RU208960U1 - Регулятор температуры - Google Patents
Регулятор температуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU208960U1 RU208960U1 RU2021118057U RU2021118057U RU208960U1 RU 208960 U1 RU208960 U1 RU 208960U1 RU 2021118057 U RU2021118057 U RU 2021118057U RU 2021118057 U RU2021118057 U RU 2021118057U RU 208960 U1 RU208960 U1 RU 208960U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- electronic key
- amplifier
- thermocouple
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники, электроники и автоматического регулирования температуры, и может быть использована для регулировки и подержания на заданном уровне температуры нагрева паяльников.Технический результат достигается за счет того, что регулятор температуры, содержащий компаратор, задатчик температуры, подключенный к входу компаратора, последовательно соединенные электронный ключ, нагреватель и термопару, усилитель, выход которого подключен к электронному ключу, при этом дополнительно снабжен стабилизатором отрицательного напряжения, усилителем сигнала термопары, выход которого подключен к входу компаратора, а его выход подключен к входу интегрального таймера, выход интегрального таймера подключен к входу усилителя, и электронным ключом, выполненным на биполярном транзисторе n-p-n-структуры, мостовым выпрямителем переменного тока, к входу которого подведено напряжение питания переменного тока, а его отрицательный выход подключен к электронному ключу на биполярном транзисторе n-p-n-структуры, и через диод – к входу стабилизатора отрицательного напряжения и конденсатору, включенному между входом стабилизатора отрицательного напряжения и положительным выходом мостового выпрямителя переменного тока.Технический результат – повышение надежности работы регулятора температуры и повышение точности регулирования температуры паяльника.
Description
Полезная модель относится к области электротехники, электроники и автоматического регулирования температуры, и может быть использована для регулировки и подержания на заданном уровне температуры нагрева паяльников.
Известен регулятор температуры (патент РФ №2263339, МПК G05D 23/20, опубл. 27.10.2005, бюл. № 30), состоящий из нагревателя, датчика и задатчика температуры, подключенных к входам усилителя, ключа, преобразователя напряжения с первым трансформатором и вторым трансформаторами, генератора импульсов, выпрямителя сетевого напряжения, фильтра и нагревателя.
Недостатком данного регулятора температуры является сложность в настройке и недостаточно хорошая повторяемость в производстве, что обусловлено построением преобразователя напряжения по автогенераторной схеме.
Известен регулятор температуры (патент РФ №2239864, МПК G05D 23/19, опубл. 10.11.2004, бюл. № 31), состоящий из датчика температуры и задатчика температуры, подключенных ко входам первого усилителя, тиристорного ключа, подключенного выходом к нагревателю, второго усилителя, выходом подключенного к управляющему электроду тиристора, резистора и диода.
Недостатком данного регулятора температуры является сложность в настройке и возможность работы только от источника переменного напряжения.
Известен регулятор температуры нагрева (патент РФ №2105345, МПК G05D 23/19, опубл. 20.02.1998), состоящий из задатчика температуры, элемента сравнения, датчика температуры, элемента выборки-хранения, широтно-импульсного модулятора, формирователя синхроимпульсов, одновибратора, элемента И, нагревателя и коммутатора.
Недостатком данного регулятора температуры является значительная сложность и недостаточная точность регулирования температуры.
Наиболее близкой к полезной модели является простейшая паяльная станция на жалах T12 (Простейшая паяльная станция на жалах T12. Режим доступа: https://handmade32.ru/elektronika/prostejshaya-payalnaya-stantsiya-na-zhalah-t12/. – Загл. с экрана), состоящая из компаратора, задатчика температуры, резистора, конденсатора, резисторного делителя, второго компаратора, стабилизатора положительного напряжения, усилителя, электронного ключа на полевом транзисторе с каналом p-типа, нагревателя и термопары. Данное устройство предназначено для работы с паяльниками, оснащенными жалом типа Т12, нагреватель которых соединен последовательно с термопарой.
Недостатком данной простейшей паяльной станции на жалах T12 является недостаточно высокая надежность работы и низкая точность регулирования в статическом и динамическом режимах из-за низкого уровня сигнала термопары, который составляет 6 мВ при температуре 300°С, что находится на уровне минимального входного напряжения компаратора, а также из-за влияния помех на входные цепи регулятора температуры, наводимых в измерительной цепи током нагревателя.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в разработке регулятора температуры, обеспечивающего высокую точность регулирования температуры и низкую чувствительность к помехам.
Технический результат – повышение надежности работы регулятора температуры и повышение точности регулирования температуры паяльника.
Технический результат достигается за счет того, что регулятор температуры, содержащий компаратор, задатчик температуры, подключенный к входу компаратора, последовательно соединенные электронный ключ, нагреватель и термопару, усилитель, выход которого подключен к электронному ключу, при этом дополнительно снабжен стабилизатором отрицательного напряжения, усилителем сигнала термопары, выход которого подключен к входу компаратора, а его выход подключен к входу интегрального таймера, выход интегрального таймера подключен к входу усилителя, и электронным ключом, выполненным на биполярном транзисторе n-p-n-структуры, мостовым выпрямителем переменного тока, к входу которого подведено напряжение питания переменного тока, а его отрицательный выход подключен к электронному ключу на биполярном транзисторе n-p-n-структуры, и через диод – к входу стабилизатора отрицательного напряжения и конденсатору, включенному между входом стабилизатора отрицательного напряжения и положительным выходом мостового выпрямителя переменного тока.
Сущность предлагаемого регулятора температуры заключается во введении в него усилителя сигнала термопары и интегрального таймера, формирующего импульс фиксированной длительности для управления электронным ключом, выполненным на биполярном транзисторе n-p-n-структуры, что позволит повысить точность регулирования температуры и повысить надежность регулятора температуры при питании его от источника переменного тока.
На фиг. 1 изображена структурная схема регулятора температуры. На фиг. 2 приведены диаграммы напряжений относительно положительного (+) выхода мостового выпрямителя переменного тока в характерных точках схемы регулятора температуры.
Структурная схема регулятора температуры (фиг. 1) содержит усилитель сигнала термопары 1, задатчик температуры 2, компаратор 3, на входы которого подаются сигналы с выходов усилителя 1 и задатчика температуры 2, интегральный таймер 4, управляемый выходным сигналом компаратора 3, стабилизатор отрицательного напряжения 5, усилитель 6, вход которого соединен с выходом интегрального таймера 4, а выход подключен к входу электронного ключа 7 на биполярном транзисторе n-p-n-структуры, последовательно с которым соединены нагреватель 8 и термопара 9, и включены между положительным (+) и отрицательным (-) выходами мостового выпрямителя переменного тока 10. Вход усилителя сигнала термопары 1 подключен к выходу электронного ключа 7 на биполярном транзисторе n-p-n-структуры. Напряжение питания сглаживается фильтром, образованным диодом 11 и конденсатором 12, и подается на вход стабилизатора отрицательного напряжения 5, выходное напряжение которого предназначено для питания всех блоков регулятора температуры.
Регулятор температуры работает следующим образом.
Усилитель сигнала термопары 1 усиливает выходное напряжение термопары 9, которое с выхода усилителя сигнала термопары 1 поступает на первый вход компаратора 3, на второй вход которого подается напряжение с задатчика температуры 2. На фиг. 2,а приведены усиленное напряжение сигнала термопары на выходе усилителя сигнала термопары 1 (непрерывная линия), и напряжение задатчика температуры 2 (пунктирная линия). Компаратор 3 сравнивает эти напряжения, и в случае, когда напряжение сигнала термопары 9 становится выше напряжения задатчика температуры 2 (моменты времени t1 и t3), на выходе компаратора 3 появляется низкий уровень напряжения, и в этот момент происходит запуск интегрального таймера 4, на выходе которого формируется импульс напряжения фиксированной длительности tи = t2 – t1 (фиг. 2,б), который усиливается усилителем 6, подается на электронный ключ 7 на биполярном транзисторе n-p-n-структуры, и открывают его.
При этом от положительного (+) выхода мостового выпрямителя переменного тока 10 через термопару 9, нагреватель 8 и последовательно соединенный с ними открытый электронный ключ 7 на биполярном транзисторе n-p-n-структуры, к отрицательному (-) выходу мостового выпрямителя переменного тока 10 начинает протекать ток (фиг. 2,в, периоды времени t1 – t2, t3 – t4). В течение времени открытого состояния электронного ключа 7 на биполярном транзисторе n-p-n-структуры на выходе усилителя сигнала термопары 1 присутствует импульсы напряжения, (фиг. 2,а), амплитуда которых равна выходному напряжению стабилизатора отрицательного напряжения 5. После окончания импульса на выходе интегрального таймера 4 электронный ключ 7 на биполярном транзисторе n-p-n-структуры закрывается, и ток от положительного (+) выхода мостового выпрямителя переменного тока 10 через термопару 9, нагреватель 8 и последовательно соединенный с ними электронный ключ 7 на биполярном транзисторе n-p-n-структуры прекращается. Поскольку термопара 9 нагрета, на входе усилителя сигнала термопары 1 присутствует напряжение, пропорциональное температуре нагревателя 8, которое усиливается усилителем сигнала термопары 1 (фиг. 2,а, периоды времени t0 – t1, t2 - t3, t4 – t5).
Когда напряжение термопары 9 с выхода усилителя сигнала термопары 1 выше напряжения задатчика температуры 2 (моменты времени t1 и t3 на фиг. 2,а), то на выходе компаратора 3 формируется низкий уровень напряжения, который запускает интегральный таймер 4, усиливается усилителем 6 и открывает электронный ключ 7 на биполярном транзисторе n-p-n-структуры, и процесс повторяется.
Если напряжение термопары 9 с выхода усилителя сигнала термопары 1 ниже напряжения задатчика температуры 2, то на выходе компаратора 3 формируется высокий уровень напряжения, при этом запуск интегрального таймера 4 не происходит.
В экспериментальном образце регулятора температуры использовались операционные усилители LMC6482AIMX для усилителя сигнала термопары и компаратора, стабилизатор отрицательного напряжения L79L05ACZ, интегральный таймер КР1006ВИ1, электронный ключ – биполярный n-p-n транзистор типа КТ829А, мостовой выпрямитель переменного тока – GBU6K.
Таким образом, регулятор температуры, содержащий усилитель сигнала термопары, задатчик температуры, компаратор, на вход которого подаются сигналы с выходов усилителя и задатчика температуры, интегральный таймер, управляемый выходным сигналом компаратора, стабилизатор отрицательного напряжения, усилитель, электронный ключ на биполярном транзисторе n-p-n-структуры, нагреватель и термопару, соединенные последовательно, обеспечивает повышение надежности работы регулятора температуры и повышение точности регулирования температуры паяльника.
Claims (1)
- Регулятор температуры, содержащий компаратор, задатчик температуры, подключенный к входу компаратора, последовательно соединенные электронный ключ, нагреватель и термопару, усилитель, выход которого подключен к электронному ключу, отличающийся тем, что регулятор температуры дополнительно снабжен стабилизатором отрицательного напряжения, усилителем сигнала термопары, выход которого подключен к входу компаратора, а его выход подключен к входу интегрального таймера, выход интегрального таймера подключен к входу усилителя, и электронным ключом, выполненным на биполярном транзисторе n-p-n-структуры, мостовым выпрямителем переменного тока, к входу которого подведено напряжение питания переменного тока, а его отрицательный выход подключен к электронному ключу на биполярном транзисторе n-p-n-структуры, и через диод – к входу стабилизатора отрицательного напряжения и конденсатору, включенному между входом стабилизатора отрицательного напряжения и положительным выходом мостового выпрямителя переменного тока.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021118057U RU208960U1 (ru) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Регулятор температуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021118057U RU208960U1 (ru) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Регулятор температуры |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021109091U Division RU209072U1 (ru) | 2021-04-02 | 2021-04-02 | Регулятор температуры |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU208960U1 true RU208960U1 (ru) | 2022-01-24 |
Family
ID=80445168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021118057U RU208960U1 (ru) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Регулятор температуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU208960U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1354318A (fr) * | 1962-01-31 | 1964-03-06 | West Instr Ltd | Perfectionnements aux appareils de contrôle d'énergie électrique |
RU98118143A (ru) * | 1997-12-16 | 2000-10-10 | Варма Трафаг Лимитед | Устройство управления электронного цифрового термостата и электронное устройство многопозиционного регулирования температуры |
KR20110106051A (ko) * | 2010-03-22 | 2011-09-28 | 권성안 | 헤어스타일러의 히터구동장치 |
RU206154U1 (ru) * | 2021-04-02 | 2021-08-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Регулятор температуры |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0924588A1 (en) * | 1997-10-16 | 1999-06-23 | Varma, Dhruv | Electronic thermostat control unit and its use in multipoint temperature controller for refrigeration and heating systems |
-
2021
- 2021-06-22 RU RU2021118057U patent/RU208960U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1354318A (fr) * | 1962-01-31 | 1964-03-06 | West Instr Ltd | Perfectionnements aux appareils de contrôle d'énergie électrique |
RU98118143A (ru) * | 1997-12-16 | 2000-10-10 | Варма Трафаг Лимитед | Устройство управления электронного цифрового термостата и электронное устройство многопозиционного регулирования температуры |
KR20110106051A (ko) * | 2010-03-22 | 2011-09-28 | 권성안 | 헤어스타일러의 히터구동장치 |
RU206154U1 (ru) * | 2021-04-02 | 2021-08-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Регулятор температуры |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU206154U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU208960U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU209072U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU2239864C1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU204993U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU206921U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU205580U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU204204U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU205269U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU204988U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU204260U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU204958U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU204994U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU204999U1 (ru) | Регулятор температуры | |
RU204959U1 (ru) | Регулятор температуры | |
US11532998B2 (en) | Power supply circuit for measuring transient thermal resistances of semiconductor device | |
US5789721A (en) | High-frequency induction heater and power source circuit for same | |
GB1380079A (en) | Semi-conductor alternating current regulating means | |
SU398933A1 (ru) | Устройство для регулирования температуры | |
JPS59144366A (ja) | スイツチングレギユレ−タ | |
US3441708A (en) | Welding | |
SU1140104A1 (ru) | Устройство дл регулировани температуры | |
RU2654659C1 (ru) | Реверсивный регулятор температуры | |
SU553601A1 (ru) | Регул тор температуры | |
SU864261A1 (ru) | Пропорциональный терморегул тор |