CS223644B1

CS223644B1 - Synchonnous chip regulator of input of the heating bodies

Info

Publication number: CS223644B1
Application number: CS534081A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Hapala; Karel Zenisek
Original assignee: Jaroslav Hapala; Karel Zenisek
Priority date: 1981-07-10
Filing date: 1981-07-10
Publication date: 1983-11-25

Description

Vynález se týká synchronního triakového regulátoru příkonu topných těles obsahujícího zdroj stejnosměrného proudu, řídicí potenciometr připojený k multivibrátoru s měnitelnou střídou, a dále triakový výkonový stupeň opatřený vstupem pro zapojení na síť, k němuž je připojena odporová zátěž pro vyhřívání termostatizovaného média, v němiž je umístěn kontaktní teploměr.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a synchronous triac heater power regulator comprising a direct current source, a control potentiometer connected to a variable-voltage multivibrator, and a triac power stage provided with a mains input to which a resistive load is connected to heat the thermostatized medium. contact thermometer.

Dosud je problém udržování teploty lázní a termostatizace laboratorních zařízení zpravidla řešen různými způsoby. Například celý neměnitelný příkon topení určený jeho konstrukcí, je spínán pomocí relé, které je ovládáno kontaktním teploměrem buď přímo, nebo přes elektronkový či tranzistorový obvod, nebo je příkon topení nastaven pomocí autotransformátoru bez zpětné vazby. Rovněž se užívá kombinace obou předešlých způsobů, kdy kontaktním teploměrem je ovládáno relé, kterým je spínán autotransformátor použitý k optimializaci příkonu topení. Dalším způsobem je regulátor používající fázové regulace, tyristorů nebo triaků, jehož čidlo je galvanicky spojeno se sítí.So far, the problem of maintaining bath temperature and thermostatizing laboratory equipment has generally been solved in various ways. For example, the entire immutable heating power determined by its design is switched by a relay that is controlled by a contact thermometer either directly or via an electronic or transistor circuit, or the power input of the heating is set by an autotransformer without feedback. Also used is a combination of the two previous methods, where the contact thermometer controls the relay, which switches the autotransformer used to optimize the heating power. Another method is a controller using phase controls, thyristors or triacs, the sensor of which is galvanically connected to the mains.

Nevýhodou dosavadních řešení je opalování mechanických kontaktů ve výkonové části, a tím snížená spolehlivost a bezpečnost zařízení, dále zhoršení účiníku při použití autotransformátoru a navíc jeho vysoká váha. U fázové regulace tyristorů nebo triaků dochází k intenzivnímu rušení šířícímu se< polem i sítí, které nelze odstranit bez použití rozměrných a nákladných filtrů.The disadvantages of the existing solutions are the tanning of mechanical contacts in the power section, and thus the reduced reliability and safety of the device, further deterioration of the power factor when using the autotransformer and, moreover, its high weight. Phase control of thyristors or triacs leads to intense disturbance in the field and the network, which cannot be removed without the use of large and expensive filters.

Výhodou synchronního triakového regulátoru příkonu topných těles podle vynálezu je podstatné zvýšení bezpečnosti práce, neboť jsou odstraněny jiskřící mechanické kontakty ve výkonové části, a tím je minimalizováno nebezpečí výbuchu hořlavých par a plynů; kontaktní teploměr je galvanicky oddělen od sítě, což prakticky znemožňuje úraz elektrickým proudem při neopatrné manipulaci. Další výhoda spočívá ve vyšší spolehlivosti zařízení plynoucí z odstranění mechanických spínacích kontaktů či rtuťových prasátek ve výkonové části, ve snadnějším uložení a manipulaci ve srovnání s kombinací relé a autotransformátor, což vyplývá z kompaktnosti, malých rozměrů a malé váhy zařízení. Je odstraněna indukční zátěž sítě proti použití autotransformátoru, c,ož vede ke zlepšení účiníku. Synchronní spínání triaků má na rozdíl od fázové regulace vyšší účinnost a minimalizuje rušení šířící se polem i sítí. Tím pro spínaný proud 10 A prakticky odpadá nutnost konstrukce rozměrných a nákladných filtrů. Široký rozsah regulace, a to 1 % až 99 °/o nominálního příkonu topného tělesa, spolu s lineární stupnicí příkonu umožňuje jeho snadné a dostatečně přesné nastavení. Takto lze jednoduše optimalizovat příkon různých topných těles, což vede ke zlepšení regulace a snížení spotřeby elektrické energie.An advantage of the synchronous triac power regulator of the heaters according to the invention is a substantial increase in work safety, since the sparking mechanical contacts in the power section are eliminated, thereby minimizing the risk of explosion of flammable vapors and gases; the contact thermometer is galvanically separated from the mains, which practically prevents electric shock from careless handling. Another advantage lies in the higher reliability of the device resulting from the removal of mechanical switching contacts or mercury pigs in the power section, in easier storage and handling compared to the combination of relays and auto-transformer, resulting from compactness, small size and low weight of the device. The inductive load of the network against the use of an autotransformer, c, is eliminated, resulting in improved power factor. Unlike phase control, synchronous triac switching has a higher efficiency and minimizes field and network disturbance. This virtually eliminates the need for large and expensive filters for a switching current of 10 A. The wide range of regulation, from 1% to 99 ° / o of the nominal wattage of the heating element, together with the linear wattage scale, enables its easy and sufficiently accurate adjustment. In this way, the power consumption of the various heating elements can be easily optimized, which leads to improved regulation and reduced power consumption.

Podstata synchronního triakového regulátoru příkonu topných těles podle vynálezu spočívá v tom, že zdroj stejnosměrného proudu je připojen na vstup multivibrátoru s měnitelnou střídou, jehož spínací výstup a vstup jsou spojeny se vstupem a výstupem kontaktního teploměru, přičemž mezi signálový výstup multivibrátoru s měnitelnou střídou a signálový vstup triakového výkonového stupně spínaného synchronně je zapojen optoelektrický člen.The essence of the synchronous triac heater power regulator according to the invention is that a direct current source is connected to the input of a variable-voltage multivibrator, the switching output and input of which are connected to the input and output of a contact thermometer. the input of the triac power stage switched synchronously is an optoelectric element.

Příklad provedení synchronního triakového regulátoru příkonu topných těles podle vynálezu je znázorněn na výkresu představujícím blokové schéma.An exemplary embodiment of a synchronous triac power regulator of heating elements according to the invention is shown in the drawing representing a block diagram.

Zdroj 1 stejnosměrného proudu a řídicí potenciometr 8 jsou připojeny k jim příslušným vstupům a výstupům multivibrátoru 2 s měnitelnou střídou, jehož spínací výstup a vstup jsou spojeny se vstupem a výstupem kontaktního teploměru 7 umístěného v termostatizovaném médiu S. Mezi signálový výstup multivibrátoru 2 s měnitelnou střídou a signálový vstup thriakového výkonového stupně 4 je zapojen optoelektronický člen 3. Odporová zátěž 5 umístěna v termostatizovaném médiu 8 je připojena k příslušnému výstupu a vstupu triakového výkonového stupně 4 spínaného synchronně.The DC power supply 1 and the control potentiometer 8 are connected to their respective inputs and outputs of the variable speed multivibrator 2, the switching output and input of which are connected to the input and output of a contact thermometer 7 located in thermostatized medium S. and the thriac power stage 4 signal input is connected to an optoelectronic member 3. A resistive load 5 located in the thermostatized medium 8 is connected to the respective output and input of the triac power stage 4 switched synchronously.

Multivibrátor 2 s měnitelnou střídou, napájený ze zdroje 1, je spínán kontaktním teploměrem 7 v závislosti na předvolené teplotě termostatizovtného média 8. Střída multivibrátoru 2 je při zachování zvoleného základního kmitočtu v širokých mezích měněna řídicím potenciometrem 8 s lineární stupnicí. Pulsy generované multivlbrátorem 2 s měnitelnou střídou jsou přivedeny do optoelektronického členu 3, který zajišťuje jejich galvanické oddělení od triakového výkonového stupně 4. V triakovém výkonovém stupni 4 tyto pulsy synchronně spínají triak, kterým je připojována a odpojována odporová zátěž 5 od sítě v nule procházejícího napětí. Je-li odporovou zátěží 5 dosažena předem zvolená teplota termostatizovaného média 8, pak kontaktní teploměr 7 spojením obvodu blokuje funkci multivibrátoru 2 s měnitelnou střídou. Při poklesu teploty kontaktní teploměr 7 rozpojením obvodu obnovuje funkci multivibrátoru 2 s měnitelnou střídou.The variable frequency multivibrator 2 supplied by the source 1 is switched by a contact thermometer 7 depending on the preset temperature of the thermostatizable medium 8. The duty cycle of the multivibrator 2 is varied within wide limits by the linear potentiometer 8 within wide limits. The pulses generated by the variable speed multivibrator 2 are fed to an optoelectronic element 3 which ensures their galvanic isolation from the triac power stage 4. In triac power stage 4, these pulses synchronously switch the triac, which connects and disconnects the resistive load 5 from the mains voltage. . If the preset temperature of the thermostatized medium 8 is reached by the resistance load 5, the contact thermometer 7, by connecting the circuit, blocks the function of the variable speed multivibrator 2. When the temperature drops, the contact thermometer 7 by disconnecting the circuit restores the function of the variable speed multivibrator 2.

Vynález je možno s výhodou použít pro regulaci teploty různých médií zejména pro laboratorní účely.The invention can be advantageously used for controlling the temperature of various media, in particular for laboratory purposes.

Claims

Subject

A synchronous triac heater power regulator comprising a direct current source, a control potentiometer connected to a variable-voltage multivibrator, and a triac power stage having an input for connection to the network to which it is connected. a resistive load for heating the thermostatic medium in which the contact thermometer is located, characterized in that the DC inventive power supply (1) is connected to the input of the variable speed murtivibrator (2), the switching output and input of which are connected to the input and output of the contact an optoelectronic element (3) is connected between the signal output of the variable frequency multivibrator (2) and the signal input of the triac power stage (4) switched synchronously.