Регулятор температуры

СОЮЗ СОВЕТСНИХшваюакнпРЕСПУБЛИК ЯО, 1 0 23/19 ООфРЩЩЕИН 1."ф ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕИ И ОЗМРЫТИ НИЯЕт ОПИСАНИЕ ИЭО н двтоювми саидтюь(56) 1Авторское свидетельство СССР 3 935888, кл. С 05 П 23/19, 1982,2. Авторское свидетельство СССР У 710032, кл. 0 05 0 23/19, 1980 (прототип).(54) (57) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ,со- держащий последовательно соединенные датчик температуры и преобразователь сигнала, переключающий элемент, выполненный в виде моста, .плечи которого образованы комплементарнымипарами транзисторов, входная диагональ моста подключена к источнику питания, а выходная - к термоэлектрической батарее, причем базы транзисторов одного тина проводимости каждой коМплементарной пары подключенык выходам преобразователя сигнала,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьвения надежности, регулятор содержит усилители-инверторы,входы которых соединены с выходамипреобразователя, а выходы - с базами транзисторов другого типа проводимости каждой комплементарной парыИзобретение относится к области регулирования температуры и может быть использовано, когда в качестве исполнительного элемента применяется устройство, например термоэлектричес кая батарея, работающее в режиме нагрева или охлаждения в зависимости от полярности прикладываемого напряжения, и может быть применено для тер мостатирования радиотехнических узлов п широком диапазоне температур окружающей среды, а также в автоматических регуляторах температуры, применяемых в радиотехнике, электронике, метрологии, биологии, медицине 5 и других областях промышленности и народного хозяйства.Известно устройство 1 11.Однако в устройстве ключевой режим работы значительно уменьшает 20 точность поддержания температуры и снижает КПД устройства в .целом.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является регулятор температуры, содержащий по следовательно соединенные датчик тем 1. пературы и преобразователь сигнала, переключающий элемент, выполненный в виде моста, плечи которого образованы комплементарными нарами транзисто ЗО ров, причем к входной диагонали подключен источник питания, базы тран зисторов одного .тина каждой комплементарной пары подключены к выводам преобразователя, а базы транзисторов другого типа проводимости и термоэлектрическая батарея - к выходной. диагонали моста 21.Однако известный регулятор не обес печивает устойчивой работы и требует тщательного подбора ключевых транзисторов, Причем открывание транзисторов переключающего элемента, эмиттеры которых соединены с минусом источника питания, происходит . от работающих в линейном режиме транзисторов, базы которых соединены с преобразователем сигнала, при этом возникает задержка в их открывании, что приводит к броскамтока в нагруз 50 ке, в результате чего возникают радиойо мехи и снижается надежность регулятора еЦель изобретения - повышение надежности. 55Поставленная цель достигается тем, что регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные датчик температуры и преобразователь сигнала, переключающий элемент, выполненный в виде моста, плечи которого образованы комплементарными парами транзисторов, входная диагональ моста подключена к источнику питания, а выходная - к термоэлектрической батарее, причем базы транзисторов одного типа проводимости каждой комплементарной пары подключены к выходам преобразователя сигнала, регулятор содержит усилители-инверторы, входы которых соединены с выходами преобразователя, а выходы с базами транзисторов другого типа проводимости каждой комплементарной пары.На чертеже представлена функциональная схема регулятора температуры.Регулятор содержит последовательно соединенные .датчик 1 температуры: преобразователь .2. сигнала, переключающий элемент 3, вьптолненньщ в виде моста, плечи которого образованы комплементарными парами транзисторов 4 и 5 одного типа проводимости и 6 и 7 другого типа:проводимости каждой комплементариой пары, причем, к входной диагонали моста подключен источник 8 питания, а к выходной- .термоэлектрическая батарея 9.Регулятор температуры:Имеет также усилители - инверторы 10 и 11 входы которых; соединены с выходами преобразоватееля 2 сигнала, а выходы - с базами ключевых транзисторов 6 и 7 другого типа проводимости, а также резистор 12 и стабилитрон 13.Регулятор работает следующим образом.При температуре датчика 1 температуры, равной эаданной, сигнал рассогласования на выходе преабразователя 2 сигнала и усилителей-инверторов 10 и 11 отсутствует, при этом транзисторы 4"7 закрыты и ток через термоэлектрическую батарею 9 не проходит.Если датчик 1 имеет более высокую температуру, чем заданное вначение, возникает сигнал рассогласования на выходе преобразователя 2, приоткрьъ вающий.один из регулирукпцих транзисторов одного типа проводимости (например 4) переключающего элемента 3, а усилитель-инвертор 11 под воздействием сигнала с преобразователем 2 полностью открывает транзистор протиСоставитель. Л,ПтенцоваРедактор Н.Данкулич Техред Т.МаточкаКорректор О. Билак Заказ 8139/39 Тираж 841 Подцисное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1123 воположного плеча моста (ключевой транзистор 7). При этом протекает ток от плюса источника 8 питания через транзистор 4., термоэлектрическую батарею 9 и транзистор 7 к минусу источника 8 питания, Транзисто- . ры 5 и 6 при этом закрылы Направление тока через термоэлектрическую батарею 9 при этом такое, что термобатарея. 9 охлаждается. 10Если датчик 1. имеет температуру более низкую, чем заданное значение, возникший сигнал рассогласования приоткрьвает при.этом другой транзистор переключающего элемента 3 15 (регулирующий транзистор 5), а усили.тель"инвертор, 10. открывает ключевой транзистор 6 Транзисторы 4 и 7 при этом закрыты,Ток протекает. от источника 8 че .рез транзистор 6, термьэлектрическую батарею 9 и транзистор 5:в направлении, обеспечивающем нагреванне , батареи. Транзисторы 6 и 7 работают в ключевом режиме,.при котором поте- г 5 .ри мощности на. них минимальны, Тран" 025 4зисторы 4 и 5 приохлаждении (нагре- ве) вблизи заданной температуры работают в линейном режиме, причем степень охлаждения (нагрева)термо-, электрической. батареи 9 определяется степенью открывания этих транзисто" ров. При значительном рассогласова нии температуры транзистор 4(5) открывается полностью и охлаждение (нагрев) термоэлектрической батареи 9 .,осуществляется максимальным током.Таким образом; наличие усилителей инверторов.:позволяет также осуществ". лять реверс тока, протекающего через ,термоэлектрическую батарею, при закрытых регулирующих транзисторах. Это исключает броски тока, что умень-, . шает уровень радиопомех и повышает надежность регулятора. Осуществление переключения ключевых транзисторов непосредственно от усилителей-инверторов и независимо от регулирующих транзисторов. обеспечивает устойчивую работу регуляторов в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды.