Устройство для регулирования температуры

(21) 43 (22) 08 (46) 15 РЕГУЛИРОВАН я .автоматиель изобустройстсодержит изй делитель делитель натво СССР 9, 1980. о СССР 9, 1981. ых подключеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ3 150 ны соответственно к первому и второму входам компаратора 3, источник постоянного напряжения 4, подключенный к выводам питания компаратора, первый 5 и второй 6 тиристорные ключевые элементы и источник переменно 007гс напряжения 7 тельно содержит ный мост 8, эле торный ключевой нительный тирис мент 11,ил. Устройство дополнидиодный вь прял 1 ительмент ЗЕ 9, транзисэлемент 10 и дополторный ключевой эле Изобретение относится к автоматическому регулированию неэлектрических величин в частности температу 115ры, с использованием электрическихсредств и может быть использованов высокотемпературных. системах термостатирования различных объектоврегулирования,20Цель изобретения - повышение ИДустройства.На чертеже представлена принципиальная схема устройства,Устройство для .регулирования температуры содержит измерительно-нагревательный делитель 1 напряжения,задающий делитель 2 напряжения, компаратор 3, источник 4 постоянногонапряжения, первый тиристорный ключевой элемент 5, второй тиристорныйключевой элемент б и источник 7 переменного напряжения, В устройстведля регулирования температуры выходы измерительно-нагревательного,целителя 1 и задающего делителя 2 под 35ключены соответственно к первому ивторому входам компаратора 3, источник 4 постоянного напряжения подключен к выводам гитания компаратора3. Устройство дополнительно содержитдиодный выпрямительный мост 8, элемент ИЛИ 9, транзисторный ключевойэлемент 10 и дополнительный тиристорный ключевой элемент 11,Измерительно-нагревательный делительнапряжения содержит электронагревательный элемент 12 и последовательно включенный резистор 13.Задающий делитель 2 содержит резис.50тор 14 и последовательно включенныйрезистор 15Компаратор 3 выполнен на операционном усилителе 6, инвертирующийвход которого (первый вход компарато 55ра) соединен с резистором 13 (выходомизмерительно-нагревательного делителя 1 напряжения), а неинвертирующийс резистором 15 (выходом задающего делителя 2 напряжения), Выход операционного усилителя 16 через резисторподключен к катоду диода 8 и аноду диода 19. Анод диода 18 подключен к резистору 20 и базе транзистора 21 эмиттер.которого соединен с другчм концом резистора 20 и подключен к источнику 4 постоянного напряжения, Коллектор транзистора 21 через резистор 22 (неинвертирующий выход компаратора 3) подключен к управляющему входу первого тиристорного ключевого элемента 5 и управляющему входу второго тиристорного ключевого элемента 6, Катод диода 19 подключен к резистору 23 и базе транзистора 24, эмиттер которого соединен с другим Гконцом резистора 23 и подключен к эмиттеру транзистора 21. Коллектор транзистора 24 через резистор .25 подключен к резистору 26 и базе транзистора 27, эмиттер которого со. единен с другим концом резистора 26 и подключен к источнику 4 постоянного напряжения, Коллектор транзистора 27 через резистор 28 (инвертирующий выход компаратора 3) подключен к управляющему входу дополнительного тиристорного ключевого элемента 11.Источник 4 постоянного напряжения выполнен на последовательно включен" ных стабилитронах 29, 30 (выходы источника 4 постоянного напряжения), Катод стабилитрона 29 соединен с резистором 31, подключенным к первомувыводу выходной диагонали диод- ного выпрямительиого моста 8, анод стабилитрона 30 через резистор 32 подключен к первому входу элемента ИЛИ.Первый тиристорный ключевой элемент 5 выполнен на тиристоре 33, управляющий электрод которого соединен с резистором 34 и катодом диода 35, анод. которого (управляющий вход первого тиристорного ключевого элемента 5) подключен к иеинверти5 15010 рующему выходу компаратора 3, Катод тиристора 33 соединен с другим концом резистора 34 и подключен к первому выходу источника 7 переменного напряжения.Второй тиристорный ключевой элемент 6 выполнен на тиристоре 36, управляющий электрод которого соединен с резистором 37 и катодом диода 10 38, анод которого (управляющий вход второго тиристорного ключевого элемента 6) подключен к неинвертирующему выходу компаратора 3. Катод тиристора 36 соединен с другим концом 15 резистора 37 и подключен к второму выходу источника 7 переменного напряженияДиодный выпрямительный мост 8 выполнен на диодах 39-42, Катод диода 20 41 и анод диода 39 подключены к первому выходу источникапеременного напряжения. Катод диода 42 и анод диода 40 подключены к второму выходу источникапеременного напряжения, 25Элемент ИЛИ 9 выполнен на диодах 43-45, Анод диода 43 (второй вход элемента ИЛИ) соединен с резистором 13 измерительно-. нагревательного делителя 1. Анод диода 44 (третий вход 30 элемента ИЛИ) соединен с резистором 15 задающего делителя 2. Катоды диодов 43-45 (выход элемента ИЛИ) подклочены к выходу транзисторного. ключевого элемента 10.35Транзисторный ключевой элемент 10 выполнен на транзисторе 46, коллектор которого подключен к выходу элемента ИЛИ 9, а эмиттер соединен с резистором 47 и подключен к второму 40 выходу выходной диагонали диодного измерительного моста 8. База транзистора 46 соединена с другим концом резистора 47 (управляющим входом транзисторного ключевого элемента 1 О) и 45 подключена к выходу дополнительного тиристорного ключевого элемента 11.1Дополнительный тиристорный ключевой элемент 11 выполнен на тиристоре 48, анод которого (выход дополнительного тиристорного ключевого элемента 11) подключен к управляющему входу транзисторного ключевого элемента 10 и - через резистор 49 - к первому55 выводу выходной диагонали диодного выпрямительного моста 8. Управляющий электрод тиристора 48 подключен к резистору 50 и конденсатору 51 07(уира иляющему входу длв)лни тсльпо 1 отиристорвого ключевого элемент 11),а катод тиристора 48 соединен с другим концом резистора 50 и конденсатора 51 и подключен к второму выводувыходной диагонали диодного выпрями -тельного моста 8,Устройство для регулирования температуры работает следующим образом.В начале положительной полуволны источника 7 переменного напряжения тиристор 48 закрыт, а транзистор 46 открыт, Измерительно-нагревательный и задающий делители няпряжения подключены к входам комларатора, а источник постоянного напряжения формирует напряжение питания компаратора, Если температура электронагревательного элемента ниже требуемой, то открываются транзистор 21 и тиристор 36, Через диод 39 и тиристор 36 протекает ток нагрева электронагревательного элемента 12, Как только откроется тиристор 36, потенциал инвертирующего входа о 1 ерационного усилителя 16 уменьшится, транзистор 21 закроется. Откроется транзистор 27 компаратора, формируя ток спрямления тиристора 48. Транзистор 46 закроется и отключит задающий делитель 2 на" пряжения, компаратор 3 и источник 4 постоянного напряжения на оставшуюся часть положительной полуволны напряжения сети. При этом нагреватель будет подключен к источнику переменного напряжения в течение всей длительности положительной полуволны напряжения сети. Если температура электронагревательного элемента 12 выше .требуемой, то транзистор 27 откроется в начале положительной полуволны источника переменного напряжения и отключит делитель 2 напряжения, компаратор 3 и источник 4 постоянного напряжения на оставшуюся часть положительной полуволны напряжения сети.В начале отрицательной полуводны источника 7 переменного напряжения при температуре электронагревательного элемента ниже требуемой откроются транзистор 21 и тиристор 33. Ток электронагревательного элемента потечет через диод 40 и тиристор 33. Напряжение на инвертирующем входе компаратора 3 уменьшится, транзистор 46 закроется и отключит задающий де.Формула из обретенияУстройство для регулирования температуры, содержащее измерительнонагревательный делитель напряжения и задающий делитель напряжения, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам компаратора, источчик постоянного напряжения,.подключенный к выводам питания ксмпаратора, первый и второй тиристорные ключевые элементы и источник переменного напряжения, о т -Составитель Л,ПтенцоваРедактор А.Маковская Техред М.Ходанич Корректор Т;Малец Заказ 48 б 5/42 , Тираж 788 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 литель 2 напряжения, компаратор 3и источник 4 постоянного напряжениян оставшуюся часть отрицательнойполуволны источника 7 переменногонапРяжения. При температуре электронагревательного элемента 12 нижетребуемой транзистор 46 закроется,как только компаратор сформирует токспрямления тиристора 48, Задающийделитель 2 напряжения, компаратор 3и источник 4 постоянного напряжения будут подключены лишь в началеотрицательной полуволны источника переменного напряжения.Таким образом, в устройстве приотслеживании требуемой температуры электронагревательного элементапотребление мощности задающим делителем, компаратором и источникомпостоянного напряжения происходиттолько в начале положительной и отрицательной полуволн источника переменного напряжения,л и ч а ю щ е е с л тем, что, с целью повышения КПД устройства, оно содержит диодный выпрямительный мост,элемент ИЛИ, транзисторный ключевойэлемент и дополнительный тиристорныйключевой элемент, при этом входнаядиагональ диодного выпрямительногомоста подключена к выходу источникапеременного напряжения, первый выводвыходной диагонали диодного выпрямительного моста через измерительнонагревательный делитель напряжения,задающий делитель напряжения и че 15 реэ источник постоянного напряжениясоединен с соответствующими входамиэлемента ИЛИ, выход которого черезтранзисторный ключевой элемент подключен к второму выводу выходной диагонали диодного выпрямительного моста, управляющий вход транзисторногоключевого элемента соединен с выходом дополнительного тиристорного ключевого элемента, подключенного между25 первым и вторым выводами выходнойдиагонали диодного выпрамительногомоста, управляющий вход дополнительното тиристсрного ключевого элементасоединен с инвертирующим выходом компаратора, неинвертирующий выход которого подключен к управляющим входампервого и второго тиристорных ключевых элементов, аноды которых соединены с первым входом компаратора, а катоды подключены к соответствующим выходам источника переменного напряжения,