Резервированное устройство для управления термостатом

 

O.,g

«>690666

О П

Саюэ Советских

Сацивл исти веских

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополмительное к авт. свмд-ву (22) Звявлемо 150777 (21) 2508719/18-24 с лрисоедимемием эаявкм Йо (23) Приоритет (я)м. к .

Н 05 К 10/00

G 05 D 23/19

Государственный квинтет

СССР по делам нзобретеннй н отнрытнй

Опублмковамо 051079. Бюллетень НоЗ7

Дата опубликования описания 051079 (53) УДК681. З-19 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д. Ф. Зайцев и С. В. Шерыщев (73) Заявитель (54 ) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

"ТЕРМОСТАТОМ

Изобретение относится к ре3ерВНрованным системам автоматического ре гулирования температуры и может быть использовано при разработке термостатов высокой надежности. 5

Известно устройство для управления подогревом термостата, содержащее несколько резервных каналов, соединенных с блоком. коммутации, с помощью »»» которого осуществляется переключение каналов (1J.

Недостаток устройства состоит в том, что оно не обеспечивает необходимой точности регулирования темпера- 15 туры при отказах в отдельных элементах схемы.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является резервированное устройство 29 для управления термостатьм, содержащее в каждом канале резервные термодатчики, соединенные с входами пред" варительных усилителей, нагреватели подключенные к выхбдам усилителей 25 мощности, выполненным в виде последовательйо соединенных первого и второго транзисторов, логические блоки, входы которых подключены к выходам предварительных усилителей, а выхо- 30 ды — к базам транзисторов усилителя. мощности (2 J .

Недостаток устройства состоит в том, что короткое замыкание нижнего транзистора усилителя мощности заметно изменяет режим первого. При этом, во-первых, замыкается токостабилиэирующий элемент в его эмиттере M перестает действовать отрицательная обратная связь; во-вторых, резко возрастает базовый ток первого транзистора; в-третьих, возрастает усиление в петле автоматического регулирования, и, наконец, возрастает напряжение коллектор-эмиттер первого транзистора.

Эти обстоятельства приводят к заметному изменению температуры термостата и к снижению надежности работы всей системы терморегулирования в целом.

Цель изобретения — повышение надежности и точности регулирования температуры, в частности при отказах транзисторов усилителя мощности.

Указанная цель достигается тем, что в каждый канал резервированного устройства для управления термостатам включены резистор, реле, усилитель и пороговый элемент, причем резистор и размыкающие контакты реле включены

690666

МеЖду эмиттером первого транзистора ДЙЪлйтеЛя MoIQHocти- и коллектором второго, обмотка Perte подключена к выходу усилителя, вход которого соединен с выходом порогового элемента, вход которого подключен к коллектору второго транзистора усилителя моцности.

На чертеже приведена блок-схема

Резервированного устройства для управления термостатом в 3-х канальном варианте. 10

Устройство содержит предварительные усилители 1-3, логические блоки

4-6, транзисторы 7-12 усилителей мощности, термодатчики 13-15, нагреватели 16-18, резисторы 19-21, размыкаюцие контакты 22-24 реле, обмотки 25-27 реле, усилители 28-30, пороговые элементы 31-33, источники пит ания 34- 36, Ус т ройс тв о работает следующим обраэом. При отсутствии неисправносTH в транзйсторах усилителя мощности напряжение на коллекторе транзистоРОВ 8, 10, 12 будет не меньше 0,3

0,5 В, что достаточно для сраба.тыванйя пороговых элементов 31-33. Напряжение с выхода пороговых элементов 31-33 Усиливается усилителями

28-30 и поступает на обмотки 25-27 реле. Реле срабатывает, а их контакты 22-24 замыкаются. В связи с тем, 30 что температура термостатируемогo объекта ниже заданной, с термодатчиков 13-16 на входы усилителей подается постоянное напряжение, достаточное для. того, чтобы перевести.. .35 усилители в состояние, соответствую щее максимальному напряжению йа их выходах (логическая 1 ) . Наличие на большинстве входов логических блоков 4-6 уровней напря- 40 жения, соответствующих логической 1, обусловит появление такого же уровня напряжения и на их выходах. Две логические 1, поданные на базы последовательно включенных транзисторов 7-8, 9-10 и 11-12 усилйтеля мощности, приведут к вклю чению нагревателей, подключенных к их выходам, в Результате чего темпеРатура термостатируемого вбъекта начнет повышаться. При достижении заданной температуры один из термодатчиков переведет соответствующий усилитель в состояние, соответствующее логическому 0, но нагреватели 16-18 по-прежнему будут работать на нагреВ до тех пор, пока второй термодатчик переведет второй усилитель в состояние, соответствуюalee логич еск ому " 0 .

После этого на все базы транзис- Я) торов 7-12 усилителя моцности будут поданы логические 0 и все нагреватели 16-18 отключатся. Температура термостатируемого объекта начнет снижаться до тех пор, пока второй термодатчик переведет второй усилитель в состояние логической 1, и все нагреватели 16-18 включатся на нагрев . Таким образом, устройство регулирует температуру по среднему выборочному значению температур настройки термодатчиков .

При коротком замыкании коллекторзмиттер второго (нижнего) транзистора, например, 8 усилителя мощности напряжение на et..o коллекторе упадет до нуля, в результате чего также упадет до нуля напряжение на выходе усилителя и на обмотке 25 реле. Контакты 22 реле разомкнутся и в цепь эмиттера первого (верхнего) транзистора 7 усилителя мощности будет включен резистор 19, величина которого выбирается равной сопротивлению участка коллектор-змиттер транзистора в режиме насыщения. Благодаря этому обстоятельству, режим первого транзистора 7 усилителя мощности не изменится, усиление в петле автоматического регулирования сохранится прежним, сохранится также устойчивость системы и температура статирования.

При коротком замыкании первого (верхнего) транзистора 7 усилителя моцности режим работы второго транзистора 8 практически не изменяется и точность поддержания температуры в термостатируемом объеме сохраняется прежней.

Таким .образом, введение новых элементов и осуществление новых связей обеспечило получение положительного эффекта в соответствии с поставленной целью - повышение надежности и точности регулирования температуры при отказах транзисторов усилителя мощности. Необходимо отметить, что количество Резервных нагревателей и усилителей мощности не обязательно должно соответствовать количеству термодатчиков и предварительных усилителей. В частности, с точки зрения практической реализации возможен вариант, в котором используются три канала термодатчиков и предварительных усилителей и два канала нагревателей и усилителей мощности. Принцип работы устройства в этом случае остается тем, же, что и в ранее рассмотренном варианте.

Формула изобретения

Резервированное устройство для управления термостатом, содержацее в каждом канале резервные термодатчики, соединенные с входами предварительных усилителей, нагреватели, подключенные к выходам усилителей мощности, выполненным в виде после690666

Составитель В. Максимов

Ре акто . 3 бов Тех е 3.Фанта Ко екто Г. Назарова

Заказ 6493/59 Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Nocaaa * 35 pa aeaaa aaa, . 4 5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. ПроекТная, 4 довательно соединенных первого и второго транзисторов, логические блоки, входы которых подключены к выходам предварительных усилителей, а выходы — к базам транзисторов усилитОля мОЩНОсти, О т л и ч а ю щ с я тем, что, с целью повышения надежности и точности регулирования температуры, в каждый канал устройства включены резистор, реле, усилитель и пороговый элемент, причем .резистор и размыкающие контакты реле включены между эмиттером первого транзистора усилителя мощности и коллектором второго, обмотка реле подключена к выходу усилителя, вход которого соединен с выходом порогового элемента, вход которого подключен к коллектору второго транзистора усилителя мощности.

Источники иноформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 295116, кл.G 05 D 23/10, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 556421, кл. G 05 D 23/19, 1976 (прототип) .