Устройство для регулирования температуры

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз 4:еветскихСоциаяистическииРеспублик щ 997004(6) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03.07,81(21) 3314475/18"24с присоЕдинением заявки Мо -Я 1 М.Кд 3 6 05 0 23/19 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий.6(088,8) Дата опубпиковаиия описания 15,02,83(71) Заявитель54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к системам регулирования температуры иоможет быть использовано в радиотехнических, тепловых и других приборах, в частности в радиотехнических термостатах.Известно устройство для регулирования температуры, содержащее подклю. ченный к источнику питания датчик- нагреватель на транзисторе, база которого подключена к одному иэ входов операционного усилителя, к другому входу которого подключен эадатчик. В этом устройстве транзистор используется в качестве нагревателя и датчика температуры одновременно. Напряжение открытого перехода эмиттер-база этого транзистора подано на один из входов операционного усилителя, а в коллекторной цепи включен регулирующий транзистор )1 ),Недостаток данного устройства состоит в том, что транзисторы работают в линейном режиме, в результате чего КПД устройства регулирования температуры невысок.Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эФфекту яв" ляется устройство для регулирования температуры, содержащее подключенный к источнику питания датчик-нагреватель на транзисторе, база ко,торого подсоединена к одному извходов операционного усилителя, кдругому входу которого подключензадатчяМ. В данном устройстве регулирования температуры транзисторыработают в импульсном режиме, чемдостигается высокий КПД ) 2 1,Однако известное устройство характеризуется сложностью, вызваннойиспользованием для формирования импульсов напряжения самостоятельногоузла, а именно - генератора импульсов.Цель изобретения - упрощение устройства.ЧПоставленная цель достигаетсятем, что устройство для регулирования температуры, содержащее подключенный к источнику питания датчикнагреватель на транзисторе, бава которого подсоединена к одному из входов операционного усилителя, к другому входу которого подключен задатчик, ключевой транзистор, коллекторкоторого соединен через ограничительный резистор с базой транзисторадатчика-нагревателя, а эмиттерс его коллектором, также содержит ЗО резистор н конденсатор, подключен 997004ные одними гыводами к базе ключево-го транзистора, второй вывод резистора подключен к эмиттеру датчика нагревателя на транзисторе, а второй вывод конденсатора - к выходуоперационного усилителя.Таким образом, в предпагаемомустройстве исключен генератор импульсов как самостоятельный узел,а вместо него введены новые связичерез конденсатор и резистор, Введение новых связей через резистор иконденсатор позволило совместитьвыполнение операционным усилителеми ключевым транзистором их основныхФункций по прототипу с дополнительными функциями по Формиронанию импульсов, управляющих работой датчика-нагревателя,На чертеже приведена электрическая схема устройстна.Устройство для регулирования температуры содержит датчик-нагревательна транзисторе 1, коллектор и эмиттер которого подключены к источникупитания, а база подключена к инвертирующему входу операционного усилителя 2, ключевой транзистор 3, коллектор которого через ограничивающийрезистор 4 подключен к базе транзистора 1, а база через резистор 5 соединена с одной из шин и через конденсатор б - с выходом операционногоусилителя. На неинвертирующий входоперационного усилителя 2 подаетсяопорное напряжение с задатчика 7,равное напряжению на иннертирующемвходе операционного усилителя прирабочей температуре.Устройство работает следующим образом.Если температура на кристаллетранзистора 1 ниже требуемой, транзистор 3 открыт, что обеспечиваетподдержание в открытом состояниитранзистора 1, напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 2 меньше опорного напряженияэадатчика и на выходе операционногоусилителя 2 устанавливается положительное напряжение, Конденсатор ббыстро заряжается выходным напряжением операционного усилителя 2, Помере разогрева. транзистора 1 коллекторным током увеличение температурыкристалла сопровождается одновременным уменьшением напряжения на переходе эмиттер-база. Как только температура кристалла транзистора 1 превышает требуемую, напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 2 стает выше опорного напряжения эадатчика, а напряжение на выходе станетотрицательным. Отрицатель ный перепад напряжения с выхода операционного усилителя 2 через конден.сатор б передается на базу транзистора 3, поддерживая закрытое состояние последнего, Начинается процессразряда конденсатора б через резистор 5 и выход операционного усилителя 2. За это время температуракристалла транзистора 1 несколькоуменьшается. Время, в течение котоРого транзистор 1 остывает, является фиксированной величиной и определяется временем разряда конденсатораб. Как только конденсатор 6 разрядится, транзистор 3 открывается и открывает транзистор 1, При этом, еслитемпература кристалла транзистора 1ниже требуемой, на выходе операционного усилителя 2 устанавливается положительное напряжение, и далее.процесс повторяется, Время, н течение20 которого транзистор разогревается,определяется отклонением температурыкристалла от заданной,Предлагаемое устройство для регулирования температуры, обладая всеми25 достоинствами прототипа, позволяетвместе с упрощением повысить его на"дежность на 46 и уменьшить габариты за счет сокращения количестваэлементов. Формула изобретения 55 6 О Источники информации,принятые но внимание при экспертизе 1, "Электроника", 1976, Р б,с, 60,2, Авторское свидетельство СССР 9 622066, кл. 6 05 О 23/19, 1978(прототип), Устройство для регулирования тем пературы, содержащее подключенныйк источнику питания датчик-нагреватель на транзисторе, база которогоподсоединена к одному.иэ входовоперационного усилителя, к другомувходу которого подключен эадатчик,ключевой транзистор, коллектор которого соединен через ограничительныйрезистор с базой транзистора датчиканагревателя, а эмиттер - с его коллектором, о т л и ч а ю щ е е с я 45 тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит резистор и конденсатор, подключенные одними выводами к базе ключевого транзистора,второй вынод резистора подключен 5 О.к эмиттеру датчика-нагренателя натранзисторе а второй вывод конден 1сатора - к выходу операционного усилителя.997004 Редактор М. Бандур т еле кий ставитель С. С р цхред .Т, фанта КорректорИ, Шулл ПодписноеР Тираж 872рственного комиобретений и отЖ, Раушска ка П фПатент", г, Ужгород Проектн фил 2/65НИИПИ Госудпо делам и035, Москва тетарытийнаб.