Электронагревательное устройство
Изобретение относится к электронагревательным устройствам с контролируемой температурой объекта нагреаа, оснащенным системой авторегулирования темпер - туры, в частности к электропаяльникам Цель изобретения - снижение падения температуры на жале при единичной пайке путем увеличения локального нагрева места с усиленным отбором тепла. Электронагревательное устройство состоит из нагревательного элемента 3, выполненного в виде монолитного цилиндра из полупроводящего материала и электрически соединенного с оЬъектом нагрева 1 по одной из своих плоскостей , сигнапом отдатчика температуры 4 устройство 6 управления и индикации управляет подачей напряжения от источника питания 5 через ключевой элемент 7 Введенный в схему устройства ограничитель тока 8 осуществляет измерение тока в цепи нагревательного элемента и его сравнение с заданным на делителе 11 опорным значением Сигналом с элемента сравнения 9 осуществляется отключение ключевого элемента 7 независимо от наличия сигнала управления от устройства 6 Благодаря такой конструкции снижаются затраты на изготовление устройства. 1 ил
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (st)s В 23 К 3/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ФЫ9ВИВ.";
l lklEHTH9-ШаяЧЯ;Ц1
ЙИБЛЧОТЕИА
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4673659/27 (22) 05.04.89 (46) 07.12.91. Бюл. М 45 (72) С.Н. Кузичев и A. Ф, Худышев (53) 621.791.763,037(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1252095, кл. В 23 К 3/02, 1986. (54) ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электронагревательным устройствам с контролируемой температурой объекта нагрева, оснащенным системой авторегулирования темпер туры, в частности к электропаяльникам, Цель изобретения — снижение падения температуры на жале при единичной пайке путем увеличения локального. нагрева места с усиленным отбором тепла, ЭлектронагреваИзобретение относится к электронагревательным устройствам с контролируемой температурой объекта нагрева, оснащенным системой авторегулирования температуры, в частности к электропаяльникам, плиткам, камерам термического нагрева.
Основная задача, решаемая при разработке таких устройств, обеспечение оптимальногО соотношения межу величиной избыточной электрической мощности, подаваемой на нагреватель и определяющей динамические характеристики устройства, и надежностью нагревательного элемента, связанной с температурным режимом работы его материала.
Цель изобретения — снижение падения температуры на жале при единичной пайке
as счет увеличения локального нагрева места с усиленным отбором тепла.
SU 1696198 А1 тельное устройство состоит из нагревательного элемента 3, выполненного в виде монолитного цилиндра из полупроводящего материала и электоически соединенного с объектом нагрева по одной из своих плоскостей, сигналом от датчика температуры 4 устройство 6 управления и индикации управляет подачей напряжения от источника питания 5 через ключевой элемент 7. Введен ный в схему устройства ограничитель тока 8 осуществляет измерение тока в цепи нагревательного элемента и его сравнение с заданным на делителе 11 опорным значением. Сигналом с элемента сравнения 9 осуществляется отключение ключевого э.цемента 7 независимо от наличия сигнала управления от устройства 6. Благодаря такой конструкции снижаются затраты на изroòoâëåíèå устройства. 1 ил.
Цель достигается тем. что в известном электронагревательном устройстве, содержащем термооегулятор, датчик температуры, нагоевательный . элемент с цепью питания, нагревательный элемент выйолнен из материала с большим отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, а в цепь питания введен ограничитель тока.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем.
Во-первых, наличие у материала нагревателя отрицательного температурного коэффициента сопротивления обеспечивает равномерный его нагрев по всему объему нагревательного элемента, так как в тех точках, температура которых оказывается выше общей, происходит уменьшение выделяемой мощности за счет увеличения
1896198 их проводимости, а в тс - .„ах с меньшеи температурой выделяемая мощность увеличивается, что обеспе iiiaает самовыравнивание темпеоатуры и исключает локальный перегрев ма "r-риала, Таким образом обеспечивается однозначное соответствие между температурой проводящей фазы материала нагревателя и его сопротивлением {для) материала с поло>кител ьным температурным коэффициентом сопротивления возможность локального перегрева нагревателя Г(ри незначительном Общем увеличении сопротивления не обеспечивает однозначного соответствия между локальнси температурой нагревателя и Bгс полн(:»м сопротивлением), Во-вторых, предлагаемое техни }есI(o(-. решение позволяет гарант!.;свать, что температура материала нагревателя не превысит заданнОГО значения в прсцесс8 Всей работы электронагревательн зго устройс}ва. Это достигается тем, что при его раб()та пропорционально нагреву материала награватBля {в связи с Отрица}тельным температурным коэффициентом егÎ сс и рo TMBBBHI lë, возрастает ток в цепи и!лтания;»агсевател.:; и при достижении уровня тока задaínoro
ЗНаЧBНИ Я СрабаТЫ В38Т ОГра Н ИЧИТ8ЛЬ с» Ьl}i элемент и обеспечивлет с 35}(лизаци,с тока
{В СЛЕДОВатЕЛЬНО, И ТЕ ЛГ»()РатУРЬ» )се(8РИ "Л,:. нагревателя} на зад::. "(и уровне.
Такое ограничение тока пс зв )г»:-.. т ОгрпНИЧИтЬ тоЛЬКС Ма,<С If(laf!bH:;Ii(!Bс 08Рат!/"ный режим р31бсты нагревателя и l 8 ьл. Яет на работу термооегуля»003 пс стаб»(1/лизации температ;ры обьекта наг:; .=.эе, / . я чег(} порог ограничения темпес}3» }/!}ы б:-:..}ется 1-.8 скОлькО бсл ьше 88рх -18ГQ знс(l(! I IM)(раб с "è . температурь; электронаrt)BI:a,ел,l;oго, -.тройства.
В Т Р 8 т Ь (Л Х, 0 6 8 C IT Ч и В Б 8 т С Я ! Q 3 i! i 0 > <ность использования в кс }с! р„:;<ц }и электрона гр»зват»зльнь х у(;:т "io! ств Г,слупроводниковых материалов. Эличие большого отрицательного темпера урНОГО КОЭффИЦИ8HTa КОТОРс(}Х Де/)38Т применен е та:<их }MaTBpvia",oв .. Извест)<ых электрс нагрева гельных )(..Трсйствах невозможным в связи с возникающим эффек см тепловэгс пробоя.
Г!рименение пслупрсводниковс;о материала позволяет за счет испо/IbçoaaHèÿ его высокОГО удел ьнОГО Об емнс»0 C onдотивления {в 10 -10 раз превыша»сщегс «де/1ьное
СОПРОтИвление металЛОВ1, 1}ь»(.OI<0." TBXIIO/IOГИЧН ОСТИ ИЗ ГО ТСВЛ8 НИЯ И 1»0 ЗМС»<НОС 1 И Гlсл учения зада il!oro уд(льнс. с со»-,рс. ивления
В Широко 1 дисснаэсне Bl. сс(»>.("(НЯТЬ Hal p"-.133тельные элементь1 в виде монолитного тела с повышенным тепловым контактом с 0(ъектом нагрева и при минимальных его рвэ лерах, что позволяет снизить паден»л:
5 температуры на жале при единичной пайке за счет резкого сокращения массы л тег лового сопротивления узла жало — на}р»- ватель.
При этом в связи с тем, что в каче»тгве
МаТ8РиаЛ3 На ГРес!3 (8ЛЯ Ф}»ЗГ}/т ИСПОЛ ЬЗОВаТЬс» полУГ)ровсД -1 -"} "Qab»"-: 1 1(ого соотв(этст})и(; »ие>к(у Гам г»ервт ро". проВО/ДЯ Щей фаЗЫ 1 !flM»;(-(03;0(}381»(8(О(Я 1 5 Г1}>080дящеl 0 1(altair(3 и /ем перату (}0}л Об ье", та нагрева тгебузт введения с электрс:Ialревательн»}е /стрсйс-; }}»1 терка")!Эгулято;;а с вН81»01 }И»Я(КонтpÎfiM!) (/юш И(Ь1 aT I i : О!" 1 Те»лпеР(Е}ТУР((1. » .(. С(\8»Я)1- .(110ШИ.-: E;:. i"::)>I<НО/ ТЬ ) С -13".11 ной стабил»лз- ции Ta»";ГBI-3(. р„; сс};. кта Нс}ГРева, 1-!3 чертеае и р(лведенс стру»<турная с::Bма лаял:,ника с эл (ктронаг!>евз) ельным устi>ОЙГ Всi :.. .)На „" 0 C .l L!»,; -i. из ,Сб ЭЛ8 ЯЛ Ьное Жа/(С ., ",ОР»1(УС 2, и 3ГPBFÇTB/(b 1 1 ÛM, )л/ai ie!IT Л и T"B..p; 0}л» сныЙ д атчи < Вмперату",> (1 СИЛОВСИ И » ((VIVII Г : n BHVI»! (, JCT!(OMCT 6 Р 8 Г !(/! И i ((> Á а Н !, i И И Н Д И К с(Ц И И 31. (8:(..Г(есатУ}>ы,::лк)(18ВОЙ a/lel/18;(т 1:./(QrPBHMч((тель (ока 8. . !OCTO,I1.,;08 ..("!П;"(д,,»с.(.1,;а»,(СТОЧ».MI 3 :;! г=:1-;:- (!» чарiaa 0 1;aH(» ITc/! f тс1:3 8! .л»0Ч/(:)0(Й ",еь»81(Г,: П,; г(aa (,Я I-lэ H 0833) ел»,3 ., Hb!й;)Леися() .."- ;:ООЁ,::) 30 б И-.::> Ссяэf C П(}К)OI}(io Т8Р! с }Г»3РНО! 0 " ò-1! Ка - :- S =Ënaða. y 0 (/ >к -3 Л . 1,"! 3,,! (i-, Г }/ (j /) с) В Л(: Н И " П Т К р Ы i"M((,(,(1 l<(Ho(.I8Iaoi .;) эл .(!,81-1 га . 0 :y i!,BCTI=!ляет (.130(л(i!(IÇaЦИ К) ЭТ(}Й Т(. г,0 61)сл» (((. Ы »3 »с!дс(Н 014 40 у;о -IB. (.. Г((3» I«! пель, ока 8 ссcòo(.".T лз элеr i! (. H I a c p a (i i-; B H и Я 91, с О -:. p o) и В Г с. 1-. (л л 1 0 и делителя 11. Г1рИ ЗЯМКНуТСМ 1 . Ilo <ÐÂOÌ ЭЛ8М = -(Те f Чс.рез ссп рс (ив лени(} 1 О идет Гск, n po»)op!.;;Yio 45 нал ьн ый ef((n BpaTуре 1р сводя;:цей фазы 1»агревате/1я. Величина падения напряжения на сспрстивленил 10 rpaariM!838Tca на элементе cpaa, -18(пля 9 с огсрным наnpя>ке.»ием, сним38 (ым со среднсй точки дел(лте50 ля 11. С} )гналo!(/1 расссгласввания с выхода элемента сравнения управляется ключевой элемент 7 та!<им образом. что Г}р»л !(/pOBHB тока через сспрстивленл810 (ле1 ьше заданноi О, КЛ IОЧ8ВОVI ЭЛ 8MBНТ 7 ОТКрbiT, 3 При ДО55 QTYi>KGI- IIv им заданного .,/ровня ключевой ЭЛем8НТ ЗЭКРЬ»838ТСЯ, Так как flк);ев .и элы»ент7 упраьляется ,:. c выхода )/ст»)()йстза Li »< с выхода злемента с}".3в!-16ния 9, то для рЗзвязки с1/»Г -»алов уп61 S Экономический эффект от применени. предлагаемого устройства складывается -;;. повышения срока службы нагревательного элемента, снижения затрат на его изготовление и эксплуатацию и за счет повышения экономичности устройства. Составитель С, Кузичев Техред М.Морге нтал Корректор V;, Кучерявая Р = "= о Р " вина Я а к:": 3 4,а 63 TN p ñ. æ Подои;ное ВЙЙИПй сс ;:дарственного комитета г,о изобре ениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Г)р:-.иэводственно-издательский комбинат "Патон-;", г. Уж-ород, ул,Гагарина, 101 равления могут быть использованы диоды 12. Для повышения плавности работы ограничителя тока 8 в схему элемента ср, »e«ì 9 может быть введено интегрирующее ил. запоминающее звено. обеспечиваюо:-r. временную задержку открытия ключез::о элемента 7. Формула изобретения 3 :êTðîíàãðåâàòåëüíoå устройство для паяльника, содержащее терморегулятор. "..ат . температуры, нагревательный элем,г с цепью питания, о т л и ч а ю щ е ее ч т:- м, что, с целью снижения падения -. = и -р;::-.уры на жале при единичной пайке и, т:-л" увеличения локального нагрева места -:>си, енным отбором тепла, нагревательныи : -.-.ìåíò выполнен из материала с боль.». ".", ",трицательным температурны . 4 :. гциентам сопоативления, а в цепь пи. л :ия в =, . í ограничитель тока.
