Устройство для стабилизации постоянного напряжения и температуры

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК б 05 Г 1 О Е ИЗОБРЕТЕ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕПЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для устр-в, требующих поддержания постоянной температуры и стабильного питающего напряжения. Цель изобретения - расширение диапазоЯО 1363168 па изменения тока нагрузки до нуля, повышение быстродействия, стабильности температуры и КПД, Транзисторный нагревательный элемент 3 включен между выходным выводом и общей шиной. Первый вход дифференциального усилителя соединен с датчиком температуры, который вместе с элементом 3 и транзисторным регулирующим элементом 4 помещены в термостат. В дежурном режиме используется все тепло элементов 3 н 4 на поддержание температуры термостата. При минимальной температуре термостата обеспечен максимальный ток через элемент 3 и 4, Стабильность температуры повышается за счет исключения процесса стабилизации напряжения на изменение температуры термостата. 1 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1Изобретение относится к электротехникеи предназначено для использования в устройствах, требующих поддержания постоянной температуры и стабильного питающего напряжения, например, термостатированный кварцевый генератор с повышеннойчастотной стабильностью, термостатированный детектор с раширенным динамическимдиапазоном,Цель изобретения - расширение диапазона изменения тока нагрузки до нуля,повышения быстродействия стабильности температуры и КПД.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для стабилизации электрического напряжения и тем.пературы.Устройство содержит термостат 1, в котором размещены датчик 2 температуры,транзисторные элементы 3 и 4, которые используются в устройстве как транзисторныенагревательные элементы и как транзисторы для регулирования напряжения, элемент 3последовательного типа, элемент 4 параллельного типа, транзисторный элейент 3 включен между входным и выходным выводамиустройства, измерительно-усилительный узел5, входом подключенный к выходу устройства, элемент 4 включен между выходным выводом и общей шиной, первый входдифференциального усилителя 6 через разделительные резисторы 7 и 8 соединены свыходом измерительно-усилительного узла 5 и датчиком 2 температуры. Второйвход дифференциального услителя 6 соединен с датчиком 2, первый выход усилителя 6 соединен с управляющим входом элемента 3, а второй выход усилителя 6 соединен с управляющим входом элемента 4.Устройство работает следующим образом.Измерительно-усилительный узел 5 вырабатывает сигнал, пропорциональный разности требуемого выходного напряжения ифактически получаемого. При включении питания температура в термостате 1 минимальна, сопротивление датчика 2 и напряжение на нем также минимальны, напряжениес датчика 2 поступает на оба входа дифферециального усилителя 6, приводя к увеличению напряжения на его выходах, в результате чего оба транзисторных элемента 3и 4 открываются пропуская через себя наибольший общий ток, приводящий к.быстрому увеличению температуры в термостате 1,По мере увеличения температуры увеличивается сопротивление датчика 2, а следовательно, и напряжение на обоих входахдифференциального усилителя 6, что приводит к уменьшению открывающего напряжения на управляющих входах элементов 3и 4, а это приводит к уменьшению скорости изменения температуры по мере подходак температуре стабилизации.При изменении тока нагрузки, котороеможет возникнуть при ее включении, если 2до этого устройство работало в дежурном режиме стабилизации температуры, или при изменении сопротивления нагрузки изменяется и напряжение на выходе устройства, например при уменьшении напряжения на выходе устройства узла 5, а следовательно, и на первом входе дифференциального усилителя 6 увеличивается напряжение на первом выходе усилителя 6, а на втором выходе на эту же величину уменьшается напряжение, что приводит к увеличению тока через элемент 3 и уменьшению тока через элемент 4, а следовательно, к увеличению напряжения на выходе устройства, т.е. к стабилизации выходного напряжения. В то же время увеличение тока через элемент 3 приводит к увеличению нагрева этого элемента, а уменьшение тока через элемент 4 - к уменьшению нагрева этого элемента, т,е. температура в термостате 1 при стабилизации напряжения не изменяется.Если в процессе работы температура термостата 1 стала выше заданной, то увеличится сопротивление датчика 2 и напряжение на обоих входах дифференциального усилителя 6, что приведет к уменьшению напряжения одновременно на обоих выходах усилителя 6 и уменьшению тока элементов 3 и 4, а следовательно, их нагрева. Напряжение на выходе останется практически неизменным, так как изменился только общий ток элементов 3 и 4.Данное устройство по сравнению с известным позволяет без усложнения схемы обеспечить стабилизацию температуры при малом выходном токе, а в дежурном режиме и при полном отсутствии выходного тока, повысить КПД за счет использования всего тепла элементов 3 и 4 на поддержание температуры термостата, увеличить скорости набора заданной температуры за счет обеспечения максимального тока через транзисторные элементы при минимальной температуре термостата, а при заданной температуре обеспечением пропускания тока через транзисторные элементы величиной, необходимой для поддержания заданной температуры без перерегулирования, повысить стабильность температуры за счет исключения влияния процесса стабилизации напряжения на изменение температуры термостата.Формула изобретенияУстройсгво для стабилизации постоянного напряжения и температуры, содержащее транзисторный регулирующий элемент, включенный между входным и выходным выводами, транзисторный нагревательный элемент и датчик температуры, помещенные в термостат, измерительноусилительный узел, вход которого включен между выходным выводом и общей шиной,1363168 Составитель В. Есин Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор Г. Решетняк Заказ 5964/38 Тираж 863 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 43а выход связан с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с датчиком температуры, а первый и второй выходы усилителя соединены с управляющими входами регулирующего и нагревательного элементов соот 5 ветственно, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона изменения тока 4нагрузки до нуля, повышения быстродействия, стабильности температуры и КПД, транзисторный нагревательный элемент включен между выходным выводом и общей шиной, транзисторный регулирующий элемент помещен в термостат, а первый вход дифференциального усилителя соединен с датчиком температуры,