SU754376A1 - УСТРОЙСТВО для РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к области автоматики и предназначено для регулирования тепловых процессов, вызванных работой электронагревательных приборов, в.частности для регулирования 5 температуры термозакрепляющ^го устройства электрографического аппарата с низким уровнем радиопомех на переменном токе.

Известно устройство для регулиро- 10 вания температуры [ΐ}, содержащее источник переменного напряжения, одна клемма которого подключена к клемме нагревательного элемента, другая к аноду тиристора, катод которого 15 подключен к другой клемме нагревательного элемента, динистор, анод которого соединен со средней точкой делителя напряжения, состоящего иэ резистора и терморезистора, подклю- 20 ченного к другой клемме источника переменного напряжения^ стабилитрон, конденсатор,дополнительный резистор и источник опорного напряжения, положительная клемма которого соедине- 25 на с управляющим электродом тиристора, отрицательная клемма - с катодом динистора, который через резистор делителя напряжения соединен с конденсатором, подключенным к точ- 30

2

ке соединения дополнительного резистора, связанного с анодом тиристора и стабилитрона, связанного с терморезистором делителя напряжения.

В известном устройстве благодаря фазосдвигающей емкости тиристор переключается при низком напряжении питающей сети, в результате чего сни-. жается уровень излучаемых радиопомех при переключении тиристора.

Однако применение регулируемого источника опорного напряжения, гальванически не связанного с шинами (клеммами) источника переменного напряжения, усложняет устройство и увеличивает его весогабаритные характеристики, так как для осуществления гальванической развязки требуется введение дополнительных элементов, например трансформатора. Использование емкостной фазосдвигающей цепи для включения тиристора в момент времени, близкий к переходу питающего напряжения через нулевое ‘значение (синхронная коммутация), сокращает температурный диапазон работы устройства и диапазон регулируемых температур.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для регулирования температуры [2] ,

3 754376 4

содержащее связанный с источником постоянного напряжения термочувствительный делитель, к средней точке которого подключен вход несимметричного триггера, выход которого через пороговый элемент соединен с управляющим электродом тиристора, последовательно с которым к источнику переменного напряжения подключен нагреватель.

Однако включение тиристоров при низком сетевом напряжении обеспечивается блоком формирования пульсирующего напряжения, выполненным с блоком формирования пульсирующего напряжения, выполненным на фазосдвигающих КС-цепочках. Такие цепочки требуют индивидуальной настройки устройства вследствие значительного разброса па-, раметроз тиристоров и зависимости тока управления от температуры. Заряд одной из фазосдвигающих емкостей КС-цепи происходит через сопротивление нагрузки, которое может меняться,, а следовательно, может меняться и момент отпирания тиристора. При изменении нагрузки, колебаниях питающего напряжения и изменении температуры тиристоры устройства включаются при повышенном напряжении питающей сети, что приводит к возникновению радиопомех и снижению точности регулирования температуры. Кроме того, для включения тиристоров емкость конденсаторов фаэосдвигающей КС-цепи (особенно разрядная) должна быть порядка десятков микрофарад поскольку напряжение, до которого заряжается эта емкость, составляет 0,8-1,5 В и так как эта емкость подключена параллельно переходу управляющий электрод-катод тиристора, это приводит к увеличению габаритов устройства. Помимо этого на элементах в управляющей цепи тиристора происходит рассеивание мощности при включенной нагрузке, приводящее к снижению КПД устройства.

Целью изобретения является повышение точности работы и упрощение устройства.

Для достижения поставленной цели устройство для регулирования температуры содержит соединенные последовательно ограничивающий резистор и пороговый нелинейный элемент, включенные между анодом тиристора и базой выходного транзистора несимметричного триггера.

На чертеже изображена электрическая схема устройства для регулирования температуры.

Устройство содержит источник постоянного тока 1, параллельно которому подключен термочувствительный делитель 2, состоящий из задатчика температуры 3 и датчика температуры 4. Средняя точка делителя 2 подключена ко входу несимметричного триггера 5, выполненного на транзисторах 6 и 7.

.В коллекторные цепи транзисторов б

и 7 включены резисторы нагрузки 8 и

'9. В цепь эмиттеров транзисторов 6

и 7 включен нелинейный элемент 10.

Коллектор транзистора 5 через диод

11 подключен к базе транзистора 7 и

е через резистор 12 к отрицательной клемме источника тока 1, нелинейному элементу 10 и датчику 4,Коллектор транзистора 7 через пороговый элемент 13 (например, стабилитрон)

.. подключен к управляющему электроду тиристора 14 и через резистор 15 к отрицательной клемме источника тока 1 . В анодную цепь тиристора 14 включен нагреватель 16. Между анодом тиристора 14 и базой транзистора 7

15 включен пороговый нелинейный элемент 17 с ограничивающим резистором 18. Устройство подключается к источнику переменного напряжения (клеммы 19 и 20). Для двухполупериодного регу20 лирования температуры к клеммам 19 и 29 подключается выпрямительный диодный мост 21.

Устройство работает следующим об25 разом.

В исходном состоянии при включении источника переменного напряжения напряжение на базе транзистора 6, определяемое сопротивлениями задатчика температуры 3 и датчика температуры 4, больше напряжения отпирания и транзистор 6 открыт, а транзистор 7 закрыт. Через резистор 9 и стабилитрон

13 в управляющий электрод тиристора

14 подается необходимый для его отпирания ток, в результате чего тиристор 14 открывается, подключая нагреватель 16 к источнику переменного напряжения 19,20. При повышении температуры нагревателя 16 сопротивление датчика

40 температуры 4 уменьшается,при этом напряжение на базе транзистора 6 также уменьшается. При достижении заданной температуры транзистор 6 закрывается, а транзистор 7 открывается.

45 Процесс переключения происходит скачкообразно, благодаря включению в эмиттерные цепи транзисторов. 6 и 7 нелинейного элемента 10, например стабилитрона в прямом включении, имеющего малое динамическое сопротивление. При. включении транзистора 7 напряжение ί! β на катоде стабилитрона 13 становится равным

гдеИед- напряжение насыщения между коллектором и эмиттером транзистора 7;

и,₀ - напряжение не нелинейном 60 элементе 10.

Поскольку напряжение пробоя ста. билитрона 13 выбрано больше напряжения , то стабилитрон 13 закрыт.

В результате ток в управляющий элект65 род тиристора 14 не поступает, и ти5

754376

6

ристор 14 при первом же переходе полуволны сетевого напряжения через нуль отключается. При выключении тиристора 14 отключается нагреватель

16. Его температура уменьшается, а сопротивление датчика температуры 4 возрастает и при температуре, несколько меньшей заданной, вновь отключается транзистор 7 и включается нагреватель 16. Но включение нагревателя 16 при отпирании тиристора 14 происходит при напряжении источника переменного напряжения, близком к нулевому, так как при создании условий (в какой-то момент времени)

для запирания транзистора 7 и отпирания тиристора 14 последний открывается только в том случае, если амплитуда источника переменного напряжения 19,20 меньше напряжения пробоя порогового нелинейного элемента

17. При открывании тиристора 14 напряжение на нем резко падает до остаточного (0,8-1,5В), и в течение всей оставшейся части полупериода пороговый нелинейный элемент 17 закрыт. Если напряжение питающей сети в момент отпирания тиристора 14 превышает напряжение пробоя порогового элемента 17, то последний пробивается и положительное напряжение поступает на базу транзистора 7, в результате чего транзистор 7 входит в насыщение и шунтирует входную цепь тиристора 14. Сопротивление ограничивающего резистора 18 выбрано таким, что ток через пороговый нелинейный элемент 17 превышает его ток удержания, и, таким образом, всю оставшуюся часть положительного полупериода переменного напряжения нелинейный элемент 17 (например, динистор) находится в проводящем состоянии, следовательно, включен и насыщен транзистор 7. В начале следующего положительного -полупериода сетевого напряжения нелинейный элемент 17 не проводит, включенный транзистор 6 шунтирует входную цепь транзистора 7, и последний закрывается, в управляющий электрод тиристора 14 подается ток управления через резистор 9 и стабилитрон 13. Тиристор 14, открываясь, удерживается весь положительный полупериод питающего напряжения в открытом состоянии, что не дает возможности открыться пороговому нелинейному элементу 17. Для предотвращения протекания тока по цепи; ограничивающий резистор 18, пороговый нелинейный

элемент 17, переход коллектор-эмиттер транзистора 6, между коллектором транзистора 6 и базой транзистора 7 включен диод 11, благодаря чему независимо от состояния транзистора при ^высоком сетевом напряжении транзистор 7 всегда открыт и шунтирует входную цепь тиристора 14. Резисторы 12 и 15 способствуют термостабильности уст.ройства.

Устройство для регулирования температуры питает нагреватель 16 в положительные полупериоды переменного напряжения. Если это необходимо, двухполупериодное регулирование легко обеспечить, подключив клеммы 19 и 20 к выходной диагонали выпрямительного диодного моста 21, а входную диагональ - к источнику переменного напряжения. Нагреватель может быть включен и на стороне переменного тока.

Таким образом, в предложенном устройстве для регулирования температуры расширен температурный диапазон, снижен уровень радиопомех, повышена эксплуатационная надежность и уменьшены весогабаритные характеристики .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для регулирования температуры, содержащее связанный с источником постоянного тока - термочувствительный делитель, к средней точке которого подключен вход несимметричного триггера, выход которого через пороговый элемент соединен с управляющим электродом тиристора, последовательно с которым к источнику переменного напряжения подключен нагреватель, отличающееся тем, что с целью повышения точности и надежности устройства, оно содержит соединенные последовательно ограничивающий резистор и пороговый нелинейный элемент, включенные между анодом тиристора и базой выходного транзистора несимметричного триггера.