DD248689A1

DD248689A1 - METHOD AND ARRANGEMENT FOR TEMPERATURE STABILIZATION FOR FREQUENCY TRANSMITTERS

Info

Publication number: DD248689A1
Application number: DD28953186A
Authority: DD
Inventors: Guenter Wuensch; Eckart Sachse; Falk Raetzer
Original assignee: Elektro Geraete Burgstaedt
Priority date: 1986-04-23
Filing date: 1986-04-23
Publication date: 1987-08-12

Abstract

Bestimmt zum Stabilisieren der Temperatur eines Schwingquarzes in einem Frequenzumsetzer unter Anwendung keramischer Kaltleiter. Ziel und Aufgabe sind es eine Temperaturstabilisierung fuer Frequenzumsetzer zu schaffen, die bei einfachstem Aufbau und geringstem Kostenaufwand eine hohe Temperaturkonstanz gewaehrleistet und zu diesem Zweck ohne alle materialintensiven mechanischen Teile sowie zusaetzlichen Aufwand verursachenden Steuer- und Regelmittel arbeitet und bei der durch eine neue funktionelle Verschmelzung im Prinzip bekannter Mittel bei einer Bezugstemperatur von plus fuenfundsechzig Grad Celsius, diese Bezugstemperatur im Bereich einer Umgebungstemperatur von minus fuenfzig bis plus fuenfundsechzig Grad Celsius konstant gehalten wird. Die Loesung besteht darin, dass ein Bauelement ein- oder mehrflaechig mit fuer eine Bezugstemperatur von plus fuenfundsechzig Grad Celsius dotierter, an sich bekannter Bariumtitanatkeramik in Waermekontaktierung gebracht wird und in dieser Waermekontaktierung mittels Waermeleitkitt gehaltert mit einer Schaumstoffumhuellung versehen auf eine Leiterplatte oder dgl. angeordnet wird und das die Bariumtitanatkeramik direkt und konstant aus dem Netzteil mit Gleich- oder Wechselstrom gespeist wird.Intended to stabilize the temperature of a quartz oscillator in a frequency converter using ceramic PTC thermistors. The goal and task is to provide a temperature stabilization for frequency converter, which ensures a high temperature stability with the simplest structure and lowest cost and works for this purpose without all material-intensive mechanical parts and additional effort causing control and regulating means and in the by a new functional merger in Principle known means at a reference temperature of plus sixty-five degrees Celsius, this reference temperature is kept constant in the range of an ambient temperature of minus fifty to plus sixty five degrees Celsius. The solution is that a device is one or mehrflaechig with a reference temperature of plus sixty degrees Celsius doped, known per se Bariumtitanatkeramik placed in Waermekontaktierung and provided in this Waermekontaktierung by Wärmeleiteitkitt provided with a Schaumumumhüllung provided on a circuit board or the like and that the barium titanate ceramic is fed directly and constantly from the power supply with DC or AC power.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stabilisieren der Temperatur eines Schwingquarzes in einem Frequenzumsetzer unter Verwendung keramischer Kaltleiter und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for stabilizing the temperature of a quartz crystal in a frequency converter using ceramic PTC thermistor and an arrangement for carrying out the method.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die Qualität von Frequenzumsetzern auf der Basis von Quarzen ist von der thermischen Stabilisierung bzw. Thermostatisierung abhängig. Um eine solche Stabilisierung zu erreichen sind eine ganze Anzahl mehr oder weniger brauchbare Lösungen bekannt geworden. So ist z. B. aus der CH-PS 435 825 ein Thermostat bekannt, bei dem ein Kaltleiter mittelbar oder unmittelbar mit dem elektrisch aktiven Teil eines Bauelements in möglichst engem Wärmekontakt steht. Dabei sind Kaltleiter und Bauelement im Gehäuse des Bauelements untergebracht. Der mittelbare Wärmekontakt zwischen einem flächenhaft ausgebildeten Bauelement oder einer Gruppe von Schaltungsbestandteilen und einem Widerstandselement wird bei diesem Thermostat mit Hilfe eines kleinen metallischen Blockes realisiert, auf dem das Widerstandselement und der Schaltungsbestandteil angeordnet sind. Unmittelbaren Wärmekontakt erreicht man durch die Anordnung eines oder mehrerer Transistorsysteme auf einem parallel epipedischen Block aus Kaltleitermaterial.The quality of frequency converters based on quartz depends on the thermal stabilization or thermostating. In order to achieve such stabilization, a number of more or less useful solutions have become known. So z. B. from CH-PS 435 825 a thermostat known in which a PTC thermistor is directly or indirectly with the electrically active part of a device in the closest possible thermal contact. In this case, PTC thermistor and component are housed in the housing of the device. The indirect thermal contact between a sheet-formed device or a group of circuit components and a resistance element is realized in this thermostat by means of a small metallic block on which the resistive element and the circuit component are arranged. Immediate thermal contact is achieved by placing one or more transistor systems on a parallel epipedal block of PTC thermistor.

Bei diesen Thermostaten ergibt sich jedoch aus der möglichst perfekten thermischen Kontaktierung des Kaltleiters mit den elektrisch aktiven Teilen eines Bauelementes zugleich auch die Gefahr einer elektrischen Kontaktierung, also einer galvanischen Verbindung von Bauelement und Kaltleiter. Um das Risiko des Auftretens einer derartigen galvanischen Verbindung zu verringern, muß nun bei diesen Thermostaten eine dünne elektrisch isolierende aber gut wärmeleitende Scheibe, beispielsweise aus Berylliumoxyd, zwischen Kaltleiter und Bauelement gelegt werden, was jedoch mit zusätzlichem Aufwand verbunden ist. Trotzdem ist ein derartiger Thermostat für die Anwendung auf dem Gebiet der Nachrichtentechnik wenig geeignet, da sich durch Verwendung von Berylliumoxydscheiben keine vollkommene Isolation von Kaltleiter und Bauelement erreichen läßt. Abgesehen davon ist die Güte der Isolation auch Alterungserscheinungen unterworfen. Des weiteren handelt es sich bei diesen Thermostaten um spezielle, mit einem Einzelbauelement oder eine Baugruppe baulich vereinigte Thermostate. Die Zuordnung eines bestimmten Bauelementes zu einem bestimmten Thermostaten ist also in jedem Falle zwingend.In these thermostats, however, results from the most perfect possible thermal contacting of the PTC thermistor with the electrically active parts of a component at the same time the risk of electrical contact, ie a galvanic connection of the component and PTC thermistor. In order to reduce the risk of the occurrence of such a galvanic connection, a thin electrically insulating but good heat-conducting disc, for example of beryllium, must now be placed between PTC thermistor and device, but this is associated with additional effort. Nevertheless, such a thermostat for the application in the field of telecommunications is not very suitable because it can be achieved by using Berylliumoxydscheiben not perfect isolation of PTC thermistor and device. Apart from that, the quality of the insulation is also subject to aging phenomena. Furthermore, these thermostats are special thermostats structurally combined with a single component or assembly. The assignment of a particular component to a particular thermostat is therefore mandatory in any case.

Aus dem US-Pt 3 414 704 ist ein Thermostat für elektronische Bauteile oder auch Schwingquarze bekannt, bei welchem aus einem hohlzylindrischen und einem scheibenförmigen Kaltleiterteil ein auf konstante Temperatur geregelter Hohlraum für das jeweilige Bauteil gebildet wird. Diesem Thermostat haftet jedoch der Nachteil an, daß die Kaltleiterteile infolge ihrer Geometrie nur mit großem Aufwand herstellbar sind.From US-Pt 3,414,704 a thermostat for electronic components or oscillating quartz is known in which from a hollow cylindrical and a disc-shaped PTC thermistor part a constant temperature controlled cavity for the respective component is formed. However, this thermostat has the disadvantage that the PTC parts due to their geometry can be produced only with great effort.

Verbleibende Fugen zwischen den Kaltleiterteilen, die auf unvermeidbaren Fertigungstoleranzen beruhen, müssen zusätzlich mit Harz oder einem anderen geeigneten Material verschlossen werden, damit der auf konstanter Temperatur zu haltende Hohlraum dicht ist.Remaining joints between the PTC thermistor parts, which are based on unavoidable manufacturing tolerances, must additionally be sealed with resin or another suitable material so that the cavity to be kept at a constant temperature is sealed.

Es ist auch wie im US-Pt 3 028 473 beschrieben, hinreichend bekannt, Thermostate mit Gehäusen aus Kunststoff, die dementsprechend wärmeisolierend sind, zu versehenIt is also well known, as described in US Pat. No. 3,028,473, to provide thermostats with plastic housings which are accordingly heat-insulating

Mit einer in der DE-AS 1 922 206 beschriebenen Lösung sollen die Mängel in der Weise überwunden werden, daß eine mit With a solution described in DE-AS 1 922 206, the deficiencies are to be overcome in the way that one with

Federlappen versehene Blechhülse auf das Gehäuse des Schwingquarzes aufgeschoben ist, daß das Thermostatengehäuse aus einer Kappe und einer Bodenplatte besteht, daß die Kappe an ihrer Innenseite rippenartige Vorsprünge aufweist und daß zu beiden Seiten des Schwingquarzgehäuses je ein Kaltleiter derart zugeordnet ist, daß er einerseits an den Federlappen der Blechhülse anliegt und andererseits von den rippenartigen Vorsprüngen der Kappe zentriert wird.Fedelappen provided sheet metal sleeve is pushed onto the housing of the quartz crystal, that the thermostat housing consists of a cap and a bottom plate, that the cap has on its inside rib-like projections and that on each side of the quartz oscillator housing a PTC thermistor is assigned such that it on the one hand to the Spring tab of the sheet metal sleeve rests and on the other hand is centered by the rib-like projections of the cap.

Da der Kaltwiderstand von Kaltleitern um mehrere Zehnerpotenzen kleiner als ihr Betriebswiderstand im steilen Kennlinienteil ist, beträgt der Einschaltstrom ein Vielfaches des Betriebsstromes. Für die Verwendung auf dem Gebiet der Nachrichtentechnik kann dies nachteilig sein, da die dort üblichen Stromversorgungsgeräte im allgemeinen nicht in der Lage sind, derartig hohe Einschaltströme zu liefern. Es ist daher, wie aus dem DE-Pt 1 922 199 bekannt, zweckmäßig, daß jedem Kaltleiter ein flächenhaft ausgebildeter Vorwiderstand zugeordnet ist und daß dieser Vorwiderstand auf einer der Seitenflächen des Kaltleiters angeordnet ist.Since the cold resistance of PTC thermistors is several orders of magnitude smaller than their operating resistance in the steep characteristic part, the inrush current is a multiple of the operating current. This can be disadvantageous for use in the field of communications technology, since the power supply devices customary there are generally unable to supply such high inrush currents. It is therefore, as known from DE-Pt 1 922 199, expedient that each PTC thermistor is assigned a sheet-formed series resistor and that this series resistor is disposed on one of the side surfaces of the PTC thermistor.

Einem in der DE-OS 2 036 931 beschriebenen Thermostaten, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Thermostaten mit einem Kaltleiter als Temperaturfühler zu schaffen, der sich gegenüber den angeführten Kaltleiterthermostaten durch noch größere Regel- bzw. Temperaturgenauigkeit auszeichnet, wobei einfacher Aufbau und geringe Baugröße gewährleistet sind. Die Lösung besteht darin, daß der Thermostat einen .Heizwiderstand aufweist, der mit einer seiner Seitenflächen in gutem Wärmekontakt mit dem Gehäuse des Einzelbauelementes oder der Baugruppe steht oder eine Seitenwand eines Kammes bildet, in der das Einzelbauelement oder die Baugruppe untergebracht ist, daß mindestens ein Kaltleiter als Temperaturfühler vorgesehen ist, der mit dem Heizwiderstand elektrisch leitfähig verbunden ist, beispielsweise in Serie geschaltet ist, und daß der als Temperaturfühler dienende Kaltleiter vom Heizwiderstand getrennt so am Gehäuse des Thermostaten angeordnet ist, daß er Schwankungen der Umgebungstemperatur des Thermostaten erfaßt. Durch diese Lösung soll sich der Vorteil ergeben, daß auf einfache Weise eine Regelgröße in Form einer Widerstandsänderung gewonnen wird, mit der der durch den Heizwiderstand fließende Strom entsprechend der jeweiligen Umgebungstemperatur gesteuert wird. Dadurch werden Temperaturschwankungen des Heizwiderstandes ausgeglichen, die auf einer veränderten Wärmeabgabe an die Umgebung infolge von Schwankungen der Umgebungstemperatur beruhen. Der als Temperaturfühler dienende Kaltleiter trägt nur unwesentlich zur Beheizung der Thermostaten bei. Nach einer weiteren Lösung, die in der DE-OS 1 523 410 beschrieben ist, wird in einer Schaltung ein Transistor als Heizelement verwendet, wobei sich parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors ein nicht näher angegebener temperaturabhängiger Widerstand befindet. Zum Beispiel sind als derartige temperaturabhängige Widerstände Lichtleiter-Dioden verwendet worden, wie dies in der DE-AS 1 245 458 beschrieben ist. Es ist aber auch bekannt in den Kollektorkreis der Schaltung eine Zehnerdiode hinzuzufügen. In der US-PS 3 339 164 ist eine große Anzahl von Materialien angegeben, die einen temperaturabhängigen Widerstandsverlauf haben. Dabei ist auch das Vanadiumdioxyd als derartiges Material angegeben und nähere Einzelheiten über dieses Material seien der Zeitschrift „Phys. Rev. Jett" Bd. 3 (1959) S. 34 bis 36, zu entnehmen. Nun ist in der DE-AS 2 133 635 eine Vorrichtung zur Temperaturkonstanthaltung eines Körpers beschrieben, mit dem ein Transistor als Heizelement und eine Diode mit temperaturabhängigen Eigenschaften in gutem Wärmekontakt stehen, wobei die elektrischen Anschlüsse der Diode mit der Basis und dem Emitter des Transistors elektrisch verbunden sind, so daß die Emitter-Basis-Strecke mit der Diode elektrisch überbrückt ist und daß eine Diode aus Vanadiumdioxyd mit anomalem Sprung der elektrischen Leitfähigkeit vorgesehen ist, daß das Vanadiumdioxyd in Form einer dünnen Nadel ausgeführt ist und daß der Wärmekontakt durch Einbettung der Nadel in eine Wärmeleitpaste bewirkt ist. Das verwendete Vanadiumdioxyd ist mit Chrom dotiert. Mit dieser Dotierung der Substanz wird der Temperaturwert des Leitfähigkeitssprunges verändert, der bei Vanadiumdioxyd (VO₂) 65,5⁰C beträgt. Aus der DE-OS 3 315 883 ist ein Quarzoszillator für Geräte und Einrichtungen der elektrischen Nachrichten- und Meßtechnik, insbesondere für die Trägerversorgung von Richtfunkgeräten, bei dem der Temperaturdrift des die Oszillatorfrequenz bestimmenden Quarzkristall entgegenwirkende Mittel in Form von Thermistoren, gegebenenfalls in Verbindung mit an den Quarz angekoppelten steuerbaren Kapazitätsdioden, zur Anwendung kommen, bekannt. Das Wesen dieses Oszillators besteht darin, daß zur Korrektur der Oszillatorfrequenz im Bereich tiefer Temperaturen die Temperatur des Quarzes mittels wenigstens eines, geeigneten Kaltleiters dadurch stabilisiert wird, daß der an eine Spannungsquelle angeschlossene Kaltleiter mit dem Quarz in gut wärmeleitendem Kontakt steht.A thermostat described in DE-OS 2,036,931, the object is to provide a thermostat with a PTC thermistor as a temperature sensor, which is distinguished from the listed PTC thermistors by even greater control or temperature accuracy, with simple design and small size guaranteed are. The solution is that the thermostat has a .Heizwiderstand with one of its side surfaces in good thermal contact with the housing of the individual component or the assembly or forms a side wall of a comb in which the individual component or the assembly is housed, that at least one PTC thermistor is provided as a temperature sensor, which is electrically conductively connected to the heating resistor, for example, connected in series, and that serving as a temperature sensor PTC thermistor separated from the heating resistor is arranged on the housing of the thermostat that it detects fluctuations in the ambient temperature of the thermostat. By this solution, the advantage should arise that in a simple manner, a controlled variable is obtained in the form of a change in resistance, with which the current flowing through the heating resistor current is controlled according to the respective ambient temperature. As a result, temperature fluctuations of the heating resistor are compensated, which are based on an altered heat transfer to the environment as a result of fluctuations in the ambient temperature. The thermistor serving as a temperature sensor contributes only insignificantly to the heating of the thermostats. According to another solution, which is described in DE-OS 1 523 410, a transistor is used as a heating element in a circuit, wherein an unspecified temperature-dependent resistor is parallel to the base-emitter path of the transistor. For example, optical waveguide diodes have been used as such temperature-dependent resistors, as described in DE-AS 1 245 458. But it is also known in the collector circuit of the circuit to add a Zener diode. US Pat. No. 3,339,164 discloses a large number of materials which have a temperature-dependent resistance profile. The vanadium dioxide is also given as such material and more details about this material are the journal "Phys. Rev. Jett "Vol. 3 (1959), pages 34 to 36. DE-AS 2 133 635 now describes a device for maintaining the temperature of a body, with which a transistor as a heating element and a diode with temperature-dependent properties are described good thermal contact, wherein the electrical terminals of the diode with the base and the emitter of the transistor are electrically connected, so that the emitter-base path is electrically bridged with the diode and that a diode of vanadium dioxide is provided with an abnormal jump of electrical conductivity in that the vanadium dioxide is in the form of a thin needle and in that the heat contact is effected by embedding the needle in a thermal compound The vanadium dioxide used is doped with chromium This doping of the substance alters the temperature value of the conductivity jump observed with vanadium dioxide (VO is ₂₎ 65.5 ⁰ C. from DE-OS 3,315,883 is a quartz oscillator for Ger and devices of the electrical communications and measuring technology, in particular for the carrier supply of radio equipment, in which the temperature drift of the oscillator frequency determining quartz crystal counteracting means in the form of thermistors, optionally in conjunction with coupled to the quartz controllable capacitance diodes, are used known. The essence of this oscillator is that for correcting the oscillator frequency in the range of low temperatures, the temperature of the quartz is stabilized by means of at least one suitable thermistor in that the connected to a voltage source PTC thermistor is in good heat conducting contact.

Es ist aber auch schon bekannt bei einem Thermostat zur Temperaturkonstanthaltung sogenannte Kaltleiterbauelemente auf der Basis dotierten Bariumtitanats zu verwenden. Kaltleiter dieser Art haben in einem bestimmten Temperaturbereich eine starke Änderung ihres elektrischen Widerstandes. Die Steilheit des Anstieges des elektrischen Widerstandes ist ein Maß für die mit Kaltleitern erreichbare Temperaturkonstanz. Aufgrund seiner elektrischen Eigenschaften kann der Kaltleiter, wie in den bisherige^! Darlegungen aufgezeigt, außerdem auch als wä'rmeerzeugender Heizkörper eingesetzt werden Allen diesen bekannten Verfahren und Einrichtungen zur Temperaturstabilisierung ist eines gemeinsam, sie benötigen alle neben den Kaltleitern zusätzliche Temperaturfühler bzw. zusätzliche Steuer- und Heizmittel und damit einen erheblichen materiellen und arbeitsmäßigen Aufwand, der sich nicht nur kostenmäßig, sondern auch raum- und gewichtsmäßig negativ auswirkt.But it is also already known to use so-called PTC thermistors for keeping constant temperature on the basis of doped barium titanate. PTC thermistors of this type have a large change in their electrical resistance in a certain temperature range. The steepness of the rise of the electrical resistance is a measure of the achievable with PTC thermistors constant temperature. Due to its electrical properties, the PTC thermistor, as in the previous ^! All these known methods and devices for temperature stabilization is one thing in common, they all need in addition to the PTC thermistors additional temperature sensor or additional control and heating means and thus a considerable material and labor costs, which is not only in terms of cost, but also negative in terms of space and weight.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Temperaturstabilisierung für Frequenzumsetzer zu schaffen, die bei einfachstem Aufbau und geringstem Kostenaufwand eine hohe Temperaturkonstanz gewährleistet.It is the object of the invention to provide a temperature stabilizer for frequency converter, which ensures a high temperature stability with the simplest structure and lowest cost.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Temperaturstabilisierung für Frequenzumsetzer zu schaffen, bei der alle materialintensiven mechanischen Teile sowie zusätzlichen aufwandverursachenden Steuer- und Regelmittel nicht mehr erforderlich sind und bei der durch eine neue funktionell Verschmelzung im Prinzip bekannter Mittel, bei einer Bezugstemperatur von plus fünfundsechzig Grad Celsius, diese Bezugstemperatur im Bereich einer Umgebungstemperatur von minus fünfzig bis plus fünfundsechzig Grad Celsius konstant gehalten wird.The invention has for its object to provide a temperature stabilization for frequency converter, in which all material-intensive mechanical parts and additional cost-causing control and regulating means are no longer necessary and in the case of a new functional fusion principle known means, at a reference temperature of plus sixty-five Degrees Celsius, this reference temperature is kept constant in the range of an ambient temperature of minus fifty to plus sixty five degrees Celsius.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß ein in der Temperatur zu stabilisierendes Bauelement, ein- oder mehrflächig mit für eine Bezugstemperatur von plus fünfundsechzig Grad Celsius dotierter, an sich bekannter Bariumtitanatkeramik in Wärmekontaktierung gebracht wird und in dieser Wärmekontaktierung mittels handelsüblichem Wärmeleitkitt gehaltert, mit einerThe achievement of the object according to the invention is that a device to be stabilized in temperature, one or more surfaces with a reference temperature of plus sixty degrees Celsius doped, known barium titanate ceramic is brought into thermal contact and held in this heat contact by means of commercial Wärmeleitkitt, with one

Schaumstoffumhüllung versehen, auf einer Leiterplatte oder dgl. angeordnet wird und daß die Bariumtitanatkeramik direkt und konstant aus dem Netzteil mit Gleich- oder Wechselstrom gespeist wird.Foam sheath provided on a circuit board or the like. Is arranged and that the barium titanate ceramic is fed directly and constantly from the power supply with DC or AC.

Zur Durchführung des Verfahrens besteht eine weitere Lösung der Aufgabe in einer Anordnung, deren kennzeichnende Merkmale darin bestehen, daß eine Umhüllung als ein etwa quaderförmiger Körper ausgebildet ist, der mit einer oben offenen etwa quaderförmigen Aussparung so versehen ist, daß das in der Temperatur zu stabilisierende Bauelement mit der Bariumtitanatkeramik an den beiden großen Innenflächen etwa saugend anliegen und daß an den Schmalseiten des Bauelementes geringe Freiräume vorgesehen sind und daß die Anschlüsse für das Bauelement und für die Bariumtitanatkeramik durch den Boden der Umhüllung zur Leiterplatte oder dgl. geführt wird, während die Umhüllung von oben mit einem Deckel mit Paßstück verschlossen ist, wobei durch das Paßstück gleichzeitig die Arretierung des Bauelementes gegen axiale Verschiebung erfolgt und daß die Umhüllung und der Deckel aus einem geeigneten wärmedämmenden Schaumstoff hergestellt sind.To carry out the method, there is a further solution of the problem in an arrangement whose characteristic features are that an enclosure is formed as an approximately cuboid body which is provided with an open-topped approximately cuboidal recess so that the temperature to be stabilized Component with the Bariumtitanatkeramik abut on the two large inner surfaces approximately sucking and that small free spaces are provided on the narrow sides of the device and that the connections for the device and for the barium titanate ceramic through the bottom of the enclosure to the circuit board or the like. Is performed while the enclosure is closed from above with a cover with fitting, wherein the fitting is simultaneously the locking of the component against axial displacement by the fitting and that the envelope and the lid are made of a suitable heat-insulating foam.

Ausführungsbeispielembodiment

An Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. in der Zeichnung bedeuten:With reference to an embodiment illustrated in the drawing, the invention will be explained in more detail. in the drawing mean:

Fig. 1: Ein in seiner Temperatur zu stabilisierendes Bauelement mit einer durch Wärmeleitkitt daran gehaltertenFig. 1: A to be stabilized in its temperature component with a wärmeleitkitt content thereof

Bariumtitanatkeramikbarium titanate

Fig. 2: Eine in Längsrichtung aufgeschnitten, dargestellte Umhüllung mit im Innenraum angeordnetem Bauelement mit daran gehalterter Bariumtitanatkeramik, auf einer Leiterplatte angeordnet dargestellt. Fig. 2: A longitudinally cut, shown enclosure with arranged in the interior of the device with barium titanate ceramic supported on it, shown arranged on a printed circuit board.

Fig. 3: Eine in Querrichtung aufgeschnittene Umhüllung mit im Innenraum angeordneten^ Bauelement. Fig. 4: Einen Deckel mit Paßstück für die Umhüllung.Fig. 3: A cut in the transverse direction envelope with arranged in the interior ^ component. Fig. 4: A lid with fitting for the enclosure.

Das in der Temperatur zu stabilisierende Bauelement 1 enthält einen Quarz, der nur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches genau arbeitet. Um dies zu gewährleisten, das heißt eine konstante Temperatur von z. B. 65 ⁰C zu schaffen, wird das Bauelement 1 mit einer Bariumtitanatkeramik 2 in eine Flächenkontaktierung in der Weise gebracht, daß die als z. B. runde Scheibe ausgebildete Bariumtitanatkeramik 2 flach an der bzw. an einer Breitseite 3 des Bauelements 1 anliegt und mittels an sich bekannten, handelsüblichen Wärmeleitkitt 4 in dieser Flächenkontaktierung gehaltert wird. Zur weitgehenden Ausschaltung von Umwelteinflüssen auf das Bauelement 1 und die mit ihm durch den Wärmeleitkitt 4 verbundene Bariumtitanatkeramik 2, seien es mechanische Einflüsse, seien es klimatische Einflüsse, ist eine vorzugsweise aus einem geeigneten Schaumstoff hergestellte Umhüllung 5 vorgesehen. Die Umhüllung 5 ist als ein etwa quaderförmiger Körper ausgebildet, der mit einer nach oben hin offenen etwa quaderförmigen Aussparung 6 versehen ist. Das Bauelement 1 mit der daran mittels Wärmeleitkitt 4 gehalterten Bariumtitanatkeramik 2 ist mit der Aussparung 6 so angeordnet, daß es an den beiden großen Innenflächen 7 etwa saugend anliegt. Da heißt die Einheit Bauelement 1, Bariumtitanatkeramik 2, Wärmeleitkitt 4, soll ohne Schlupf in der Aussparung 6 angeordnet sein und satt an den beiden Innenflächen 7"anliegen, während an den Schmalseiten 8 des Bauelementes 1 geringe Freiräume 9 zur Ausbreitung der in der Aussparung 6 herrschenden Temperatur vorgesehen sind. Die Anschlüsse 10 für das Bauelement 1 und die beiden Anschlüsse 11 für die Bariumtitanatkeramik 2 sind durch den Boden 12derUmhüllung 5 zur Leiterplatte oder dgl. 13 geführt. Die Umhüllung 5 ist oben mit einem Deckel 14, mit einem Paßstück 15 verschlossen, wobei gleichzeitig die Arretierung des Bauelementes 1 gegen axiale Verschiebung erfolgt. Der Deckel 14 mit dem Paßstück 15 ist zweckmäßig aus dem gleichen geeigneten Schaumstoff hergestellt wie die Umhüllung 5. Die Anschlüsse 11 der Bariumtitanatkeramik 2 werden direkt, ohne alle Regelungsmittel, konstant an das Netzteil angeschlossen, so daß die Bariumtitanatkeramik 2 direkt mit Gleich- oder Wechselstrom von z. B. 24 Volt gespeist wird. Die Bariumtitanatkeramiken haben die Eigenschaft, daß sie beim Anlegen einer elektrischen Feldstärke sich auf eine, von der Werkstoffzusammensetzung und der Herstellungstechnologie abhängigen, konstanten Temperatur, die sogenannte Sprungtemperatur - auch Curie - oder Bezugstemperatur genannt - einstellen.The device 1 to be stabilized in temperature contains a quartz which operates precisely only within a certain temperature range. To ensure this, that is a constant temperature of z. B. to provide 65 ⁰ C, the device 1 is brought with a Bariumtitanatkeramik 2 in a surface contact in such a way that the z. B. round disc formed barium titanate ceramic 2 flat against the or on a broad side 3 of the device 1 and is supported by means known per se, commercial Wärmeleitkitt 4 in this surface contact. For largely eliminating environmental influences on the component 1 and connected to it by the Wärmeleitkitt 4 Bariumtitanatkeramik 2, be it mechanical influences, be it climatic influences, a preferably made of a suitable foam sheath 5 is provided. The envelope 5 is formed as an approximately cuboid body, which is provided with an upwardly open approximately cuboid recess 6. The component 1 with the content thereof by means Wärmeleitkitt 4 barium titanate ceramic 2 is arranged with the recess 6 so that it rests approximately sucking on the two large inner surfaces 7. Since the unit is called component 1, Bariumtitanatkeramik 2, Wärmeleitkitt 4, should be arranged without slippage in the recess 6 and fed to the two inner surfaces 7 ", while on the narrow sides 8 of the device 1 small clearances 9 for propagation of the recess in the 6th The terminals 10 for the component 1 and the two terminals 11 for the barium titanate ceramic 2 are led through the bottom 12 of the envelope 5 to the printed circuit board or the like 13. The envelope 5 is closed at the top with a lid 14 with a fitting 15 The cover 14 with the fitting 15 is expediently made of the same suitable foam as the cover 5. The connections 11 of the barium titanate ceramic 2 are directly, without all control means, constant to the power supply connected, so that the Bariumtitanatkeramik 2 directly with d he alternating current of z. B. 24 volts is fed. The barium titanate ceramics have the property that they set when applying an electric field strength to a, depending on the material composition and the manufacturing technology, constant temperature, the so-called transition temperature - also called Curie - or reference temperature.

Die zur Erfindung benutzte Bariumtitanatkeramik 2 ist auf eine Bezugstemperatur von 65°C dotiert. Nach dem Anschluß der beiden Anschlüsse 11 an das Netzteil mit z. B. 24 Volt fließt ein gewisser Strom, so lange bis in der Bariumtitanatkeramik 2 und dem Bauelement 1 sowie dem Wärmeleitkitt 4 einschließlich der Freiräume 9 und in der Aussparung 6 der Umhüllung 5 schlechthin eine Temperatur von 65⁰C herrscht. Fängt^liese Temperatur von 65°C durch äußere Einflüsse, z. B. sehr niedrige Umgebungstemperatur, an nach unten abzuweichen, nimmt die Bariumtitanatkeramik 2 in ihrem Widerstandswert ab, so daß sofort ein höherer Strom fließt, wodurch die Temperatur der Bariumtitanatkeramik 2 wieder auf 65°C ansteigt, damit auch der Widerstand ansteigt und die Stromstärke auf die Ausgangsstärke zurückgeht. Da die Spannung konstant ist regelt sich das System selbst und hält auch bei Umwelttemperaturen zwischen minus 50°C und plus 60°C konstant die Bezugstemperatur von plus 65°C. Es ist, falls erforderlich auch möglich, für eine andere Sprungtemperatur z. B. plus 60⁰C dotierte Bariumtitanatkeramik 2 anzuwenden.The barium titanate ceramic 2 used according to the invention is doped to a reference temperature of 65 ° C. After connecting the two terminals 11 to the power supply with z. B. 24 volts flows a certain amount of current until a barium titanate ceramic 2 and the component 1 and the Wärmeleitkitt 4 including the free spaces 9 and in the recess 6 of the enclosure 5 a temperature of 65 ⁰ C prevails. Catches ^ let temperature of 65 ° C by external influences, eg. B. very low ambient temperature to deviate down, the barium titanate ceramic 2 decreases in their resistance, so that immediately a higher current flows, causing the temperature of the barium titanate ceramic 2 rises again to 65 ° C, so that the resistance increases and the current strength the output strength decreases. Since the voltage is constant, the system regulates itself and maintains the reference temperature of plus 65 ° C even at ambient temperatures between minus 50 ° C and plus 60 ° C. It is, if necessary, possible for another transition temperature z. B. plus 60 ⁰ C doped barium titanate ceramic 2 apply.

Claims

1. A method for temperature stabilization for frequency converter, characterized in that in the temperature to be stabilized component (1), in a known per se, one or more surfaces, doped for a reference temperature of plus sixty five degrees Celsius, known in principle barium titanate ceramic ( 2) is brought into thermal contact and held in this thermal contact by means of commercial Wärmeleitkitt (4), provided with a sheath (5) made of a suitable foam on a circuit board or the like. In principle known manner, and that the Bariumtitanatkeramik (2) directly and constantly from the power supply with DC or AC power is fed.

2. The method according to item 1, characterized in that to a reference temperature of plus sixty degrees Celsius doped barium titanate ceramic (2) is applied.

3. Arrangement for carrying out the method according to points 1 to 2, characterized in that an enclosure (5) is provided which is formed as an approximately cuboid body and with an open-topped approximately cuboidal recess (6) so provided that in the temperature to be stabilized component (1) with the barium titanate ceramic (2) on the two large inner surfaces (7) lie approximately sucking and that on the narrow sides (8) of the component (1) small clearances (9) are provided and that the connections ( 10) for the component (1) and the connections (11) for the barium titanate ceramic (2) through the bottom (12) of the casing (5) to the printed circuit board or the like (13), while the casing (5) is closed from above with a cover (14) with fitting (15), wherein at the same time by the fitting (15) the locking of the component (1) against axial displacement and that the envelope (5) and the cover (14) with fitting (15) off a suitable heat-insulating foam are made.