Стабилизатор температуры

 

1. СТАБИЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ , содержащий последовательно соединенные датчик температуры-нагреватель и источник питания, о т ли ч ающи и с я Тем, что, с целью расширения области применения, в него введен ограничитель тока, выполненный на конденсаторе, включенный последовательно с датчиком температурынагрева телем и источником питания, причем датчик температуры-нагреватель выполнен из материала с отрицательным температурным коэффициентом . 2. Стабилизатор поп.1, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в качестве ограничителя тока использован датчик температуры-нагреватель с положительным температурным коэффициентом. i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(Я) (05 D 23 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / "

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с (Цфис. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3281222/I8-24 (22) 23.04.81 (46) 15.10.84. Бюл. 9 38. (72) Е.М.Булавко (53) 621.555,6(088.8) (56) 1. Электроника, 9 б, 1976, с.60.

2. Авторское свидетельство СССР

9 960764, кл, G 05 D, 23/24, 1981 (прототип) . (54)(57) 1. СТАБИЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий последовательно соединенные датчик температуры-нагреватель и источник питания, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью (9 SU(u 75 А расширения области применения, в нЕго введен ограничитель тока, выполненный на конденсаторе, включенный последовательно с датчиком температурынагревателем и источником питания, причем датчик температуры-нагреватель выполнен из материала с отрицательным температурным коэффициентом.

2. Стабилизатор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД, в качестве ограничителя тока использован датчик температуры-нагреватель с положительным температурным коэффициентом.

111b975

Изобретение относится к автоматике и может быть испрльзовано для термостатирования различных объектов.

Известны стабилизаторы температуры, в которых используется датчик температуры-нагреватель с отрицательным температурным коэффициентом, выполненный на транзисторе, ток через который задается регулирующим элементом fl) .

Недостатком известных стабилизаторов являются относительная сложность конструктивного исполнения и узкий температурный диапазон.

Наиболее близким к предлагаемому является терморегулятор, содер- 15 жащий стабилизированный источник питания постоянного тока, выполненный в виде генератора напряжения и соединенный с ним последовательно датчик температуры-нагреватель с по ложительным температурным коэффициентом, выполненный на стабилитроне (2).

Недостатками данного терморегулятора являются ограниченная область применения, обусловленная необходимостью питания стабилитрона постоянным стабилизированным напряжением, и низкий верхний температурный предел регулирования (не более 3004000С.

Цель изобретения — расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор температуры, содержащий последовательно соединенные датчик температуры-нагреватель и источник питания, введен ограничитель тока, выполненный на конденсаторе, включенный последовательно с датчиком температуры-нагревателем 40 и источником питания, причем датчик температуры-нагреватель выполнен из материала с отрицательным температурным коэффициентом.

Кроме того, с целью повышения 45

КПД стабилизатора, в качестве ограничителя тока использован датчик температуры-нагреватель с положительным температурным коэффициентом, На фиг1 приведена схема стабилизатора температуры; на фиг.2 векторная диаграмма напряжений; на фиг.3 — зависимость сопротивления датчика .температуры-нагревателя от температуры.

Конструктивно стабйлизатор может бйть выполнен в виде нанесенных на соответствующую основу материалов с положительным и отрицательным знаСтабилизатор температуры содержит датчик температуры-нагреватель 1 (R ) ограничитель тока 2, выполненный на конденсаторах 3 — 5, которые коммутируются при помощи переключа- 60 теля 6, питание стабилизатора осуществляется от источника 7 переменного напряжения.

Стабилизатор температуры работает следующим образом. 65

Напряжение источника питания U делится между конденсатором и датчиком-нагревателем пропорционально величинам их сопротивлений переменному току (фиг.2) . При этом на датчикенагревателе будет выделяться мощность Р =) R, где ) — ток датчик ? нагреватель.

Под воздействием выделяющегося на датчике-нагревателе тепла его сопротивление будет уменьшаться и при постоянном значении тока, прошедшего через него, будет уменьшаться выделяющаяся на нем мощность, при этом понизится его температура, а эффект сопротивления возрастет, что вызовет повышение рассеиваемой мощности и температуры.

В точке 3 (фиг.3) осуществляется стабилизация температуры 11при ее колебаниях между tq, чему соответствуют колебайия Йч от. R..

Постоянство тока через датчикнагреватель осуществляетси соответствующим выбором значения падения напряжения U< » V „ на конденсаторе (фиг,2),. Как показйвают расчеты, оптимальное значение соотношения меж- ду У u Ug, определяемое величиной н угла ф, соответствует значениям

50 6 Ц 80

Изменяя в этих пределах значения

U, путем переключения конденсаторов при помощи переключателя 3 можно при неизменном значении R> менять точку стабилизации.

Эффективность стабилизации можно увеличить, если конденсаторы выбрать с отрицательным температурным коэффициентом емкости, что позволит снизить влияние на его параметры тока утечки.

Однако выполнение ограничителя тока на конденсаторе снижает КПД стабилизатора за счет потерь мощности в конденсаторе. !

Для повышения КПД вместо ограничителя на конденсаторе испбльзован ограничитель на датчике температурынагревателе с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), что позволяет производить стабилизацию температуры в выбранной точке (фиг.3) без непроизводительных потерь энергии. Причем датчикИ-нагреватели с положительным температурным коэффициентом могут быть выбраны по своим значениям сопротивления для стабилизации разных значений температуры и коммутироваться переключателем

1118975

7 К

tg tg g"

Te nepumypu

Составитель Л.Нтенцова

Редактор A.Ðåâèí Техред A ° Бабинец Корректор Е.Сирохман

Заказ /451/34 Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Рауыская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 чениями TKC и их соответствующим соединением. Точность стабилизации может быть повышена путем последовательного соединения нескольких стабилизаторов. При гальванической развязке от сети для снижения стоимости применяемых конденсаторов можно использовать для питания стабилиЪ

Ь

@ г

Rj затор, выпрямитель, выполненный по схеме удвоения напряжения.

Стабилизатор температуры может быть использован в различных областях техники от обычных паяльников

5 до высокотемпературных, термостатов, отличаясь при этом простотой исполнения и низкой стоимостью.