Устройство для стабилизации температуры изделия (РФ № 2359309). Изобретение относится к областям электротехники, электроники и теплотехники

Изобретение относится к областям электротехники, электроники и теплотехники. Устройство для стабилизации температуры изделия содержит связанные между собой цепи питания, последовательно соединенные датчик температуры, усилитель, подключенные ко второй цепи питания, и транзистор, выход которого совместно с первой цепью питания образует выход устройства для подключения нагревателя, последовательно соединенныевторой датчик температуры, второй усилитель, подключенные к третьей цепи питания, и генератор тока, выход которого включен последовательно с упомянутым транзистором и подключен к общей цепи питания устройства, первый и второй датчики температуры, транзистор и генератор тока выполнены с возможностью минимизации переходного теплового сопротивления относительно изделия, на котором устройство устанавливается. Технический результат - увеличение надежностипутем исключения вероятности перегрева при одном любом отказе в устройстве, и увеличение функциональных возможностей устройства за счетобеспечения возможности совмещения роли регулятора температуры и нагревателя без снижения надежности исполняемой функции. (Рисунок 1.7)[8].

Рисунок 1.7 – Структурная схема устройства для

стабилизации температуры

Датчик температуры 1 образован делителем напряжения из терморезистора RT1 и резистора R2. Его выходное напряжение зависит от напряжения второй цепи питания 6, подаваемого на него, и от соотношения сопротивлений RT1/(RT1+R2), и, следовательно, от температуры терморезистора RT1. Усилитель 2 на транзисторах VT1 и VT2, выполненный по схеме триггера Шмидта, фактически является задатчиком температуры и одновременно - усилителем. Его режим задает пороги срабатывания и отпускания по напряжению, определяемые в первом приближении соотношениями сопротивлений резисторов R3/R4 и R3/R7 и напряжением питания, подаваемым на этот усилитель с выхода второй цепи питания, фактически - со стабилизатора напряжения 6. При этом пороги срабатывания триггера Шмидта и выходные напряжения датчика температуры 1 при заданных температурах должны соответствовать друг другу. Транзистор VT3 открывается по сигналу с выхода усилителя 2 (при срабатывании триггера Шмидта) напряжением с резистора R7.

Второй датчик температуры 3 образован делителем напряжения из резистора R10 и терморезистора RT2, подключенным к третьей цепи питания 7. Выходное напряжение этого датчика температуры зависит от напряжения на этой цепи питания 7 и соотношения сопротивлений R10/(RT2+R10) и, следовательно, от температуры терморезистора RT2. Второй усилитель 4 на транзисторе VT4 и резисторах R11-R13, подключенный также к третьей цепи питания, фактически - к стабилизатору напряжения 7, работает в нелинейном режиме: в зависимости от соотношения напряжений на эмиттере и базе этого транзистора он может быть полностью закрыт (при реальной температуре изделия выше максимально допустимой), работать в линейном режиме (температура изделия должна находиться в заданных пределах) или перейти в режим насыщения (при реальной температуре изделия ниже минимально допустимой). При этом на линейном участке выходной характеристики второго усилителя 4 его выходное напряжение на резисторе R13 изменяется от нуля до максимального значения, определяемого током транзистора VT4 и сопротивлением резистора R13. Начало и окончание работы транзистора VT4 второго усилителя 4 в линейном режиме и напряжения второго датчика температуры 3 при заданных температурах должны также соответствовать друг другу.