устройство для регулирования температуры

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик температуры, светодиод, оптически связанный с симистором, выполненным светоуправляемым, включенным последовательно с нагрузкой к выводам сети, сглаживающий конденсатор и последовательно соединенные ограничительный резистор и выпрямительный диод, отличающееся тем, что в него введены два дополнительных ограничительных резистора и генератор импульсов, причем первый вывод питания генератора импульсов подключен к соответствующему выводу сети через последовательно соединенные первый дополнительный ограничительный резистор и выпрямительный диод, второй вывод питания генератора импульсов подключен к соответствующему выводу сети через второй дополнительный ограничительный резистор, сглаживающий конденсатор подключен между первым и вторым выводами питания генератора импульсов, а датчик температуры включен между выходом генератора импульсов и его вторым выводом питания через последовательно соединенные ограничительный резистор и светодиод.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для регулирования температуры и может быть использовано для регулирования температуры в холодильниках, отопителях, кондиционерах.

Известны устройства регулирования температуры с использованием в качестве ключевого элемента тиристора и симистора, содержащее тиристор, датчик температуры и последовательную цепочку из резистора, конденсатора и диода, работающих по принципу изменения угла отсечки тиристора или симистора [1-4]

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для регулирования температуры, содержащее светоуправляемый симистор и последовательную цепочку, состоящую из датчика температуры, ограничительного резистора, диода и светоизлучающего диода, подключенную к выводам сети, параллельно светоизлучающему диоду подключен сглаживающий конденсатор. Известное устройство позволяет поддерживать температуру в заданных пределах [5]

Однако оно обладает существенными недостатками. Во-первых датчик температуры находится под потенциалом сети в случае нарушения его изоляции сетевое напряжение оказывается приложенным к объекту регулирования, что является недопустимым с точки зрения электробезопасности. Во-вторых, управление симистором ведется постоянным током, что неэкономично и приводит к дополнительным электрическим и тепловым нагрузкам в схеме управления, что снижается надежность устройства в целом.

С целью обеспечения электробезопасности в схему дополнительно введены два дополнительных ограничительных резистора и генератор импульсов.

Предлагаемое устройство изображено на чертеже.

Оно содержит светоуправляемый симистор 1, подключенный катодом к одному из выводов сети, к другому выводу сети и аноду симистора подключается нагрузка, а также последовательно соединенные первый дополнительный ограничительный резистор 2 и выпрямительный диод 3, сглаживающий конденсатор 4, второй дополнительный ограничительный резистор 5, генератор 6 импульсов, к выводам питания которого подключен конденсатор 4, а к выходу датчик температуры 7, который через ограничительный резистор 8 подключен к аноду светодиода 9, оптически связанного с симистором. Катод светодиода 9 подключен к общей точке конденсатора 4, генератора 6 импульсов и дополнительного резистора 5.

Работает устройство следующим образом.

Конденсатор 4 заряжается выпрямленным током через диод 3 и ограничительные резисторы 2 и 5, при этом напряжение на конденсаторе 4 является питающим для генератора импульсов 6. Генератор импульсов 6 вырабатывает последовательность импульсов, которые через датчик 7 и ограничительный резистор 8 подводятся к светоизлучающему диоду 9. При протекании тока через светоизлучающий диод во время действия импульса генератора, последний включает симистор, который включается и остается включенным до конца полупериода сетевого напряжения, обеспечивая протекание тока через нагрузку. Описанный процесс происходит в начале каждого полупериода сетевого напряжения, так как частота импульсов генератоpа выбрана достаточно большой по сравнению с частотой сети, до тех пор пока датчик температуры замкнут. По достижении заданной температуры датчик размыкает цепь управления и симистор перестает включать нагрузку. При отклонении температуры от заданной датчик вновь замыкается и процесс повторяется. За счет такого построения схемы среднее значение тока в измерительной цепи снижено до безопасного с точки зрения электробезопасности предела, т.е. менее 100 мкА.

Управление симистором с помощью коротких импульсов позволило существенно повысить экономичность и надежность схемы, вследствие снижения электрических и тепловых нагрузок элементов схемы управления симистором.