Двухпозиционный терморегулятор

00 432472

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 16.08.72 (21) 1821743 18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 12.11.74 (51) М. 1хл. G 05d 23/24

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изосретвний и открытий (53) УДК 621.555.6 (088.8) (72) Автор изобретения

В. М. Бастынец (71) Заявитель (54) ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к электронным устройствам автоматического термостатирования и терморегулирования.

Известны двухпозиционные терморегуляторы, содержащие термочувствительный мост, 5 балансный фазовый детектор, исполнительный элемент и гистерезисный элемент в виде электромагнитного или бесконтактного реле, например триггер.

Недостаток известных терморегуляторов — 10 недостаточно высокая точность термостатирования либо вследствие низкой чувствительности, например, при применении в качестве гистерезисного элемента поляризованного электромагнитного реле, либо вследствие на- 15 рушения симметрии гистерезисного цикла регулирования при применении вместо реле триггера.

Целью изобретения является повышение точности регулирования за счет устранения 20 указанных недостатков.

Сущность изобретения состоит в том, что в двухпозиционный терморегулятор введен датчик разбаланса напряжений, выполненный в виде двух пар транзисторов, каждая из ко- 25 торых составлена из соединенных эмиттерами транзисторов противоположного типа проводимости, базовые цепи одной пары транзисторов, представляющие собою вход датчика разбаланса напряжений, подсоединены па- 30 раллельно базовым цепям другой пары транзисторов и подключены к выходу фазового детектора, а коллекторные цепи транзисторов одного из одноименных типов проводимости соединены параллельно и подключены к шине источника питания, коллекторные же цепи других транзисторов подключены к базам транзисторов триггера.

На чертеже приведена схема предлагаемого терморегулятора, содержащая термочувствительныи мост 1, балансньш фазовый детектор 2 на транзисторах 3, 4, 5, имеющий входы 6, 7, 8 и выходы 9, 10; датчик 11 разбаланса напряжений, состоящий из пар транзисторов 12 — 15 и имеющий два выходных канала 16 и 17; симметричный триггер 18 на транзисторах 19. 20, базы которых через ограничительные резисторы 21, 22 и через коллекторные переходы (каналы 16, 17) датчика 11 разбаланса напряжений подключены к шине питания; исполнительный элемент, например транзисторный ключ, 23, включенный в один из коллекторов триггера и нагруженный нагревателем 24 тсрмокамеры.

Работает терморегулятор следующим образом.

На входную диагональ моста 1 и входы

6, 7 фазового детектора подается синусоидальное напряжение, которое отрицательной полуволной насыщает, а положительной полу432472

55 волной запирает транзисторы 3, 5, и они поочередно работают как ключи. Если температура термокамеры равна температуре равновесия термочувствительпого моста 1, то на его выходной диагонали, т. е. на входе 8 фазового детектора напряжения пет и на коллекторах транзисторов 3, 5 устанавл»ваются равные постоянные напряжс; шя, обусловленные протеканием коллскторного тока транзистора 4. Детектор пребываст в состоянии баланса, напряжение на ego выходах 9, 10 равно нулю и, следовательно, ток во входной цепи датчика 11 разбаланса напряжений, т. е. в базовых переходах его транзисторов, отсутствует. Вследствие этого сопротиглепие коллекторных переходов его транзисторов, т. е. сопротивление выходных каналов 1б, 17 велико.

Положим, состояние триггера 18 таково, что транзистор 19 открыт, а транзистор 20 закрыт. Следовательно, ключ 23 закрыт, тока через нагреватель 24 нет и термокамера, а с нею и термочувствительный мост 1 остывают. Равновесие моста нарушается, и а входе 8 фазового детектора появляется возрастающее напряжение, синфазпое с нанряжением на его входе б и противофазное напряжению входа 7. Вследствие этого во времil отрицательных полуволн напряжения па входе 8 коллекторный ток транзистора 4 возрастает и протекает через транзистор 5, а во время положительных полуволн уменьшается и протекает через транзистор 3. Вследствие этого на коллекторах транзисторов 3, 5 происходит разбаланс постоянной составляющей напряжений так, что точка 10 llo отпошепшо к точке 9 становится положительной.

По мере разбаланса моста и фазового детектора через базовые переходы транзисторов 12, 13 датчика 11 разбаланса напряжений начинает протекать возрастающий ток.

Вследствие этого проходное сопротивление канала 16 резко уменьшается, через базовый переход транзистора 20 начинает течь ток и триггер 18 опрокидывается. Транзистор 20 и ключ 23 открываются, включая нагреватель

24 термокамеры.

По мере нагрева термочувствительный мост и фазовый детектор возвращаются к состоянию равновесия, но триггер своего состояния не изменяет и нагрев продолжается до тех пор, пока мост не выйдет из равновесия в другую сторону. При этом напряжение на его выходе меняет фазу на 180 и на выходах

9, 10 фазового детектора образуется разба. ланс напряжений обратного знака. Вслсдствие этого появляется ток в базовых переходах транзисторов 14, 15, резко уменьшается проходное сопротивление канала 17 и триггер

18 опрокидывается в первоначальное положение. 1 ранзпстор 20 и ключ 23 закрываются, ток через нагреватель 24 прекращается, термокамcpа i тсрмочувствительный мост начинают осты я п и процесс регулирования Iloв гор 51стся.

Влагодаря тому, что транзисторный датчик

11 разбаланса напряжений является одновременно усилителем тока разбаланса, который используется для опрокидывания триггера 18, пороговая чувствительность данного терморегулятора к изменениям температуры термокамеры по сравнению с известными регуляторами резко возрастает. Одновременно с этим обеспечивается симметрия гистерезисного цикла терморегулирования вследствие того, что сигналы разбаланса воздействуют поочередно на оба входа симметричного триггера, имеющего по входам одинаковую чувствительность к опрокидывающему току.

Имеющийся обычно в регуляторах между термочувствительиым мостом и фазовым детектором усилитель сигналов разбаланса при рассмотрснии схемы не упоминается, так как принципиального влияния на ее работу он не оказывает.

Предмет изобретения

Двухпозиционцьш тер морегулятор, содержащий термочувствительньш мост, подключенньш к балансному фазовому детектору. триггер, выполненный на транзисторах, соединенньш с исполнительным элементом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него введен датчик разбаланса напряжений, выполненный в виде двух пар транзисторов, каждая из которых составлена из соединенных эмиттерами транзисторов противоположного типа проводимости, базовые цепи одной пары транзисторов, представляющие собой вход датчика разбаланса напряжений, подсоединены параллельно базовым цепям другой пары транзисторов и подключены к выходу фазового детектора, а коллекторные цепи транзисторов одного из одноименных типов проводимости соединены параллельно и подключены к шине источника питания, коллекторные же цепи других транзисторов подключены к базам транзисторов триггера.

432472

Составитель В. Бастынец

Техред Л. Акимова

Редактор Б. Нанкина

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2975/2 Изд. ¹ 1795 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5