Устройство для стабилизации электрического напряжения и температуры термостата

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯТУРЫ ТЕРМОСТАТА(57) Изобретение отнным источникам электаппаратуры. Цель изоличение диапазона ре ТАБИЛИЗАЦИИ ЕНИЯ И ТЕМПЕ тся к вторичпитания. радиоетения - увелирования темдля стабряжения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах, требущих поддержания постоянной температуры и стабильного питающего напряжения, например, в объеме термостата термостатированного кварцевого генератора или ином замкнутом ограниченном объеме, например в отсеке транспортного средства, несущего радиоэлектронную аппаратуру.Цель изобретения - увеличение диапазона регулирования по температуре, скорости набора температуры и уменьшения массогабаритньж показателей,На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство илизации электрического нап и температуры пературы и скорости набора температуры стабилизатора напряжения и температуры с последовательным регулирующим элементом. Цель достигаетсятем, что управление регулятором стабилизатора напряжения с регулирующимэлементом и термостатом по цепи обратной связи по напряжению осуществляют импульсным током (с помощьюширотно-импульсной модуляции черезблок управления), а по цепи обратнойсвязи по температуре - постоянным током (через датчик температуры), Формирование импульсного тока с постоянной составляющей для управлениярегулятором осуществляют суммирующимэлементом, 1 ил. термостата содержит регулируемый эле мент 1 с управляемым сопротивлением и датчик 2 температуры, размещенные в термостате 3, вход регулирующего элемента соединен с входными выводами 4 и 5, импульсный Фильтр 6, подключенный к выходным выводам 7 и 8, узел 9 управления, выполненный на ос нове широтно-импульсного модулятора, сумматор 103Регулирующий элемент 1, управляющим входом соединенный с выходом сумматора 10, входами подключенного квыходу датчика 2 температуры и выходу узла 9 управления.На выходные выводы 4 и 5 подаетсявходное напряжение, которое необходимо стабилизировать, к выходным выводам 7 и 8 подключается нагрузка, наКоторую подается стабильное напряжение.Устройство работает следующим образом.5При подаче входного напряжения температура в термостате 3 минимальна, Сопротивление датчика 2 температуры при этом максимально, что приводит к подаче на вход сумматора 10 от датчи-м ка 2 максимального постоянного напряжения. С выхода сумматора 10 это на- . пряжение поступает на управляющий 6 ход регулирующего элемента 1, открывая этот элемент на максимальный поСтоянный ток, Постоянный ток, проходящий через регулирующий элемент 1, импульсный Фильтр 6 и нагрузку, созфает падение напряжения на нагрузке, напряжение на нагрузке, т,е, на выхо О де устройства, управляет широтно-импульсный модулятор, который вырабатывает импульсное управляющее напряжение, изменяя параметры импульса (длительность импульса или скважность им йульсов) в зависимости от величины разности полученного напряжения на нагрузке и требуемого стабильного наПряжения. Импульсное напряжение с выхода широтно-импульсного моцулятора поступает на второй вход сумматора 10, на котором оно суммируется с поСтоянным напряжением датчика 2 температуры. С выхода сумматора 10 импульСное напряжение с постоянной составляющей поступает на управляющий вход регулирующего элемента 1, вызывая прохождение через этот элемент импульсного тока с постоянной составляющей. Импульсная часть тока, проходя через4 О импульсный Фильтр 6, преобразуется в Постоянное напряжение, которое суммируется с напряжением, создаваемым током постоянной составляющей. Широтноимпульсный модулятор изменяет параметры импульсного тока до достижения напряжения на нагрузке заданного значения.Проходящий через регулирующий элемент 1 импульсный ток с постоянной50 составляющей нагревает его, а этот элемент нагревает объем термостата.По мере нагрева объема терсостата уменьшается сопротивление датчика 2 температуры и напряжение, поступающее с датчика на вход сумматора 10, что приводит к уменьшению величины постоянной составляющей импульсного тока и величины напряжения, создаваемого этой составляющей на нагрузке. Напряжение на выходных выводах 7 и 8 устройства уменьшается. Широтно-импульсный модулятор отслеживает это уменьшение изменением параметров импульсного тока, поддерживая выходное напряжение на уровне заданного,При изменении тока нагрузки, например увеличении, происходит увеличение, например, длительности импульсов тока через регулирующий элемент 1, что приводит к увеличению нагрева элемента, а затем и объема термостата ЗЦатчик 2 температуры отслеживает это изменение уменьшением своего сопротивления, а следовательно, уменьшает величину постоянной составляющей импульсного тока, что приводит к уменьшению нагрева регулирующего элемента 1. При таком же токе нагрузки компенсационный стабилизатор выделяет большее количество тепла, поэтому для одних и тех же условий в термостате данного устройства может поддерживаться стабильной более низкая темепература. Верхняя температура в объеме термостата в данном устройстве опрецеляется тепловыми свойствами последовательного регулирующего элемента, т.е. в пределе, когда сигнал с датчика 2 температуры максимален, режим работы устройства близок к режиму работы компенсационного стабилизатора. Таким образом, достигается большой диапазон регулирования по температуре.При стабилизации напряжения импульсным способом можно использовать более высокое питающее напряжение относительно выходного, чем при стабилизации компенсационным стабилизатором, что позволяет в начальный момент времени набора заданной температуры в термостате на регулирующем элементе компенсировать большее напряжение при том же токе нагрузки, а следовательно, получать более высокую скорость набора температуры.В устройстве для стабилизации температуры и напряжения используется один регулирующий элемент, чем достигается уменьшение массогабаритных показателей устройства.Таким образом, при управлении регулирующим элементом стабилизатора напряжения и температуры постоянной и импульсной составляющих увеличиваются диапазон регулирования по тем73452 6узел управления, входом подключенныйк выходным выводам, о т л и ч а ю "щ е е с я тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования по температуре, скорости набора температурыи уменьшения массогабаритных показателей, в него введены импульсныйфильтр и сумматор, импульсный фильтрвключен между выходными выводами и выходом регулирующего элемента, управляющим входом соединенного с выходомсумматора, входами подключенного квыходу. датчика температуры и выходуузла управления, выполненного на основе широтно-импульсного модулятора. ператчре и скорость набора температуры а счет увеличения входного питающего напряжения стабилизатора и импульсного управления элементом по цепи стабилизации напряжения. Формула изобретения Устройство для стабилизации электрического напряжения и температуры термостата, содержащее регулируемый элемент с управляемым сопротивлением и датчик температуры, размещенные в термостате, вход регулирующего элемента соединен с входными выводами,Составитель А.Колоколкин а едактор Н.Лазаренко Техред М.Ходаннч Корректор Л,БескьЗаказ 1643 Тираж 653 писное ИИПИ Государственного комитета по иэобре 113035, Москва, Ж, РаушТ СССР ения открытиям п д. 4/5