SU752262A1

SU752262A1 - Thermoelectric thermostat

Info

Publication number: SU752262A1
Application number: SU782640060A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Леонидович Привер; Александр Петрович Ачкасов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2194
Priority date: 1978-07-04
Filing date: 1978-07-04
Publication date: 1980-07-30

Description

Изобретение относитс к устройствам автоматического регулировани и может , быть использовано, например, дл термо- статировани радиоэлектронной аппаратуры . Обычно в термоэлектрическом термост те используют термобатарею с переключа телем режима ее работы, выполненным по схеме двухпозиционного или трехпозици- онного переключател . Известен термостат с трехпозицион- ным переключателем режима работы термобатареи , содержащий фазовый и ампли тудный дискриминаторы, и разделительный блок, вход которого подключен к выходу усилител , а выход - к блоку управлени термобатареей l. Недостатком устройства вл етс шзка точность термостатировани за счет того, что переключатель режима работы должен иметь достаточно большую зону нечувствительности (нулевую зону) дл предотвращени 1)еверсировани тока через термобатарею в точке статиро- вани . Наиболее близким техническим решением вл етс терморегул тор, содержащий переключатель режима работы термобатареи , мостовой датчик температуры, источник питани и усилители мощности. К вторичной обмотке трансформатора переключйтел режимов работы подключен дополнительный транзистор, параллельно цепи коллектор-эмиттер: которого включены управл ющий электрод и катод управл емых диодов второго выпр мител , анооы которых подключены к крайним выводам силового трансформатора, а средн точка его - к термобатарее и эмиттеру транзистора 2. Недостатком известного термостата вл етс низка экономичность его работы вследствие того, что термобатаре работает либо в режиме нагрева, либо в режиме охлаждени и никогда не отключаетс от источника питани .The invention relates to automatic regulating devices and can be used, for example, for the thermostatting of electronic equipment. Usually a thermoelectric thermostat uses a thermal battery with a switch of its operation mode, made according to the scheme of a two-position or three-position switch. A thermostat with a three-position thermopile operating mode switch containing phase and amplitude discriminators is known, and a separation unit whose input is connected to the output of the amplifier, and the output to the thermopile control unit l. The drawback of the device is that the thermostatting accuracy is due to the fact that the operation mode switch should have a sufficiently large deadband (zero zone) to prevent 1) current flow through the thermopile at the point of static. The closest technical solution is a thermostat containing a thermopile operation switch, a bridge temperature sensor, a power source and power amplifiers. An additional transistor is connected to the transformer secondary winding, parallel to the collector-emitter circuit: which includes the control electrode and the cathode of the controlled diodes of the second rectifier, the terminals of which are connected to the extreme terminals of the power transformer, and the middle point to the thermal battery and the transistor emitter 2. A disadvantage of the known thermostat is the low efficiency of its operation due to the fact that the thermopile is working either in heating mode or in cooling mode and never from It is connected to the power supply.

Цепь изобретени - повышение эконо- мичности работы термостата.IThe circuit of the invention is to increase the cost effectiveness of the thermostat operation.

Указанна цель достигаетс тем, что термостйт содержит трехпозиционный переключатель , вход-которого подключен к выводам термобатареи, а выходы - ко вторым входам усилителей мощности.This goal is achieved by the fact that the thermostat contains a three-position switch, the input of which is connected to the terminals of the thermopile, and the outputs to the second inputs of the power amplifiers.

Трехпозиционный. переключатель отклю чает один из выходных каскадов в зависи- мости от знака разности между темпера- ю турой термостатируемого объекта и температурой окружающей среды; датчиком знака разности температур вл етс та же термобатаре , котора используетс дл нагрева и охлаждени термостатируе- мого объекта. В результате термобатаре работает в режимах, охлаждение выключено или нагрев - выключено в зависимости от знака разности температур объекта и окружающей среды. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Термостат содержит мостовой датчик 1 температуры с тэрморезистором, имеющим тепловой контакт с термостатнруе- мым объектом, переключателе 2 режима работы термобатареи с усилител1ШИ 3 и 4 мощности, термобатарею 5, ш«)еющую тепловой контакт с термостатируемым объектом, трехпозиционный переключатель 6. Термостат работает следующим обра - зом. При Т Т/, Т , Т T-j , где -температура термостатируемого объекта, Т - температура окружающей среды (радиатора термобатареи), Т -тем пература статирована , напр жение разбаланса с мостового датчика 1 температуры поступает на вход переключател 2, с выхода которого снимаетс напр жение определенной пол рности, открывающее усилитель мощности 3; при этом через термобатарею протекает ток такого направлени , что она работает в режиме нагрева объекта. Напр жение, падающее на термобатарее, подаетс на вход дополнительного переключател 6. Пол рность этого напр жени такова, что с выхода дополнительного переключател 6 снимает с напр жение, запирающее усилитель 4 мощности. При достижении объектом темпе ратуры статировани Т терморезистор мостового датчика 1 температуры за счет своей тепловой инерционности имеет температуру Т - AT, а когда терморезистор нагреваете до Т и выходной каскад 3 закрываетс , термостатируемый объектThree-position. the switch disconnects one of the output stages depending on the sign of the difference between the temperature of the object being thermostatted and the ambient temperature; The sensor of the sign of the temperature difference is the same thermopile that is used to heat and cool the temperature-controlled object. As a result, the thermopile operates in the modes, cooling is turned off or heating is turned off, depending on the sign of the temperature difference between the object and the environment. The drawing shows a block diagram of the proposed device. The thermostat contains a temperature bridge sensor 1 with a thermistor that has thermal contact with a thermostat-controlled object, switch 2 of the thermopile operation mode with amplifier 3 and 4 power, thermopile 5, w “thermal contact with the thermostatted object, three-position switch 6. The thermostat operates as follows in the image. At T T /, T, T Tj, where the temperature of the object to be temperature-controlled, T is the ambient temperature (thermocouple radiator), T is the temperature of the set, the unbalance voltage from the temperature sensor 1 of the bridge is fed to the input of the switch 2, which is removed from the output voltage of a certain polarity, opening the power amplifier 3; at the same time, a current of such a direction flows through the thermopile, so that it operates in the mode of heating the object. The voltage falling on the thermopile is fed to the input of the additional switch 6. The polarity of this voltage is such that from the output of the additional switch 6 it removes the voltage locking the amplifier 4 from the output. When the object reaches the statisation temperature T, the thermistor of the bridge sensor 1 has a temperature T - AT due to its thermal inertia, and when the thermistor is heated to T and the output stage 3 is closed, the thermostatically controlled object

имеет температуру Т, + дТ. Затем наступает перегрев терморезистора до Т , и напр жение, снимаемое с мостового датчика 1 температуры, мен ет знак, но реверс тока через термобатарею не происходит , так как с отключенной термобатареиhas a temperature T, + dT. Then, the overheating of the thermistor to T occurs, and the voltage taken from the temperature sensor 1 of the sensor changes sign, but current reversal through the thermopile does not occur, because

5на вход дополнительного переключател 5in the additional switch input

6подаетс ЭДС Зеебека, котора имеет тот же знак, что и падение напр жени на включенной в режиме нагрева термобатарее; усилитель 4 мощности остаетс запертым. При остывании объекта до Тс -дТ тер- морезистор охлаждаетс до Т, включаетс выходной каскад, и процесс повтор ет- с . При T;j TC, , . Напр жение разбаланса с мостового датчика 1 температуры поступает на переключатель 2, с которого снимаетс напр жение, открывающее усилитель 1 мощности; термобатаре работает в режиме охлаждени объекта. Напр жение, падающее на термобатарее 5, подаетс на вход дополнительного переключател 6, при этом с выхода переключател 6 снимаетс напр жение, запирающее усилитель мощности 3. При достижении объектом температуры Тс- Л Т выключаетс усилитель 4 мощнос-i ти. Затем наступает переохлаждение терморезистора до Тд -ДТ, и напр жение, снимаемое с мостсдаого датчика 1 температуры , мен ет знак, но усилитель МОЩНОСТИ 3 остаетс запертым (реверса тока через термобатарею нет), так как с отключенной термобатареи 5 на вход дополнительного переключател 6 подаетс ЭДС Зеебека, котора имеет тот же знак, что и падение напр жени на включенной в режиме охлаждени термобатарее . При нагреве объекта до Т. +лТ терморезистор нагреваетс до 1. , включаетс усилитель 4 мощности и процесс повтор етс . Поочередное запирание одного из усилителей мощности в зависимости от знаj разности температур объекта и окружающей среды позвол ет в несколько раз уменьшить потребл емую устройством мощность. Предлагаемый термоэлектрический термостат обладает высокой точностью статнравани , повышает экономичность работы в 3-4 раза, что особенно важно при использовании его в автономных системах .. Форм у л а изобретени Термоэлектрический термостат, содержащий последовательно соединенные мостовой датчик температуры и переключатель режима работы термобатареи, к выходам которого через усилители мощности подключены выводы термобатареи, отличающийс тем, что, с целью повышени экономичности работы, термостат содержит трехпоаиционный переключатель , вход которого подключен к выводам тремобатареи, а выходы - ко вторым входам усилителей мощности.6, the Seebeck EMF is supplied, which has the same sign as the voltage drop on the thermopile switched on in the heating mode; power amplifier 4 remains locked. When the object is cooled to Tc-dT, the thermistor is cooled to T, the output stage turns on, and the process repeats. At T; j TC,,. The unbalance voltage from the bridge temperature sensor 1 is supplied to a switch 2, from which the voltage is removed, which opens the power amplifier 1; The thermopile is operating in an object cooling mode. The voltage falling on the thermopile 5 is fed to the input of the additional switch 6, while the output of the switch 6 is removed, the voltage locking the power amplifier 3. When the object reaches the temperature Tc-L T, the amplifier 4 turns off its power. Then, the thermistor reaches overcooling to TD-DT, and the voltage taken from the temperature sensor 1 changes sign, but the POWER amplifier 3 remains locked (current reversal through the thermocouple is not), since with the thermopile 5 turned off, the input of the additional switch 6 is fed The Seebeck emf, which has the same sign as the voltage drop on the thermopile switched on in the cooling mode. When the object is heated to T. + LT, the thermistor is heated to 1., the power amplifier 4 is turned on and the process is repeated. The alternate locking of one of the power amplifiers, depending on the sign of the temperature difference between the object and the environment, allows the power consumption of the device to be reduced several times. The proposed thermoelectric thermostat has a high accuracy of statrun, increases the efficiency of work by 3-4 times, which is especially important when using it in autonomous systems .. Thermocouple thermostat containing serially connected bridge temperature sensor and thermopile operating mode switch to the outputs the thermopile terminals are connected through power amplifiers, characterized in that, in order to increase the efficiency of operation, the thermostat contains a three-position switch yuchatel, whose input is connected to the terminals tremobatarei and outputs - to the second inputs of the power amplifiers.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1. Авторское свидетельство СССР N9 517010, кл. Q 05 D 23/19, 1976.1. USSR author's certificate N9 517010, cl. Q 05 D 23/19, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР hfe 396556, кл. Q 05 D 23/19, 1973 (прототип).2. USSR author's certificate hfe 396556, cl. Q 05 D 23/19, 1973 (prototype).

Claims

Form of invention A thermoelectric thermostat containing two temperature sensors in series and a switch for operating the thermopile 752262, the outputs of which through power amplifiers are connected to the thermopiles, characterized in that, in order to increase operating efficiency, the thermostat contains a three-position switch, the input of which is connected to the terminals of the trembo batteries, and the outputs to the second inputs of the power amplifiers.