (он работает на основных носителях) гарантируют работу кристалла в широком температурном диапазоне (теоретически от абсолютного О К до необратимого теплового разрушения прибора, т.е. по крайней мере 600-700 К для серийно выпускаемых кремниевых стабилитронов).Наличие всего лишь одного стабилизированного источника питания, причем широко распространенного стабилизатора напряжения, обеспечивает повышенный КПД и простоту устройства при высоких метрологических характеристиках терморегулятора, даже при использовании в качестве термодатчиков-нагревателей серийно выпускаеьих стабилитронов.Формула изобретения Терморегулятор, содержащий включенные последовательно полупроводниковый датчик температуры - нагреватель и стабилизированный источник питания, о т л и ч.а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения области применения и упрощения терморегулятора,полупроводниковый датчик температурынагреватель выполнен на стабилитронес положительным температурным коэффициентом напряжения, причем стабилизированный источник питания выполнен в виде генератора напряжения.Источники информации,1 принятые во внимание при экспертизе1 Авторское свидетельство СССРР 699500, кл. 6 05 О 23/00, 1976,2, Авторское свидетельство СССРР 622066, кл. 6 05 О 23/19, 1972.3. Авторское свидетельство СССРМ 631894, кл. 6 05 Р 23/19, 1973