Устройство для термостатирования

(6) Дополнительн (22) Заявлено 03,0 авт. саид-ву 51) М 2448848/18 24 05 Э рнсоеднненнем заявкиГасударстиенний кюинтвт Совете Мнннстрое СМр нв данам нзабрвтаей н вткрытнй(43) Опубликован 15.09,78 Бвллетен ования описания 01 53) УДК 621,555) Автор изобретения 71) Заявитель РОЙСТ 4 Изобретение относится к системам ав томатического регулирования, в частности к системам управления подогревом тер моствта.Известны устройства управления .подогревом термостата, содержащие термодатчики, усилители напряжения и мощные оконечные усилители, нагрузкой которых явпйогся нагреватели 11, В настоящее времй мощные оконечные усилители устройств управления подогревом термостата выпопняются почти исключительно на транзисторах, что повышает КПЙ устройств, снижает их вес и габариты, Наиболее близким к изобретению является устройство дпя термостатирования, содержащее последовательно соединенные датчик температуры, усилитепь и выходной транзисторный элемент, в колпекторную цепь которого включен нагреватель, и источник питания 121, Однако это устройство харвктеризуетси воэможностью перегрева при коротком замыкании мощного транзистора выхоцного эпемента. Известно, что мощные транзисторы вообще, а Я ТЕРМОСТАТИРОВАНИ мощные транзисторы, испопьзуемые в схемах управления подогревом термостатов,в особенности, работают в наиболее тяжелом температурном режиме. Кроме то го, именно мощные транзисторы работают при токах в напряжениях, близких кпредепьно допустимым. В результате перечисленных обстоятельств выход изстроя мощных транзисторов, работающих О в схемах управления подогревом термостатов, происходит значительно чаще, чемвыход из строя других элементов этихже схем. Короткое замыкание мощногооконечного транзистора приводит к тому, 15 что все напряжение источника питанияоказывается приложенным в течение всего времени включения тер мостата к нагревателюв результате чего выдепяется значитепьное количество тепла в термостатируемом 20 объеме. Происходит неуправляемый разогрев термостата, температура внутритермостатируемого объема достигает бопьшого зйачения, оппввпяются иобугливаются теппоизопяционные покры тия, выходит из строя объект термостатирования (например, дорогостоящий кварцевый резонатор), а в отдельных случаяхнаблюдается возгорание термостата.Цепью изобретения является повышение надежности. В предложенном устройстве это достигается тем, что оно содержит первый и второй инверторы, элемент И и ключ, через который нагреватель подключается к источнику питания,причем входы инвертора подкшочены соответственно к базе и коллектору транзис 10торного выходного элемента, а выходы - кэлементу И, связанному с управляющимвходом ключа,На чертеже показана блок-схема предложенного устройства.Оно содержит инверторы 1 и 2, элемент И 3, усилитель 4, управляющийвход 5 ключа 6, датчик 7 температуры,нагреватель 8, выходной транзисторныйэлемент 9 и источники 10 питания,При отсутствии неисправностей в режиме двухпозиционного регулированиявыходной транзисторный элемент 9 периодически закрывается и открывается, управляясь напряжением датчика 7, усиленным 4усилителем 4. Напряжения па базе и коплекторе исправного элемента 9 находятсявсегда в противофазе, т. е. в тот момент,когда на базе присутствует высокий по.тенциал ("1 ), на коллекторе - низкийпотенциал ("0"), и наоборот. В результате этого на одном из входов элемента И 3всегда присутствует сигнал логического"Оф, а на управляющем входе 5 ключа 6 -л лсигнал логической "1",Конструкция ключа обеспечивает егозамыкание при поступлении на управляющий вход сигнала логическон "1", в результате чего цепь источника 10 питания -нагреватель 8 замыкается, что обеспечивает40нормальное функционирование устройства .При коротком замыкании элемента 9 на егоколлекторе устанавливается низкий потенциал, соответствующий уровню логическо 45го нуля, а к нагревателю прикладываетсявсе напряжение питания. При достижениипредельного значения рабочей температуры внутри термостата датчик температуры устанавливает на базе выходного транзисторного элемента 9 уровень напряжения, соответствующий логическому нулю,Следовательно, на, обоих входах элемента И присутствуют уровни логической единицы, а на управляющий вход 5 ключа 6подается уровень огического нуля и55ключ размыкается, отключая нагреватель 8 от источника питания, Термотат начинает остывать до тех пор, покадатчик температуры не устанавливаетЯ 18 4на базе выходного транзисторного элемента 9 уровень погическоф единийы, после чего ключ 6 вновь замыкается.Следовательно, даже при коротком замыкании мощного транзистора термостат нетолько защищен от перегрева, но и продолжает. нормально функционировать, соъраняя ту же точность поддержания температуры, что и до аварии. Среднее значение температуры статирования такжене изменяется, так как она целиком определяется настройкой термодатчика,Таким образом,за счет незначижпьного усложнения схемы, полностью достигается защита термостата от перегрева при коротком замыкании мощного транзистора и повышается надежность устройства в цепом, Необходимо отметить также, что достижение положительного эффекта обеспечивается при сохранении точности регулирования температуры, КПДи других важнейших характеристик.Регулирование температуры в предложенном устройстве может происходитькак по двухозиционному принципу, таки по пропорциональному, В качестве инверторов и элемента И могут использоваться интегральные логические микросхемы,При этом оба инвертора и элемент И раоопагаются в одном корпусе. В качествеключа могут использоваться как. электромагнитные репе, так и любые виды электронных ключей,формула изобретенияУстройство для термостатирования, содержащее последовательно соединенные датчик температуры, усилитель и выходной транзисторный элемент, в коплекторную цепь которого включен нагреватель, и источник питания, о т и ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит первый и второй инверторы, элемент И и кпюч, через который нагреватель подключен к источнику питания, причем входы инверторов подключены соответственно к базе и к коннектору транзисторного выходного элемента, а выходы к элементу И, связанному с управляющим входом ключа.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Альтшуллер Г, Б, Кварцевая стабилизация частоты, М., 1974, с. 223.2. Альтшуллер Г, В. Кварцевая стабилизация частоты. М., 1974, с, 217, рис. 11,6.624218 Составитель Л, Птенцоваедактор Л. Тюрина Техред А, АлатыревКорректор М,Тираж 1033 Подпис сударственного комитета Совет по делам изобретений и