Устройство для стабилизации постоянного напряжения и температуры

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для устр-в, требующих поддержания постоянной температуры и стабильного питающего напряжения. Цель изобретения - расширение диапазона изменения тока нагрузки до нуля, повышение быстродействия, стабильности температуры и КПД. Транзисторный нагревательный элемент 3 включен между выходным выводом и общей шиной. Первый вход дифференциального усилителя соединен с датчиком температуры, который вместе с элементом 3 и транзисторным регулирующим элементом 4 помещены в термостат . В дежурном режиме используется все тепло элементов 3 и 4 на поддержание температуры термостата. При минимальной температуре термостата обеспече) максимальный ток через элемент 3 и 4. Стабильность температуры повышается за счет исключения процесса стабилизации напряжения на изменение температуры термостата . 1 ил. (Л ивы) 05 05 со Ot) 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (з 05 Е 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .;.

Н ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4087970/24-07 (22) 16.07.86 (46) 30.12.87. Бюл. № 48 (72) А. Г. Песоцкий и Ю. В. Ларионов (53) 621.316.622.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 917179, кл. G 05 F 1/56, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1115033, кл. G 05 F 1/56, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАВИЛИЗАЦИИ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И

ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для устр-в, требующих поддержания постоянной температуры и стабильного питающего напряжения.

Цель изобретения — расширение диапазо„„SU„„1363168 А 1 па изменения тока нагрузки до нуля, повышение быстродействия, стабильности температуры и КПД. Транзисторный нагревательный элемент 3 включен между выходным выводом и общей шиной. Первый вход дифференциального усилителя соединен с датчиком температуры, который вместе с элементом 3 и транзисторным регулирующим элементом 4 помещены в термостат. В дежурном режиме используется все тепло элементов 3 н 4 на поддержание температуры термостата. При минимальной температуре термостата обеспечен максимальный ток через элемент 3 и 4. Стабильность температуры повышается за счет исключения процесса стабилизации напряжения на изменение температуры термостата. 1 ил.

1363168

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах, требующих поддержания постоянной температуры и стабильного питающего напряжения, например, термостатированный кварцевый генератор с повышенной частотной стабильностью, термостатированный детектор с раширенным динамическим диапазоном.

Цель изобретения — расширение диапазона изменения тока нагрузки до нуля, повышения быстродействия стабильности температуры и КПД.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для стабилизации электрического напряжения и температуры.

Устройство содержит термостат 1, в котором размешены датчик 2 температуры, транзисторные элементы 3 и 4, которые используются в устройстве как транзисторные нагревательные элементы и как транзисторы для регулирования напряжения, элемент 3 последовательного типа, элемент 4 параллельного типа, транзисторный элейент 3 включен между входным и выходным выводами устройства, измерительно-усилительный узел

5, входом подключенный к выходу устройства, элемент 4 включен между выходным выводом и общей шиной, первый вход дифференциального усилителя 6 через разделительные резисторы 7 и 8 соединены с выходом измерительно-усилительного узла 5 и датчиком 2 температуры. Второй вход дифференциального услителя 6 соединен с датчиком 2, первый выход усилителя 6 соединен с управляющим входом элемента 3, а второй выход усилителя 6 соединен с управляющим входом элемента 4.

Устройство работает следующим образом.

Измерительно-усилительный узел 5 вырабатывает сигнал, пропорциональный разности требуемого выходного напряжения и фактически получаемого. При включении питания температура в термостате 1 минимальна, сопротивление датчика 2 и напряжение на нем также минимальны, напряжение с датчика 2 поступает на оба входа диффе рециального усилителя 6, приводя к увеличению напряжения на его выходах, в результате чего оба транзисторных элемента 3 и 4 открываются пропуская через себя наибольший общий ток, приводящий к-быстрому увеличению температуры в термостате 1.

По мере увеличения температуры увеличивается сопротивление датчика 2, а следовательно, и напряжение на обоих входах дифференциального усилителя 6, что приводит к уменьшению открывающего напряжения на управляющих входах элементов 3 и 4, а это приводит к уменьшению скорости изменения температуры по мере подхода к температуре стабилизации.

При изменении тока нагрузки, которое может возникнуть при ее включении, если

2 до этого устройство работало в дежурном режиме стабилизации температуры, или при изменении сопротивления нагрузки изменяется и напряжение на выходе устройства, например при уменьшении напряжения на выходе устройства узла 5, а следовательно, и на первом входе дифференциального усилителя 6 увеличивается напряжение на первом выходе усилителя 6, а на втором выходе на эту же величину уменьшается напряжение, что приводит к увеличению тока через элемент 3 и уменьшению тока через элемент 4, а следовательно, к увеличению напряжения на выходе устройства, т.е. к стабилизации выходного напряжения. В то же время увеличение тока через элемент 3 приводит к увеличению нагрева этого элемента, а уменьшение тока через элемент 4 — к уменьшению нагрева этого элемента, т.е. температура в термостате 1 при стабилизации напряжения не изменяется.

Если в процессе работы температура термостата 1 стала выше заданной, то увеличится сопротивление датчика 2 и напряжение на обоих входах дифференциального усилителя 6, что приведет к уменьшению напряжения одновременно на обоих выходах усилителя 6 и уменьшению тока элементов 3 и 4, а следовательно, их нагрева.

Напряжение на выходе останется практически неизменным, так как изменился только общий ток элементов 3 и 4.

Данное устройство по сравнению с известным позволяет без усложнения схемы обеспечить стабилизацию температуры при малом выходном токе, а в дежурном режиме и при полном отсутствии выходного тока, повысить КПД за счет использования всего тепла элементов 3 и 4 на поддержание температуры термостата, увеличить скорости набора заданной температуры за счет обеспечения максимального тока через транзисторные элементы при минимальной температуре термостата, а при заданной температуре обеспечением пропускания тока через транзисторные элементы величиной, необходимой для поддержания заданной температуры без перерегулирования, lloBblcHTb стабильность температуры за счет исключения влияния процесса стабилизации напряжения на изменение температуры термостата.

Формула изобретения

Устройсгво для стабилизации постоянного напряжения и температуры, содержащее транзисторный регулирующий элемент, включенный между входным и выходным выводами, транзисторный нагревательный элемент и датчик температуры, помещенные в термостат, измерительноусилительный узел, вход которого включен между выходным выводом и общей шиной, 1363168

С оста в ител ь В. Ес и н

Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 5964/38 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г!ооектная, 4

3 а выход связан с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с датчиком температуры, а первый и второй выходы усилителя соединены с управляющими входами регулирующего и нагревательного элементов соот5 ветственно, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона изменения тока

4 нагрузки до нуля, повышения быстродействия, стабильности температуры и КПД, транзисторный нагревательный элемент включен между выходным выводом и общей шиной, транзисторный регулирующий элемент помещен в термостат, а первый вход дифференциального усилителя соединен с датчиком температуры.