Двухпозиционный терморегулятор

Соаэ Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 16.08,72 (21) 182174318-24с присоединением заявки51) М, Кл, 6 050 2 132) ПриоритетОпубликовано 15.06.74. Бюллетень22 Дата опубликования описания 12.11.74 Государстаенный комитет Соаота Министроа СССР по делам изооретений и открытий) ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ ТЕЕМОЕ ТО тся повышение счет устранения Изобретение относится к электроннь ройствам автоматического термостатир и терморегулирования.Известны двухпозиционные терморегуляторы, содержащие термочувствительный мост, балансный фазовый детектор, исполнительный элемент и гистерезисный элемент в виде электромагнитного или бесконтактного реле, например триггер.Недостаток известных терморегуляторов - недостаточно высокая точность термостатирования либо вследствие низкой чувствительности, например, при применении в качестве гистерезисного элемента поляризованного электромагнитного реле, либо вследствие нарушения симметрии гистерезисного цикла регулирования при применении вместо реле триггера.Целью изобретения являеточности регулирования зауказанных недостатков.Сущность изобретения состоит в том, что в двухпозиционный терморегулятор введен датчик разбаланса напряжений, выполненный в виде двух пар транзисторов, каждая из которых составлена из соединенных эмиттерами транзисторов противоположного типа проводимости, базовые цепи одной пары транзисторов, представляющие собою вход датчика разбаланса напряжений, подсоединены параллельпо базовым цепям другой пары транзисторов и подключены к выходу фазового детектора, а коллекторные цепи транзисторов одного из одноименных типов проводимости 5 соединены параллельно и подключены к шинеисточника питания, коллекторные же цепи других транзисторов подключены к базам транзисторов триггера.На чертеже приведена схема предлагае мого терморегулятора, содержащая термочувствительныи мост 1, балансньш фазовый детектор 2 на транзисторах 3, 4, 5, имеющий входы 6, 7, 8 и выходы 9, 10; датчик 11 разбаланса напряжений, состоящий из пар тран зисторов 12 - 15 и имеющий два выходныхканала 16 и 17; симметричный триггер 18 на транзисторах 19, 20, базы которых через ограничительные резисторы 21, 22 и через коллекторные переходы (каналы 16, 17) дат чика 11 разбаланса напряжений подключенык шине питания; исполнительный элемент, например транзисторный ключ, 23, включенный в один из коллекторов триггера и нагруженный нагревателем 24 тсрмокамеры, 25 Работает терморегулятор следующим образом.На входную диагональ моста 1 и входы6, 7 фазового детектора подается синусоидальное напряжение, которое отрицательной 30 полуволной насыщает, а положительной полу10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 волной запирает транзисторы 3, 5, и они поочередно работают как ключи. Если температура термокамеры равна температуре равновесия термочувствительпого моста 1, то на его выходной диагонали, т. е. на входе 8 фазового детектора напряжения пет и ня коллекторах транзисторов 3, 5 усЯнявл 1 ВЯ отс 5 равные постоянные напрюкс;ц 11, обусловленные протеканием коллскторного тока транзистора 4. Детектор пребываст в состо 1 и 1 баланса, напряжение на его выходах 9, 10 равно нулю и, следовательно, ток во входной цепи датчика 11 разбаланса напряжений, т. е. в базовых переходах его транзисторов, отсутствует, Вследствие этого сопротиглепце коллекторных переходов его транзисторов, т. е. сопротивление выходных каналов 1 б, 17 велико.Положим, состояние триггера 18 таково, что транзистор 19 открыт, а транзистор 20 закрыт. Следовательно, ключ 23 закрыт, тока через нагреватель 24 нет и термокамера, а с нею и термочувствительный мост 1 остывают. Равновесие моста нарушается, и на входе 8 фазового детектора появляется возрастающее напряжение, синфазпое с нацряжением на его входе б и противофазное напряжению входа 7. Вследствие этого во время отрицательных полуволн напряжения ца входе 8 коллекторный ток транзистора 4 возрастает и протекает через транзистор 5, а во время положительных полуволн уменьшается и протекает через транзистор 3. Вследствие этого ца коллекторах транзисторов 3, 5 происходит разбаланс постоянной составляющей напряжений так, что точка 10 по отпошепшо к точке 9 становится положиельпой.По мере разбаланса моста и фазового детектора через базовые переходы транзисторов 12, 13 датчика 11 разбаланса напряжений начинает протекать возрастающий ток. Вследствие этого проходное сопротивление канала 16 резко уменьшается, через базовыц переход транзистора 20 начинает течь ток ц триггер 18 опрокидывается. Транзистор 20 и ключ 23 открываются, включая нагреватель 24 термокамеры.По мере нагрева термочувствительный мост и фазовый детектор возвращаются к состоянию равновесия, но триггер своего состояния не изменяет и нагрев продолжается до тех пор, пока мост не выйдет из равновесия в другую сторону, При этом напряжение на его выходе меняет фазу на 180 и на выходах 9, 10 фазового детектора образуется разбя ланс напряжений обратного знака. Вслсдствие этого появляется ток и базовых переходах транзисторов 14, 15, резко уменьшается проходное сопротивление канала 17 и триггер 18 опрокидывается в первоначальное положение. 1 ранзцстор 20 и ключ 23 закрываются, ток через нагреватель 24 прекращается, термокамсратсрмочувсВисльный мост начинают остВяч и процесс регулирования 1 о- В ОР 51 СТС 51.Влагодаря тому, что транзисторный датчик 11 разбаланса напряжений является одновременно усилителем тока разбаланса, который используется для опрокидывания триггера 18, пороговая чувствительность данного терморегулятора к изменениям темературы термокамеры по сравнению с известными регуляторами резко возрастает. Одновременно с этим обеспечивается симметрия гистерезисного цикла терморегулирования вследствие того, что сигналы разбаланса воздействуют поочередно на оба входа симметричного триггера, имеющего по входам одинаковую чувствительность к опрокидывающему току.Имеющийся обычно в регуляторах между термочувствительцым мостом и фазовым де- тектором усилитель сигналов разбаланса при рассмотрснии схемы не упоминается, так как принципиального влияния ца ее работу он не Оказывает. Предмет изоорстсния Двухоз 1 ционпыш терморегулятор, содержащиц термочувствительный мост, подключенный к балансному фазовому детектору, триггер, выполненный на транзисторах, соединенньш с исполнительным элементом, о т л ич а 1 о щ и и с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него введен датчик разбаланса напряжений, выполненный в виде двух пар транзисторов, каждая из которых составлена из соединенных эмиттерами транзисторов противоположного типа проводимости, базовые цепи одной пары транзисторов, представляющие собой вход датчика разбаланса напряжений, подсоединены параллельно базовым цепям другой пары транзисторов и подключены к выходу фазового детектора, а коллекторные цепи транзисторов одного из одноименных типов проводимости соединены параллельно и подключены к шине источника питания, коллекторные же цепи друг 11 х транзисторов подключены к базам транзисторов триггера.432472 Составитель В. Бастынец Техред Л, Акимова Редактор Б. Нанкина Корректор О. Тюрина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2975/2 Изд. М 1795 Тираж 760 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5