Пропорциональный регулятор температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 41111 А 1)5 0 05 О 23/19 ГОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЫТИ БРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ИДЕТ ТВУ ЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР изобретен ет примен пературы ор содержи ителей напр усилителей ов (8, 9) 1 У) ОПИСАНИЕ(56) Альтшуллер Г,Б. и др. Кварцевые генераторы, М., 1984, с.144, рис.87.Гусев В,М. Новая схема управлениямощностью подогрева термостата, Вопросырадиоэлектроники. Сер. РТ, вып.2, 1971,с.85 - 89,(54) ПРОПОРЦИОН ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Использование к автоматике и мож гулировании тем Сущность; регулят равления (1), и дел 4), п тра нз исто рн ых б, 7), (и) сумматор 1-4-7, 6-8, 7-9, 1 ил. ие относится яться при ретермостата, т 1 блок упяжения (2, 3, мощности (5, 2-8-5, 1-3-9-6,.Изобретение относится к автоматике иможет применяться при регулировании температуры термостата,Известны устройства пропорционального регулирования температуры,Недостатками этих устройств являютсянизкий КПД при расположении мощныхтранзисторов не на камере термостата из-забольших в них потерь и пониженная стабильность температуры на объекте при расположении транзисторов регулятора накамере из-за резкого увеличения градиентатемператур по камере. Кроме того, из-заувеличенной неуправляемой мощности потерь приходится повышать рабочую температуру термостата, что увеличиваетпотребляемую мощность, снижает надежность.Известно устройство, принятое в качестве прототипа,Недостатками прототипа являются егонизкая надежность и ограниченные возможности применения, так как обратное напряжение база-эмиттер в усилителяхмощности может достигать напряжения источника питания, т.е. быть значительнобольше допустимого (3-4 В) для подавляющего большинства транзисторов, кроме того выходные токи последующих усилителейпротекают через транзисторы предыдущихусилителей мощности.Чтобы избежать этого, можно отключить все последующие усилители от выходов предыдущих и подключить к второй(общей) шине источника питания. Но приэтом резко снизится эффективность этойсхемы в повышении КПД из-за невозможности подбора делителей так, чтобы в активном режиме работал только один усилительмощности ввиду зависимости усиления отнапряжения питания, температуры среды ит,д,Цель изобретения - повышение надежности.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство, содержащее блок управления,к входам которого подключены датчик изадатчик, а выход соединен с входами пделителей напряжения, и транзисторныхусилителей мощности с нагревателями навыходах, подсоединенных к шинам источника питания, вход и-го транзисторного усилителя мощности соединен с выходомсоответствующего делителя напряжения,введены псумматоров, первые входы которых соединены с выходами соответствующих делителей напряжения, выходысумматоров - с входами соответствующихтранзисторных усилителей мощности, выход каждого из транзисторных усилителей10 В стационарном режиме работа зависит20 от температуры окружающей среды, Весь 55 25 30 35 40 45 50 мощности, кроме первого, соединен с вторым входом предыдущего сумматора.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит блок 1 управления с датчиком и задатчиком (не показан), первый 2, второй 3 и и-й 4 делители напряжения, первый 5, второй 6 и п-й транзисторные усилители мощности с нагревателями на выходах (не показан), первый 8 и псумматоров 9.Устройство работает следующим образом. Когда термостат холодный, то напряжения на выходе делителей 2 - 4 напряжения большие, такие как и на входах усилителей мощности 5 - 7, и на нагревателях выделяется максимальная мощность,интервал рабочих температур окружающей среды можно условно разбить на п подинтервалсв, где первый интервал соответствует высоким температурам, а последующие - более низким,Тогда в первом интервале температур окружающей среды в активном режиме работает только первый канал, содержащий первый делитель 2 напряжения, первый сумматор 8 и первый усилитель 5 мощности. Остальные каналы закрыты, Во втором интервале температур работает второй канал: делитель 3 напряжения, сумматор 9, усилитель 6, при этом первый(предыдущий) канал насыщен (за счет насыщения усилителя 5) и в нем термостату отдается максимальная мощность, а последующий канал закрыт и т,д, В данном случае на фиг,2 изображен регулятор температуры с и = 3 каналами.Максимальные потери, ухудшающие КПД, наблюдаются при работе в активном режиме, когда часть полезной мощности выделяется на нагревателе, а остальная мощность (потери - на регулирующем элементе) (транзисторе) усилителя мощности.Вследствие того, что в активном режиме работает только один канал, а остальные заперты или насыщены, то КПД устройства увеличивается в и раз, где и - число каналов,Чтобы обеспечить такую работу, т,е, нахождение в активном режиме только одного канала из и, использованы сумматоры, количество которых равно п.При работе в первом интервале температур в активном режиме работает первый усилитель 5 мощности. Из-за невозможности точной установки нужного напряжения во всех режимах на выходе делителя 3 напряжения может частично включиться втоЗаказ 2085 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 рой канал, т.е. усилитель 6 мощности. При этом с его выхода поступает напряжение на сумматор 8 первого канала, увеличивая напряжение на входе первого усилителя 5 мощности и мощность, отдаваемую термостату, т.е. очень малые приращения напряжения во втором канале стимулируют более сильные приращения в первом канале. Это обеспечивает выход в активный режим второго усилителя б мощности, когда первый усилитель 5 насыщен.Благодаря следующему сумматору 9 третий усилитель войдет в активный режим тогда, когда будут насыщены первые два.В предлагаемом устройстве надежность повышается приблизительно в и раз, так как через оконечный транзистор первого усилителя при равных мощностях нагревателей протекает ток в п раз меньше, через второй усилитель - в ираз меньше и т.д.Предлагаемое устройство работает без обратных напряжений нэ переходах базазмиттер и не имеет ограничений по этомупараметру,формула изобретенияПропорциональный регулятор темпера 5 туры, содержащий блок управления, к входам которого подключены датчик изадатчик, а выход соединен с входами иделителей напряжения, и транзисторныхусилителей мощности с нагревателями на10 выходах, подсоединенных к шинам источника питания, вход и-го транзисторного усилителя мощности соединен с выходомсоответствующего делителя напряжения,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью15 повышения надежности, введены исумматоров, первые входы которых подсоединены к выходам соответствующихделителей напряжения, выходы сумматоров - к входам соответствующих транзи 20 сторных усилителей мощности, выходкаждого из транзисторных усилителей мощности, кроме первого, соединен с вторымвходом предыдущего сумматора.