Регулятор температуры

"ете;-: Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 ц 767725 ИЗОБРЕТЕН ИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительн 2) Заявлено 12.0 е к авт. свид-ву 8 (21) 2665202(18-2 1)М Клз б 05 Р 23/19 с присоединением заявки-сударстееиный комитет 23) Приоритет - Опубликован СССР по делам изаоретени и открытий) Авторы изобретени В. Аржанникова и Сосни 1) Заявитель 4) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРИзобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано в системах термостатирования.Известен регулятор 11 температуры, содержащий расположенные вне термоста- тируемого объекта один чувствительный элемент и в термостатируемом объекте нагреватель и второй чувствительный элемент, подключенный к последовательно соединенным предварительному усилителю, блоку сравнения, релейному элементу и усилителю мощности, а также ключи, распределитель, блок обратной связи, блок форсировки мощности нагрева, программный блок, усилитель и нелинейные элементы.Недостаток этого регулятора температуры заключается в его сложности.Наиболее близок к изобретению по технической сущности регулятор 12 температуры, содержащийпоследовательно соединенные исполнительный элемент и нагреватель, один из выводов которого подключен к выходной клемме источника переменного напряжения, связанной со входами датчика температуры и преобразователя напряжения, выходы которых подключены к соответствующим входам усилителя. Недостатком такого регулятора темп.ратуры является его низкая надежность,вызванная наличием значительного количества блоков и элементов.Цель изобретения - повышение надежности регулятора температуры,Указанная цель достигается тем, чтов регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные исполнительныйэлемент и нагреватель, один из выводовкоторого подключен к выходной клемме ис 1 О точника переменного напряжения, связаннойсо входами датчика температуры и преобразователя напряжения, выходы которыхподключены к соответствующим входамусилителя, введены последовательно соединенные ограничительный элемент и первый1 формирователь импульсов и второй формирователь импульсов, вход которого связансо вторым выходом ограничительного элемента, входом подключенного к выходу усилителя, причем вторые выходы формирователей импульсов соединены с выходной клеммой источника переменного напряжения.На фиг. 1 представлена функциональнаясхема регулятора температуры; на фиг. 2 -его принципиальная схема.Регулятор температуры содержит последбвательно соединенные исполнительный элемент 1 и нагреватель 2, один из выводов которого подключен к выходной клемме источника 3 переменного напряжения, связанной со входами датчика 4 температуры и преобразователя 5 напряжения, выходы которых подключены к соотвегствующим входам усилителя 6, последовательно соединенные ограничительный элемент 7, первый формирователь 8 импульсов и второй формирователь 9 импульсов.Датчик 4 температуры (фиг. 2) содержит делитель напряжения из последовательно соединенных резисторов 10 и 11 и делитель напряжения из последовательно соединенных резистора 12 и терморезистора 13. Делители подключены к источнику 3 переменного напряжения. Средние точки делителей подключены к резисторам 14 и 15. Другой конец резистора 14 подключен ко входу микросхемы 16 и через резистор 17 к выходу микросхемы 16. Другой вывод резистора 15 соединен с другим входом микросхемы 16. Выход микросхемы 16 соединен с резистором 18, Другой конец резистора 18 подключен к катоду диода 19 и к аноду диода 20. Аноддиода 19 через резистор 21 и катод диода 20 через резистор 22 соединены с общей шиной регулятора температуры. Анод диода 19 подключен к базе лавинного транзистора 23, эмиттер которого через параллельно соединенные резистор 24 и конденсатор 25 подключен к общей шине регулятора температуры. Коллектор лавинного транзистора 23 через резистор 26 соединен с анодом диода 27, катод которого подключен кисточнику 3 переменного напряжения, и через конденсатор 28 подключен к резистору 29. Катод диода 20 подсоединен к базе лавинного транзистора 30, эмиттер которого через параллельно соединенные резистор 31 и конденсатор 32 подключен к общей шине регулятора температуры. Коллектор лавинного транзистора 30 через резистор 33 соединен с катодом диода 34, анод которого соединен с катодом диода 27, и через конденсатор 35 подключен к резистору 29. Другой конец резистора 29 подсоединен через резистор 36 к общей шине регулятора температуры и к управляющему электроду сим - метричного тиристора 37. Катод симметричного тиристора 37 соединен с общей шиной регулятора температуры, а анод - с нагревателем 2, подключенным к источнику 3 переменйого напряжения.Преобразователь 5 содержит диод 38,анод которого соединен с катодом диода 39 иподключен к источнику 3 переменного напряжения. Катод диода 38 через резистор 40 подсоединен к выводу конденсатора 41. Анод диода 39 через резистор 42 соединен с конденсатором 43.Регулятор температуры работает следующим образом. 4Сигнал датчика температуры усиливается усилителем 6. При температуре, значительно ниже требуемой температуры отслеживания, выходное синусоидальное напряжение усилителя 6 совпадает по фазе с напряжением сети, По мере увеличения температуры в месте расположения терморезистора 13 выходное напряжение усилителя 6 уменьшается по амплитуде. Ограничительный элемент 7 выделяет положительную часть выходного напряжения усилителя 6 10 для управления лавинным транзистором 30и отрицательную часть для управления лавинным транзистором 23.Рабочая точка лавинных транзистороввыбирается в области положительного дифференциального сопротивления. Конденсаторы 28 и 35 заряжены до напряжения, близкого к напряжению пробоя лавинных транзисторов 23 и 30, Для пробоя коллекторных переходов необходимо, чтобы амплитуда напряжения между базой и эмиттером ла 2 ф винных транзисторов 23 и 30 была вышенекоторого критического значения.При температуре, ниже требуемой температуры отслеживания, управляющие сигналы лавинных транзисторов 23 и 30 имеют амплитуды выше критических практически с самого начала положительной (для лавинного транзистора 30) и отрицательной (для лавинного транзистора 23) полуволны напряжения сети. При воздействии управляющих сигналов происходят пробой колер лекторных переходов лавинных транзисторов23 и 30 и быстрый разряд конденсаторов 28 и 35 через управляющий электрод симметричного тиристора 37 и через открытые лавинные транзисторы 23 и 30. При этом конденсаторы 25 и 32 заряжаются эмиттерным 33током лавинных транзисторов 23 и 30 и уменьшают разницу между возрастающими по синусоидальному закону напряжениями на резисторах 21, 22 и напряжениями на резисторах 24, 31, При напряжении между базами и эмиттерами транзисторов 23 и 30ниже критического, лавинные транзисторы 23 и 30 закроются. Конденсаторы 28 и 35начнут заряжаться небольшим током, а конденсаторы 25, 32 разряжаться через резисторы 24, 31. Разряд конденсаторов 24 ф и 31 будет происходить до тех пор, поканапряжение между базами и эмиттерами лавинных транзисторов 23 и 30 не станет выше критического. В этот момент начнется формирование следующих импульсов, Таким образом, при температуре значительно ниже температуры отслеживания формируется последовательность импульсов в течение всей положительной и всей отрицательной полуволны напряжения сети. Симметричный тиристор 37 открывается в самом начале 5 полуволн напряжения сети. Нагреватель 2рассеивает максимальную мощность.По мере увеличения температуры (умень шения амплитуды выходного синусоидального напряжения усилителя 6) напряжение между базой и эмиттером лавинных транзисторов 23 и 30 достигает критического значения с некоторым временным сдвигом относительно начала полуволн напряжения сети. Исполнительный элемент 1 подключит нагреватель 2 лишь на часть полупериодов напряжения сети. При определенном временном сдвиге относительно начала полупериода устанавливается динамическое равновесие, необходимое для поддержания требуемой температуры.Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в повышении надежности регулятора температуры за счет упрощения его схемного решения.Формула изобретенияРегулятор температуры, содержащийпоследовательно соединенные исполнительный элемент и нагреватель, один из выводовкоторого подключен к выходной клемме источника переменного напряжения, связаннойсо входами датчика температуры и преобразователя напряжения, выходы которыхподключены к соответствующим входамусилителя, отличающийся тем, что, с цельюповышения надежности регулятора, он содержит последовательно соединенные ограничительный элемент и первый формирователь импульсов и второй формировательф импульсов, вход которого связан со вторымвыходом ограничительного элемента, входкоторого соединен с выходом усилителя,причем вторые выходы формирователейимпульсов соединены с выходной клеммойисточника переменного напряжения.. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 535554, кл. б 05 Р 23/9, 1976.2. Авторское свидетельство СССР20 М 289268, кл. б 05 Р 23/00, 1970 (прототип).767725 Фиг. Л ктор М. ДемчсноеР Редак Заказ 4/5ная,Составитель р И. Грузова Техред К Шуф 94/44 Тираж 956 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Рау Филиал ППП Патент, г. УжгоВ Козлов рич КорреПодпи комитета ССС и открытий шская наб д. род, ул, Проек