Переключающее устройство

(51)5 Н 03 К 17/56 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТО МУ СВИДЕТЕЛЬС 21) 4786793/21(57) Изобретение предназначено для стабилизации температуры нагревательного элемента элетроустановки. Цель изобретения -повышение стабильности и надежности работы. Переключающее устройство содержитсимистор 1, электронагреватель 3, клеммы4, 5 сети, компаратор 6, делитель напряжения из резисторов 7-9, однопереходный,.Ы 2 1732458 А транзистор 13, первый ВС-контур 22, 23, резисторы 2, 17, 24. Введение диодов 15, 18, 21, 25, конденсатора 16, второго ВС-контура 19, 20. включение резистора 2 в катодную цепь симистора 1, подключение конденсатора 16 к одному из входов компаратора 6 и через диод 15 к резистору 2, включение контура 22, 23 между выходным выводом компаратора 6 и управляющим электродом симистора 1, включение контура 19, 20 последовательно с диодбм 18 между анодом и управляющим электродом симистора 1, а также подключение эмиттера транзистора 13 к средним точкам первого и второго ВС- контуров через диоды 25 и 21 соответственно позволяют обеспечить регулирование температуры без использования отдельного датчика температуры. 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для стабилизации температуры нагревательного элемента промышленной или бытовой электроустановки.Цель изобретения - повышение стабильности и надежности работы путем обеспечения регулирования температуры без использования отдельного датчика температуры.На чертеже представлена схема предлагаемого перекл ючающего устройства.Переключающее устройство содержит симистор 1, через который и включенный в катодную цепь резистор 2 нагрузка 3, например нагреватель. подключена к клеммам 4 и 5 сети переменного тока, компаратор б, выполненный на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого подключен к делителю напряжения, составленному резисторами 7 и 8 и потенциометром 9 и подсоединенному к конденсатору 10 фильтра, который с диодом 11 и вторым конденсатором 12 фильтра образует источник выпрямлениого напряжения, от которого питаются компаратор б и однопероходный транзистор (ОПТ) 13. Подвижный вывод потенциометра 9 подключен к инвертирующему входу компаратора 6, Конденсатор 12 подключен к клеммам 4 и 5 сети через резистор 14 и диод 11. Параллельно резистору 2 через диод 15 подключены конденсатор 16 и резистор 17, соединен н ые с неин вертирующим входом компаратора 6. Параллельно симистору 1 через диод 18 и резистор 19 подключен конденсатор 20, Последний через разделительный диод 21 соединен с эмиттером ОПТ 13, ОПТ 13 образует с ВС- контуром 22, 23 генератор импульсов, выход которого через резистор 24 соединен с управляющим электродом симистора 1. Конденсатор 23 соединен с эмиттером ОПТ через разделительный диод 25, а выход компаратора б соединен с входом через резистор 26.Устройство работает следующим образом. Сопротивление нагревателя 3 зависит от температуры его нагрева, в связи с чем по изменению тока, протекающего через нагреватель 3, можно определять изменение значения температуры нагревателя. Компенсировав изменение напряжения в сети, например изменяя синхронно с напряжением сети порог срабатывания компаратора б с помощью резисторов 7 и 8 и потенциометра 9, можно изменение сопротивления нагревателя, т.е. температуры его нагрева, осуществлять по падению нв 101520 25303540 455055 падает напряжение. которое обратно пропорционально сопротивлению нагревателя 3. т. е, чем ниже температура нагревателя 3и меньше его сопротивление. тем больше ток протекает через нагреватель и больше падение напряжения на резисторе 2.Если температура нагревателя ниже заданной, то падение напряжения на резисторе 2 и, следовательно, на конденсаторе 16 ирезисторе 17 больше падения напряжения на резисторе 8 и потенциометре 9. Поэтому компаратор б переключится и напряжение на его выходе будет примерно равно напряжению питания компаратора - напряжению на конденсаторе 12. Под действием напряжения на выходе компаратора 6 через резистор 22 начинает периодически заряжаться конденсатор 23 и затем через диод 25 и открывающийся ОПТ 13 разряжаться на резистор 24, Импульсы. выделяемые на резисторе 24 с частотой, превышающей 1 кГц, поддерживают симистор 1, включенный до тех пор, пока нагреватель не нагреется, сопротивление его не увеличится и. следовательно, падение напряжения на резисторе 2. конденсаторе 16 и резисторе 17 не снизится ниже падения напряжения на резисторе 8 и нижнем плече потенциометра 9, В этом случае компаратор 6 переключится, напряжение на его выходе снизится до нуля, генератор затормаживается и симистор 1запирается.Через определенный интервал времени (соизмеримый с постоянной времени объекта) конденсатор 20 снова эарядится до порога отпирания ОПТ 13, после чего ОПТ 13 и симистор 1 отпираются лишь на время пряжения на резисторе 2, возникающему.на нем за счет протекания тока нагревателя 3,При включении устройства в сеть под действием напряжения на клеммах 4 и 5через диод 11 заряжается конденсатор 10.Через резистор 14 до падения напряженияна включенных параллельно компараторегб, и ОПТ 13 заряжается конденсатор 12, Сими- стор 1 заперт, и нагрузка 3 отключена. Наинвертирующий вход компаратора б поступает напряжение, падающее на резисторе 8 и нижнем плече потенциометра 9. поэтомуна выходе компаратора 6 напряжение равно нулю и ОПТ 13 заперт, Через диод 18 и резистор 19 конденсатор 20 заряжается до порога отпирания ОПТ 13. Кбнденсатор 20 через диод 21 и ОПТ 13 разряжается нарезистор 24, Под действием импульса напряжения, выделяемого на резисторе 24, отпирается симистор 1. Через нагреватель 3 и резистор 2 протекает под действием напряжения на клеммах 4 и 5 переменный ток.Под действием этого тока на резисторе 21732458 Составитель А. ЩедринТехред М,Моргентал Корректор О, Кравцова Редактор С, Пекарь Заказ 1589 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 разряда конденсатора 20 через диод 21 на ОПТ 13.ЕСли температура нагревателя не станет ниже заданной, падение напряжения на резисторе 2 останется меньше, чем на 5 резисторе 8 и потенциометре 9, и компаратор 6 не переключится. Лишь после остывания нагревателя 3 и очередного срабатывания ОПТ 13 переключится компаратор 6, и процесс работы устройства повто ряется.Резистор 26, соединяющий выход компаратора 6 с его входом, обеспечивает положительную обратную связь и релейное переключение компаратора 6 и 15 нагрузки 3. Диоды 21 и 25 разделяют цепи заряда конденсаторов 23 и 20. С помощью потенциометра 9 может быть изменена-температура нагрева нагревателя 3. 20 Таким образом, поскольку в предлагаемом устройстве в качестве датчика температуры используется сам нагреватель,повышается точность автоматического поддержания его температуры независимо отусловий окружающей среды, При этом схема устройства бесконтактна, характеризуется простотой и высокой надежностьюработы, а соединение нагревателя с устройством осуществляется с помощью лишьдвухпроводной линии,Формула изобретения Переключающее устройство, содержа-щее симистор, анод которого через нагреватель соединен с первой клеммой сети, источник выпрямленного напряжения, к выходу которого подключены резистивный делитель напряжения, питающие выводы компаратора и однопереходного транзистора, первый ВС-контур, резисторы, вывод от средней точки резистивного делителя напряжения соединен с первым выводом компаратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения стабильности и надежности работы. введены четыре диода, конденсатор и второй ВС-контур, при этом конденсатор через первый диод подключен к первому резистору, который включен между катодом симистора и второй клеммой сети, параллельно конденсатору между вторым входным выводом компаратора и второй клеммой сети включен второй резистор, первый ВС-контур включен между выходным выводом компаратора и управляющим электродом симистора, который через третий резистор соединен с второй клеммой сети, второй ВС-контур, включен последовательно с вторым диодом между анодом и управляющим электродом симистора, а эмиттер однопереходного транзистора подключен к средним точкам первого и второго ВС-контуров через третий и четвертый диоды соответственно,