Регулятор температуры

 

РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ, содержашИй последовательно соединенные датчик температуры и преобразователь сигнала, перекпючакщий элемент, выполненный в виде моста, плечи которого образованы комплементарными парами транзисторов, входная диагональ моста подключена к источнику питания , а выходная - к термоэлектрической батарее, причем базы транзисторов одного типа проводимости каждой комршементарной пары подключены к выходам преобразователя сигнала, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, регулятор содержит усилители-инверторы, входы которых соединены с выходами преобразователя, а выходы - с базами транзисторов другого типа проводимости каждой комплементарной пары.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ШИ ЛНО

РЕСПУБЛИК..SU, 112

3(5p G 05 D 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " н cavoccacav caaacaaccav

- ГОСЮАРСТВЕННЫЙ КОМиiГЕТ CCCP

1 10 ДЕ.ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛМРЬПМЙ (21) 3620981/24-24 (22) 20.05 ° 83 (46) 07.11.84. Бкш. Ф 41 .(72) А.С.Ващинский и Н.М.Чижма (53) 621 555.6<088 8)

:(56) 1. Авторское свидетельство СССР

3 935888, кл. С 05 D 23/19, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 710032, кл. 0 05 0 23/19, 1980 (прототип). (54) (57) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ, со- держащий последовательно соединенные датчик температуры и преобразователь сигнала, переключающий элемент, выполненный в виде моста, .плечи которого образованы комплементарными парами транзисторов, входная диагональ моста подключена к источнику питания, а выходная — к термоэлектрической батарее, причем базы транзисторов одного тина проводимости каждой коМплементарной пары подключены к выходам преобразователя сигнала, отличающийся тем, что, с . целью повьивения надежности, регулятор содержит усилители-инверторы, входы которых соединены с выходами преобразователя, а выходы — с базами транзисторов другого типа проводимости каждой комплементарной пары.

1123025

Изобретение относится к области регулировани температуры и может быть использовано, когда в качестве исполнит ельн ого элемента приме няетс я устройство, например термоэлектричес- 5 кая батарея, работающее в режиме нагрева или охлаждения в зависимости от полярности прикладываемого напряжения, и может быть применена для тер мостатирования радиотехнических узлов в широком диапазоне температур окружающей среды, а также в автоматических регуляторах -температуры, применяемых в радиотехнике, электронике, метрологии, биологии, медицине !5 и других областях промышленности и народного хозяйства.

Известно устройство (1).

Однако в. устройстве ключевой режим работы значительно уменьшает 20 точность поддержания температуры и снижает КПД устройства в .целом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является регулятор температуры, содержащий по- 25

1 следовательно соединенные датчик тем1пературы и преобразователь сигнала, переключающий элемент, выполненный в виде моста, плечи которого образованы комплементарными нарами транзисто.30 ров, причем к входной диагонали подключен источник питания, базы тран зисторов одного .тина каждой комплементарной пары подключены к выводам преобразователя, а базы транзисторов другого типа проводимости и термоэлектрическая батарея — к выходной. диагонали моста (2 ).

Однако известный регулятор не обес. печивает устойчивой работы и требует тщательного подбора ключевых транзисторов. Причем открывание транзисторов переключающего элемента, эмиттеры которых соединены с ми нусам источника питания, происходит . от работающих в линейном режиме транзисторов, базы которых соединены с преобразователем сигнала, при этом возникает задержка в их открывании, что приводит к броскам тока в нагруз50 ке, в результате чего возникают радиойо. мехи и снижается надежность регуляторае

Цель изобретения — повышение надежности . 55

Поставленная цель достигается тем, что регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные датчик температуры и преобразователь сигнала, переключающий элемент, выполненный в виде моста, плечи которого образованы комплементарными парами транзисторов, входная диагональ моста подключена к источнику питания, а выходная — к термоэлектрической батарее, причем базы транзисторов одного типа проводимости каждой комплементарной пары подключены к выходам преобразователя сигнала, регулятор ссдержит усилители-инверторы, входы которых соединены с выходами преобразователя, а выходы с базами транзисторов другого типа проводимости каждой комплементарной пары.

На чертеже представлена функциональная схема регулятора температуры.

Регулятор содержит последовательно соединенные .датчик 1 температуры: преобразователь .2 сигнала,. переключающий- элемент 3, вьптолненный в виде моста, плечи которого образованы комплементарными парами транзисторов 4 и 5 одного типа проводимасти и 6 и 7 другого типа:проводимости каждой комплементариой пары причем . к входной диагонали моста подключен источник 8 питания, а к выходной.термоэлектрическая батарея 9.

Регулятор температуры:имеет также усилители — инверторы 10 и 11 входы которых: соединены с выходами преобразователя 2 сигнала, а выходы - с базами ключевых транзисторов 6 и

7 другого типа проводимости, а также резистор 12 и стабилитрон 13.

Регулятор работает следующим образом.

При температуре датчика 1 температуры, равной эаданной, сигнал рассогласования на выходе преобразоватепя 2 сигнала и усилителей-инверторов 10 и 11 отсутствует, при этом транзисторы 4"7 закрыты и ток через термоэлектрическую батарею 9 не проходит.

Если датчик 1 имеет более высокую температуру, чем заданное вначение, возникает сигнал рассогласования на выходе преобразователя 2, приоткрь вающий.один из регулирукпцих транзисторов одного типа проводимости (например 4) переключающего элемента 3, а усилитель-инвертор 11 под воздействием сигнала с преобразователем 2 полностью открывает транзистор протиСоставитель Л.Птенцова

Редактор Н.Данкулич Техред T.Èàòî÷êà Корректор О.Билак

Заказ 8139/39 Тираж 84 1 Подцисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1123 воположного плеча моста (ключевой транзистор 7). При этом протекает ток от плюса источника 8 питания через транзистор 4., термоэлектрическую батарею 9 и транзистор 7 к минусу источника 8 питания. Транзисто- . ры 5 и 6 при этом закрыл ы Направление тока через термоэлектрическую батарею 9 при этом такое, что термобатарея. 9 охлаждается. t0

Если датчик 1. имеет температуру более низкую, чем заданное значение, возникший сигнал рассогласования приоткрывает при. этом другой транзистор переключающего элемента 3 (регулирующий транзистор 5), а усили.тель-инвертор. 10. открывает ключевой транзистор 6. Транзисторы 4 и 7 при этом закрыты, Ток протекает. от источника 8 че- 2б .рез транзистор 6, термоэлектрическую батарею 9 и транзистор 5:в направлении, обеспечивающем нагреванне . батареи. Транзисторы 6 и 7 работают в ключевом режиме, при котором поте- 25 .ри мощности на них минимальны. Тран-

025 4 зисторы 4 и 5 при охлаждении (нагре- ве) вблизи заданной температуры работают в линейном режиме, причем степень охлаждения (нагрева)термо-, электрической батареи 9 определяется степенью открывания этих транзисто" ров. При значительном рассогласовании температуры транзистор 4(5) открывается полностью и охлаждение (нагрев) термоэлектрической батареи 9 .,осуществляется максимальным током.

Таким образом; наличие усилителей инверторов.:позволяет также осуществ". лять реверс тока, протекающего через ,термоэлектрическую батарею, при закрытых регулирующих транзисторах. Это исключает броски тока, что умень-, . шает уровень радиопомех и повышает надежность регулятора. Осуществление переключения ключевых транзисторов непосредственно от усилителей-инверторов и независимо от регулирующих транзисторов. обеспечивает устойчивую работу регуляторов в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды.