Устройство для термостатирования

 

— 1

Сова Сенатская

Соцналистичесиин

Республик (11) 624218

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ (6l) дополнительное к авт. саид-ву (22) ЗаЯвлено 03.02.77 (21) 2448848/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.09.78.Áâëëåòåèü № 34 (45) Дата опубликования описания 01.08.78

2 (51) М. Кл.

505 Э 23/10

Гасударстнннний нниатнт

Саватй Мннннтрне СМр нв данаи нэабрнтннн» н вткрытнй (53) УДК 621.555.6 (088.8) lL, Ф. Зайцев (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ

Изобретение относится к системам ав томатического регулирования, в частности к системам управления подогревом тер мостата.

Известны устройства управления .подогревом термостата, содержащие: термодатчики, усилители напряжения и мощные оконечные усилители, нагрузкой которых явцйо гся нагреватели jl). В настоящее времй мощные оконечные усилители ус ройств управления подогревом термостата выпопняются почти исключительно на транзисторах, что повышает КПЙ устройств, снижает их вес и габариты, Наибопее близким к изобретению является устройство для термостатирования, содержащее последовательно соединенные датчик температуры, усилитепь и выходной транзисторный элемент, в коллекторную цепь которого включен нагреватель, и источник питания (21. Однако это устройство характеризуетси воэможностью перегрева при коротком замыкании мощного транзистора выхоцного элемента. Известно, что мощные транзисторы вообще, а мощные транзисторы, испопьзуемые в схемах управления подогревом термостатов, в особенности, работают в наиболее тяжелом температурном режиме. Кроме того, именно мощные транзисторы работают при токах в напряжениях, близких к предепьно допустимым. В результате перечисленных обстоятельств выход из строя мощных транзисторов, работающих

10 в схемах управления подогревом термостатов, происходит значительно чаще, чем выход из строя других элементов этих же схем. Короткое замыкание мощного оконечного транзистора приводит к тому, 15 что все напряжение источника питания оказывается приложенным в течение всего вре мени включен ия тер мостата к нагревателю, в результате чего выдепяется значитепьное количество тепла в термостатируемом

20 объеме. Происходит неуправляемый разогрев термостата, температура внутри термостатируемого объема достигает большого зйачения, оппавпяются и обугливаются теппоизопяционные покры>5 тия, выходит из строя объект термостатирования (например, дорогостоящий кварцевый резонатор), а в отдельных случаях наблюдается возгорание термостата.

Цепью изобретения является повышение надежности. В предложенном устройстве это достигается тем, что оно содержит первый и второй инверторы, элемент И и ключ, через который нагреватель подключается к источнику питания, причем )входы инвертора подключены соответственно к базе и коллектору транзис о торного выходного элемента, а выходы — к элементу И, связанному с управляющим входом ключа.

На чертеже показана блок-схема предложенного устройства.

Оно содержит инверторы 1 и 2, элемент И 3, усилитель 4, управляющий вход 5 ключа 6, датчик 7 температуры, нагреватель 8, выходной транзисторный элемент 9 и источники 10 питания, Пр.и отсутствии неисправностей в режиме двухпозиционного регулирования выходной транзисторный элемент 9 периодически закрывается и открывается, управляясь напряжением датчика 7, усиленным усилителем 4. Напряжения па базе и коп1 лекторе исправного элемента 9 находятся всегда в противофазе, т. е. в тот момент, когда на базе присутствует высокий по.тенциал (1 ), на коллекторе — низкий потенциал ("0 ), и наоборот. В результате этого на одном из входов элемента И 3 всегда присутствует сигнал логического

"0", а на управляющем. ахоае 5 ключа 6— сигнал логической "1 .

Конструкция ключа обеспечивает его замыкание при поступлении на управляющий вход сигнала погическон "1", в результате чего цепь источника 10 питания— нагреватель 8 замыкается, что обеспечивает о нормальное функционирование устройства .

При коротком замыкании элемента 9 HQ его коллекторе устанавливается низкий потенциал, соответствующий уровню логическо45

ro нуля, а к нагревателю прикладывается все напряжение питания.| При достижении предельного значения рабочей температуры внутри термостата датчик температуры устанавливает на базе выходного транзисторного элемента 9 уровень напряжения, соответствующий логическому нулю.

Следовательно, на., обоих входах элемента И присутствуют уровни логической единицы, а на управляющий вход 5 ключа 6 подается уровень логического нуля и 55 ключ размыкается, отключая нагреватель 8 от источника питания, Tepvocтат начинает остывать до тех пор, пока датчик температуры не устанавливает

18 4 на базе выходного транзисторного элемента 9 уровень логической единицы, после чего ключ 6 вновь замыкается.

Следовательно, даже при коротком замыкании мощного транзистора термостат не только защищен от перегрева, но и продолжает. нормально функционировать, сох раняя ту же точность поддержания температуры, что и до аварии. Среднее значение температуры статирования также не изменяется, так как она целиком определяется настройкой термодатчика, Таким образом,за счет незначижпьного усложнения схемы, полностью достигается защита термостата от перегрева при коротком замыкании мощного транзистора и повышается надежность устройства в цепом. Необходимо отметить также, что достижение положительного эффекта обеспечивается при сохранении точности регулирования температуры, КПИ и других важнейших характеристик.

Регулирование температуры в предложенном устройстве может происходить как по двухпозиционному принципу, так и по пропорциональному. В качестве инверторов и элемента И могут использоваться интегральные логические микросхемы.

При этом оба инвертора и элемент И рас<опагаются в одном корпусе. В качестве ключа могут использоваться как. электромагнитные репе, так и любые виды электронных ключей.

Формула изобретения

Устройство для термостатирования, содержащее последовательно соединенные датчик температуры,.усилитель и выходной транзисторный элемент, в коплекторную цепь которого включен нагреватель, и источник питания, о т и ич а ю ш е е с я тем, что, с цепью повышения надежности устройства, оно содержит первый и второй инверторы, элемент И и ключ, через который нагреватель подключен к источнику питания, причем входы инверторов подключены соответственно к базе и к коннектору транзисторного выходного элемента, а выходы к элементу И, связанному с управляющим входом ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Альтшуллер Г. Б. Кварцевая стабилизация частоты. М., 1974, с. 223.

2. Альтшуллер Г. В. Кварцевая стабилизация частоты. М., 1974, с. 217, рис. 11,6.

624218

Составитель Л. Птенцова

Редактор Л. Тюрина Техред А. АлатыревКорректор М. немчик

Заказ 5184/38 Тираж 1033 Подписное

Ш ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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