Широтно-импульсный терморегулятор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 621.555. ,6(088.8) по делам извбрвтеиий и втхрытийДата опубликования описания 05.07.80(54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР 1Изобретение предназначено для регулирования мощности в нагревателях активных систем термостатирования, в которых не-. обходимо иметь колебания температуры порядка сотых долей градуса за промежутки времени, равные 1 - 0,01 с н поддержание ее среднего значения с точностью сотых долей градуса в диапазоне температур окружа ющей среды (-60) - (+60)С.Известен релейно-импульсный регулятор, который содержит релейный элемент с гистерезисом, электромагнитное реле с запазды о ваннем на отпускание, регулирующее устройство, изменяющее уровень регулируемой величины в объекте по определенному закону, транзисторы, на которых выполнен несимметричный мультивибратор с большой скважностью импульсов, причем время, ког да мультивибратор находится в нерабочем состоянии, должно быть больше времени. отпускания релейного элемента и меньше времени запаздывания электромагнитного реле; транзисторы, образующие электрон. ный ключ, управляемый мультивибратором 11..К недостаткам регулятора следует отнести наличие электромагнитных реле, увеличивающих габариты и снижающих надеж. 2ность схемы, а также сложность настройки, которая обусловлена подбором режима работы мультивибратора в соответствии с временами срабатывания электромагнитных реле. Этот режим сложно стабилизировать прн изменении температуры окружающей среды, что снижает точность поддержания среднего значения температуры.Начболее близким к предлагаемому яв. ляется устройство для регулирования температуры, содержащее термочувствитель. ный мост, формирующий усилитель, предварительный усилитель, усилитель мощно сти в режиме переключения, источник сину. соидального пульсирующего напряжения 12,Недостатком устройства является то, что формирующий усилитель построен с при.менением источника пульсирутощего сину.соидального напряжения. Создание подоб ных источников со стабильностью амплиту. ды более 1% н коэффициентом формы тоге же порядка при изменении температуры окружающей среды является очень сложно,Цель изобретения - повышение точно сти и надежности терморегулятора.Поставленная цель достигается тем, что терморегулятор содержит элемент емкост.ной обратной связь и подключенный к фор мирующему усилителю источник постоянного напряжения, причем элемент емкостной обратной связи включен между входом и выходом формирующего усилителя.На фиг. 1 привелена схема терморегулятора; на фиг. 2 - эпюры напряжений и график изменения температуры нагревате. ля и термодатчика при условном времена запаздывания. Широтно-импульсный терморегулятор содержит термочувствительный мост 1, предварительный усилитель 2, формирующий усилитель 3, который формирует импульсы пе ременной скважности, усилитель 4 мощности, нагреватель 5, Усилитель 3 состоит из двух каскадов усиления собранных на схеме с обидим эмиттером, первый - на тран зисторе 6, второй - на транзисторе 7, охваченных положительной обратной связью через. емкостный элемент 8 обратной связи с коллектора транзистора 7, в цепь которого включен резистор 9, на базу транзис тора 6, у которого в цепи база-эмиттер включен резистор 10. Схема подключена к источ нику 11 постоянного напряжения.Терморегулятор работает следующим образом.Сигнал пропорциональный отклонению температуры в термостате с выходной диагонали термочувствительного моста 1 усиливается предварительным усилителем 2 и поступает на базу транзистора 6 формирую щего усилителя 3. В режиме разогрева сиг нал на выходе предварительного усилите. ля 2 больше значения напряжения насыще. ння на базе транзистора 6, поэтому он на. ходится в режиме глубокого насыщения, а транзистор 7 закрыт; Усилитель 4 мощности в это время открыт и в нагревателе Б выделяется максимальная мощность. По мере разогрева температура в термостате приближается к рабочей и сигнал на выхо. де термочувствительного моста 1 уменьшается до величины, равной напряжению пере хода 1./х,к, транзистор 6 из режима насы. щения переходит в активный режим, момент времени 1, и напряжение на его коллекторе 3 возрастает, а на коллекторе транзистора 7 3 э падает, В результате лавинообразного процесса, возникающего за счет емкостной положительной обратной связи, транзистор 6 запирается, а транзистор 7 перехолит в режим насыщения. Емкостный элементы 8 обратной связи с этого момен та разряжается по цепи коллектор - эмиттер открытого транзистора 7, резистор 1 О.Ток разряда 1 рлвр созлает на резисторе 10 напряжение Бо обратной полярности, удер.живающее транзистор 6 в запертом состоянии. Усилитель 4 мощности в течение этого времени закрыт и ток в нагревателе отсутствует.На базе транзистора 6 действует суммадвух напряжений 11 напряжения управ.ления 3 поступающего с выхода пред 1 е варительного усилителя 9, и напряжения 1./о,обусловленного разрядным током 1 рдзр емкостного элемента 8 обратной связи, Когдасуммарное напряжение 3 достигнет значения напряжения отпирания (момент времени 1 Д транзистор 6,начинает отпираться,а транзистор 7 - запираться. В результателавинообразного процесса формирующивусилитель 3 переходит в состояние, когдатранзистор 6 находится в режиме насыщения, а транзистор 7 заперт. С этого моментаемкостный элемент 8 обратной связи заря.жается по цепи резистор 9, коллектор в эм.тер открытого транзистора 6. Ток зарядв 1его создает падение напряжения 13 о, улер.живающее транзистор 6 в насыщенном сос.тоянии, транзистор 7, следовательно, закрыт,23 усилитель 4 мощности открыт и в нагрева.: теле 5 протекает ток.В момент 1 д когда суммарное напряжение на базе транзистора 6 достигает уровняначала активной работы транзистора, процесс работы схемы начинает повторятьсязф аналогично процессу, протекающему с мо.мента 1,формула изобретенияШиротно-импульсный терморегулятор,содержащий последовательно соединенньитермочувствительный мост, предварительный усилитель, формирующий усилитель иусилитель мощности, отличающийся тем,что, с целью повышения точности и надежности терморегулятора, он содержит элементемкостноя обратной связи и подключеннымик формирующему усилителю источник по.стоянного напряжения, причем элемент емкостной обратной связи включен межлу входом и выходом формирующего усилителяИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР96157, кл. 6 05 В 11/16, 1960.2. Авторское свидетельство СССРзо310237, кл, б 05 Р 23/30, 1968 (прототип)енцов ета ССкрыткйнаб дл. проев тная,Составитель А. Пто Техред К,ШуфрнчТираж 9561 И Государственного ком нтделам нзобретеняй н отМосква, Ж - 35, Раушгкая1 Патента, г. Ужгород, у Корректор Е. Папп1 одпнсвое