SU593199A1 - Устройство дл регулировани температуры - Google Patents

Description

I

Изобретегп е относитс  к устройствам дл  поддержани  и регулировани  температуры и может быть использовано в областн автоматики и измерительной техники.

Известно устройство, в котором дл  поддержа н-и  и регулировани  температуры используетс  характеристика тиристора, определ юща  прохождение тока через него при увеличении или уменьшении сопротивлени  датчика температуры 1.

Однако это устройство не может с достаточ .но высокой степенью точности поддерживать температуру в объеме печи.

11з известных устройств наиболее близким по тех нической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  устройство дл  регулировани  температуры, содержащее датчик температуры, включенный в илечо одноемкостного / С-моста, одна диагональ которого подключена к параллельно включенным управл ющему тнристору и выходу выпр мител , подключенного через нагреватель к источнику питани , и блок управлени , выполпенный в виде релаксационного генератора на лавинном транзисторе 2.

Р д недостатков ограничивает применение этого устройства. Частота питани  в нем не синхронизирована с частотой релаксатора, поэтому в цепи нагрузки возмолшо но вление посто нной составл гоп,ей, котора  возникает

13-за в|)еменного сдвига ирп включении иоложптельпой и отрпцательной полуволн питающего нанр жени . Наихудщим  вл етс  случай , когда этот сдвиг равен периоду по влеПИЯ импульсов релаксатора. В результате, в цепи возникает посто нна  составл юща  нанр жени , что опасно, например, при включении нагревательного элемента через согласуюп ий трансформатор. Кроме того, релаксатор работает все врем , нока течет ток через нагревательный элемент, что приводит ; ут желению режима работы лавинного транзистора , так как частота его переключенп  не менее 1 кГц. В известном устройстве иснользуетс  пропорциональное регулирование, характеризующеес  большим перерегулированием и меньшей точностью поддержан1   температуры в печи. В предлагаемом регул торе температуры используете  пропорциональное

регулпрование, ири котором система управлени  тиристором на лавинном транзисторе следит за изменением угла включени  тириетора .

Целью изобретени   вл етс  повышение

точности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что предлагаемое устройство содержит диоды, причем последовательно соединенные первый диод и переход эмиттер-база лавинного трапзистора подключены к другой диагонали

RC-моста, а эмиттер лавинного транзистора через второй диод, включенный в противоположном первому направлении, соединен с катодом уиравл юш,его тиристора.

На чертеже показано предлагаемое устройство , содержащее лавинный транзистор 1, зар дный резистор 2, накопительный конденсатор 3, импульсный трансформатор 4 с первичной 5 и вторичной 6 обмотками. Одноемкостный RC-MOCT содержит резисторы 7 и 8, датчик температуры 9 и конденсатор 10.

Диод 11 защищает термочувствительный элемент от выделени  на нем дополнительной мощности, привод щей к его дополнительному подогреву и, в конечном итоге, к уменьшению точности поддержани  температуры. Параметрический стабилизатор напр жени  включает в себ  П-образный С-фильтр с элементами 12, 13, 14, стабилитрон 15 и диод 16. Управл ющий тиристор 17 включен на выход выпр мител  18. В цепь управл ющего электрода тиристора включены защитный диод 19 и ограничивающий резистор 20. Нагреватель 21 последовательно с выпр мител ми подключен к источнику питани  22. Диод 23 обеспечивает синхронизацию схемы управлени  тиристором с частотой сети.

Рассмотрим его работу с момеита (о 0. В этом случае конденсатор 10 разр жен. Напр жение на нем равно падению напр жени  на эмиттерио.м переходе лавиниого транзистора , диоде 23 и открытом тиристоре 17. Напр жение на резисторе 2, включенном в цепь коллектора, равно напр жению пробо  стабилитрона 15. Лавинный транзистор 1 насыщен, так как его эм ттерный переход открыт. В момент (0 0 тиристор 17 закрываетс , одновременно с ним закрываютс  диод 23 и эмиттерный переход транзистора 1. После этого начинаетс  зар д конденсатора 10 через резистор 7 от параметрического стабилизатора напр жени , выполненного на элементах; диоде 16, резисторе 14, конденсаторах 12 и 13 и стабилитроне 15. Зар д конденсатора 10 ограничиваетс  порогом срабатывани  лавинного транзистора 1. Это напр жение определ етс  напр жением пробо  стабилитрона 15, сопротивлени ми датчика температуры 9 и сопротивлением резистора 8 и равно

/,

f/co

ср

Р- Ki f

В момент равенства напр жени  на конденсаторе 10 и с., и /ср лавинный транзистор включаетс , ранее зар женный конденсатор 3 до напр жени , равного приблизительно напр жению пробо  коллекторного перехода при обрыве эмиттера, разр жаетс  через первичную обмотку. 5 импульсного трансформатора 4, формиру  импульс во ВТОр1 ЧПОК

обмотке 6 и цепи управл ющего электрода тиристора 17. Под его действием тиристор включаетс . Через нагреватель 21 потечет

ток. С изменением температуры в объеме печи мен етс  сопротивление датчика 9, а следовательно , изменитс  напр жение срабатывани  схемы. С ростом температуры сопротивление падает, а U, возрастает, что приводит к увеличению угла включени  тпристора . Этот угол возрастает до тех пор, пока не достигнет состо ни  равновеси , при котором мощпост1з, выдел ема  в объеме печи, не будет равна мощности, излучаемой ею в окружающую среду.

Предложенное устройство обладает высокой точностью, кроме того, цепи сравнени  и формировани  разр дного импульса дл  запуска тиристора разделены. Это обстоительство позвол ет объединить в одной схеме высокую чувствительность лавинного 1рапзистора по цепи базы и возможность формировани  в коллекторной цепи импульсов. Кроме того, благодар  диоду 23 после включени  тиристора 17 лавинный транзистор входит в насыщение. На нем рассеиваетс  небольша  мощность.

Использование RC-моста на элементах 7, 10, 9 и 8 обеспечивает стабильный норог срабатывани  лавинного транзистора.

Фор м у л а и 3 о б р е т е и м  

Устройство дл  регулировани  температуры , содержащее датчик температуры, включенный в плечо одноемкостного RC-моста, одна диагональ которого подключена к параллельно включенным управл ющему тиристору и выходу выпр мител , подключенного через

нагреватель к источнику питани , и блок управлени , выполненный в виде релаксационного генератора на лавинном транзисторе, о тличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, оно содержит диоды,

причем последовательно соединенные первый диод и переход эмиттер-база лавинного транзистора подключены к другой диагонали RC-моста, а эмиттер лавинного транзистора через второй диод, включенный в противоположном первому направлении, соединен с катодом управл ющего тиристора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3571365, кл. Н 05 В 1/02, 1971.

2. Авторское свидетельство № 467335, кл. G 05D 23/19, 1974.

Регуллпор .iTjeMfpafTjypiri