Устройство для отключения электроводонагревательного прибора

(51)5 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТТНРЫТИЯ 1(53)621,365. 41 9,316. 06(088. 8) ф(56) Патент ГДР Вф 73591, ,Мл. 21 Ь 13/1 О, 1969.Авторское свидетельство СССР У 868911 кле Н 02 Н 5104 1978, АвторсКое. свидетельство СССР9.1141592, кл. Н 05 В 1(02, 1983. (54):УСТРОЙСТВО ДНЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЗЛЕТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНОГО ПРИБОРА (57), Изобретение относится к злектр технике. Цель изобретения - Повьппение надежности при размещении датчи ка температуры снаружи корпуса прибора. Наличие таймеров 10-12 и логических злементов 8 ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ.и 9 ЗАПРЕТ позволяет провести предварительный пробный нагрев 15-20 сдля определения наличия достаточногоколичества воды в приборе по ростутемпературы корпуса прибора. Есливоды достаточно, за время работы таймера 10 температура корпуса не изменится. После отработки устанки тай-,.мером 11 30-50 с разре 1 пается нагревдо конечной температуры закипания,определяемой по экстремуму производной от температуры, 2 ип.Изобретение относится к электро -термин и может быть применена н электраводонагревателъньех приборах, например электрочайниках и электросамонарах.Цель изобретения - повышение надежности при размещении датчика температуры сееаружи корпуса прибора,На фиг.1 изображена структурная :1 Осхема устройства; на фиг.2 - принципиальная схема устройства.,Устройство содержит датчик 1 температуры,. выход которого через дифференцирующий блок 2 подключен к селектору 3 нагрева; связанному выходомс входом звена 4 задержек, и блок 5управления коммутатором 6 подачи питания на нагревательный элемент 7.ЛогиЧеские элементы 8 ИСКЛ 10 ЧЛВЩЕЕ ИЛИ и 9 ЗЛПРЕТ вкл 1 очены междуселектором 3 и блокам 5, причем выходэлемента 8 соединен с сигнальным входом элеМента 9,Звено 4 задержек выпслнееео н ни . 25де соединенных последовательна тайме-.ров 10-12 и григгера 13, несущегофункции триггера-защелки. Блок. 5управления содержит элемент 14 ЗАПРЕТсхему 15 управления коммутатором 6, 30и триггер 16. Датчик 1 температуры,дефференцирующий блок 2 и селектор3 нагрева образуют схему 17 контроляпроизводной сигнала по температуре,В электрической принципиальнойсхеме (фиг,2) датчик температурыпредставляет собой терморезистар,Дифференцирующий блок 2 Выполнен нарезисторах 18 и конденсаторе 19. ДНОд20 предназначен дпя привязки напря- ,40жения на конденсаторе к начальнойтемпературе в момент вкл 1 очения устройства, Селектор 3 нагрева собран накомпаратаре. Блок 5 управления состоит из триггера-.защелки 139 элемента 4514 ЗАПРЕТ, который осущестгляетстроб прохождения запускающих импульсов на вход схемы 15 управлениякамЕутатарам 6 преДставляющеи сОбайдвунаправленный ключ, собранный на 50четырех транзисторах, В качестве каммутатора 6.может использоваться симметричный тиристор (симистор), Звено4 задержек состоит из последовательно вкл 1 оченных таймеров .10-12, Триггер-защелка 13 предназначен длязапуска цепочки таймеров н моментприхода сигнала логической "1" с Выхода схемы 1 контроля производной при включении устройства в,сеть. Временные задержки таймеров 10-12 определяются ЕС-цепями 21-22, 23-24,25-26 соотвеФстненно, Напряжениесети подается на выводы 2 и 28.Таймер 10 выполнен в ниде элемента 29 задержки, т.е, уровень логичес"кой "1" на его выходе появляетсяспустя 15-20 с, после нключеееия В"1" триггера 13, Саединепне на принципиальной схеме выхода таймера 10с первым управляющим входом эдемеита9 ЗАПРЕТ через инвертор 30 связанолишь с тем, что элемент 9 может бытьвыполнен н .виде логического элементаИЛИ-НЕ, и ие обязательно для выполнения ега на других логееческих элемен"тах. Таймер 10 определяет времяасинхронного нагрева (15-20 с), после чего разрешает прохождение сигна"ла через элемент 9 иа триггер 16блока 5 управления для контроля инерционностн процесса нагрева и запускает таймер 11.Таймер 11 имеет два выхода, Одиннз ееих связаеее 1 ый с вторым ВхОДОм бла"ка 5 управления, является выходам од"нонибратора 31 и на 50"60 с выключаетнагрев, определяя таким образом нре"1мя кОнтроля иеерцяаннасти процессанагрева. Другой выход таймера 11,связанный с вторым входом элемента,8 ИС 1 П 10 ЧЛЮЩЕК ИЛИ и входом таймера12 является выходом элемента 32эадержхее и через 50-60 с.(после окончания контроля инерционности нагрева)производит иннерспо сигнала, проходящего через элемент 8 ИСКЛ 10 ЧЛ 10 ЩЕЕ ИЛИ. Это связано с тем, что новрееея контроля инерционности нагреватриггер 16 блока 5 управления находится в состоянии ожидания сигналанарастания температуры, а после этоговремени - н состоянИи ожидания экстре"мума (момента закипания),Таймер 12, выход которого связанс вторым упранляющеем входом элемента9 ЗАПРЕТ, выполнен в ниде одновибратора 33; он запрещает на 1-2 мин/после окончания контроля инерционнос-ти нагрена прохождение сигЕеала Навход триггера 16 блока 5 управления.Эта задержка необходима для принедення схемы 17 контроля производнойв активное (соатнетстнующее нагреву)состояниеДатчик 1 температуры (терморезистор) конструктивно располагается н15 20 30 35 50 55 5розетке питающего нагревательный элемент 7 шнура. и контактирует черезтеплопроводящую прокладку с внешнейповерхностью электроводонагреватель- ного прибора (чайника, самовара); ався схема управления смонтирована напечатной плате и размещена в специальиой вилке, включаемой в сеть,Устройство работает следующим образом.При включении электроводонагревательного прибора в сеть схема 17контроля производной формирует сигналлоГической 1соответствующейэкстремуму измеряемой температуры,Этот сигнал, пройдя триггер-защелку13, запускает таймер 10. Начинаетсяпроцесс асинхронного нагрева. Напряжение питания, сформированное схемой15, открывает коммутатор б в моментыперехода сетевого напряжения черезнулевое значение, и через. нагревательный элемент 7 протекает ток.После отработки времени таймером10 запускается таймер 11 и поступает,сигнал на вход элемента 9, разрешаяпрохождение сигнала с ныхода схемы17 на вход триггера 1 б. Таймер 11 запрещает прохождение запускающих импульсовчерез элемент 14. Поэтому в течениеотработки уставки таймером 11 произ"водится контроль инерционности процесса асинхронного нагрева при обесточенном нагревательном элементе 7,Если в течение этоо интервалавремени температура корпуса электрозодонагревательного прибора будетнарастать, следовательно, в приборемало воды или она отсутствует. Приналичии воды, вследствие инерционнос-ти процесса, за время асинхронногонагрева температура корпуса электроводонагревательного прибора существенно измениться не может и при отсутствию нагрева во время работы таймера11) быстро стабилизируется. Приотсутствии воды (температура корпусарастет) схема 17 формирует на выходесигнал логического "0", Этот сигнал,пройдя элементы 8 и 9, устанавливает в "1" триггер 16, который запрещает дальнейшее прохождение запускающихимпульсов через элемент 14 на схему15, Коммутатор 6 открываться не будет, и нагревательный элемент 7,обестотся.При наличии воды кя выходе схемыо 17 остается сигнал логической "1",02372 6 По окончании времени контроля инерционности процесса асинхронного нагреза таймер 11 разрешает прохождещи )запускающих импульсов через элемент14 ня схему 15, запускает в работутаймер 12 и устанавливает уровеньлогической "1" на втором входе эле.мента 8, обеспечивая инверсию проходящего через него сигнала. С этогомомента триггер 16 находится в режиме ожидания сигнала экстремума с выхода, схемы 17 ожидания момента заки.пания),Таймер 12 задерживает прохождениеэтого сигнала с выходя схемы 17 (воздействуя на вход элемента 9) на входтриГГера 16 аПри закипании воды схема 17 формирует сигнал логической "1", который,пройдя через элементы 8 и 9, устанавливает триггер 16 в "1" и запрещаетдальнейший запуск коммутатора 6,Предлагаемое техническое решениепозволяет повысйть на порядок времянаработки на отказ за счет размещениядатчика температуры снаружи электроводонагревательного прибора; расширить технологические воэможности устройства эа счет его использования слюбым электроводонагревательным прибором Счайником, самоваром), а нетолько доработанным (с установлениымвнутри чайника терморезистором). Схвма устройства может быть собрана нашироко распространенных микросхемах,транзисторах,и тиристорах,Формула иэобретения Устройство для отключения электро водонагревателънога прибора, содержащее датчик температуры, подключенный через дифферешщрующий блок к селектору нагрева, звено задержек и блок управления коммутатором подачи питания на нагревательный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности при размещениидатчика температуры снаружикорпуса прибора, в него дополнительновведены логические элементы ИСКЛЮЧА 10" ШЕЕ ИЛИ и ЗАПРЕТ, звено задержек вы" полнено в виде последовательно соединенных триггера и трех таймеров,первый иэ которых выполнен:в видеэлемента задержки, второй - в нидеодновибратора и элемента задержки, атретий - в виде одновибратора, выходЬ 02372 Составитель О.ТурпакТехред Л,Олийнык Корректо Г.Бельск еда Обручар ,Заказ 3731 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобретен 113035, Москва, Ж, РаушскаПодписноеи и открытиямнаб., д. 4/5 и ГКНТ ССС зводственио-издательский комбинат Патент , г.ужгород ул, Гагарина,1 1 триггера связан с выходом селекторанагрева и с первым .входом элемента .ИСКЛКЧЛКЗЦЗЕ ИЛИ, выход которого соединен с сигнальньм входом элементаВ5ЗЛЛРЕТ, подключенного выходом к первому входу блока управления, выход1 тервого таймера связан с первым упр 4 влщощим входом элемента ЗАПРЕТ выход элемента задержки нторого таймера соединенс вторым входом элемен" та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ н входом третьего таймера, выход одновнбратора второго таймера подключен к второму входу блока управления, .а выход третьего таймера соединен с вторым управляю щнм входом элемента ЗАПРЕТ.1