專利名稱：一種恒溫控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子自動(dòng)控溫裝置。
現(xiàn)有的電子恒溫控制器多采用感溫材料(如熱敏電阻)探測(cè)得溫度變化，然后通過繼電器等控制器件對(duì)負(fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。這種控溫方法存在繼電器反應(yīng)不靈敏，負(fù)載處于間斷的工作狀態(tài)中，致使環(huán)境溫度(即需控溫的物體或空間的溫度)產(chǎn)生跳躍變化的缺點(diǎn)。躍變的環(huán)境溫度，對(duì)于對(duì)恒溫要求高的領(lǐng)域難以適用，且間斷式的工作方式，對(duì)于啟動(dòng)電流過大的負(fù)載是不利的。
本實(shí)用新型旨在提出一種新型恒溫控制器，可把環(huán)境溫度控制在穩(wěn)定的一個(gè)值，而不會(huì)產(chǎn)生溫度躍變的現(xiàn)象，其負(fù)載始終處于工作狀態(tài)，而且線路簡單，成本低，靈敏度與穩(wěn)定性都很好。
本實(shí)用新型提出的恒溫控制器包括降壓整流環(huán)節(jié)，穩(wěn)壓環(huán)節(jié)，探測(cè)放大環(huán)節(jié)，脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)和控制環(huán)節(jié)。探測(cè)放大環(huán)節(jié)由熱敏電阻R2，電位器R3，充電電阻R4，三極管BG組成。其中，R4的一端接正輸入端m，另一端通過脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)的充放電電容C2接負(fù)輸入端n；三極管BG的發(fā)射極和集電極與C2并聯(lián)，基極分別通過R2、R3接正、負(fù)輸入端m、n。熱敏電阻R2為探測(cè)溫度變化的探頭，置于需控溫的物體上或空間中；電位器R3通過改變阻值來預(yù)選環(huán)境溫度。
為了使上述控溫器工作穩(wěn)定，在探測(cè)放大環(huán)節(jié)中三極管BG的基極與負(fù)輸入端n之間聯(lián)接一旁路電容C1。
脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)即是可控硅觸發(fā)電路。為了使雙向可控硅的導(dǎo)通始終處于最佳狀態(tài)，用一數(shù)值小的電感L聯(lián)接在雙基極二極管BT1的第二基極b2與雙向可控硅的第一電極A1之間，其中心抽頭接負(fù)輸入端n。這樣在這個(gè)環(huán)節(jié)中每產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，由于電感L的作用隨后產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，從而保證主回路中雙向可控硅不管來自何方向的交流信號(hào)都能順利導(dǎo)通，在BT1的第一基極b1上串聯(lián)熱敏電阻R7(阻值隨溫度升高而降低)是為了消除電路中各器件的溫度效應(yīng)。
控制環(huán)節(jié)由串聯(lián)在主回路中的雙向可控硅BT2構(gòu)成。
降壓整流環(huán)節(jié)中的變壓器除降壓外，還起同步變壓器的作用。即交流信號(hào)經(jīng)過與主回路使用同一電源的變壓器變壓，經(jīng)橋式整流得到直流脈動(dòng)電壓，再經(jīng)穩(wěn)壓環(huán)節(jié)的穩(wěn)壓管Dw削波，便得到一組梯形波電壓，這個(gè)電壓與主回路上加在雙向可控硅上的交流電壓“同步”。
本實(shí)用新型可用于控制發(fā)熱設(shè)備或制冷設(shè)備。由于采用探測(cè)放大環(huán)節(jié)，放大三極管BG相當(dāng)于可變電阻，熱敏電阻R2通過隨環(huán)境溫度變化的阻值，來控制BG的工作狀態(tài)，改變電容C2充電達(dá)到峰值電壓(即使BT1導(dǎo)通的電壓)的時(shí)間，從而控制雙向可控硅的導(dǎo)通角，改變負(fù)載輸出功率，以達(dá)到控溫的目的。利用這種控溫器控溫，環(huán)境溫度以R3預(yù)選溫度為參考，稍有變化，立即通過R2反應(yīng)到控制電路中去，負(fù)載輸出功率隨即發(fā)生相應(yīng)的變化，因此，環(huán)境溫度始終趨于恒定值，而不會(huì)發(fā)生躍變。且控溫過程中負(fù)載始終處于工作狀態(tài)。該控制器線路簡單，成本低，且靈敏、可靠。
下面通過附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
附

圖1是本實(shí)用新型電路方框圖。其中，1是降壓整流環(huán)節(jié)；2是穩(wěn)壓環(huán)節(jié)；3是探測(cè)放大環(huán)節(jié)；4是脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)；5是控制環(huán)節(jié)；6是負(fù)載；7是需要控溫的環(huán)境。
附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1電路圖。其中，由變壓器，4個(gè)二極管D1－4構(gòu)成降壓整流環(huán)節(jié)；電阻R1，穩(wěn)壓二極管Dw構(gòu)成穩(wěn)壓環(huán)節(jié)；熱敏電阻R2，電位器R3，電阻R4，PNP三極管BG，電容C1構(gòu)成探測(cè)放大環(huán)節(jié)；電阻R5、R6，熱敏電阻R7(阻值隨溫度升高而降低)，電感L，電容C2，雙基極二極管BT1構(gòu)成脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)，雙向可控硅BT2構(gòu)成控制環(huán)節(jié)。若R2使用隨溫度升高而阻值增加的熱敏電阻，電路適合于控制發(fā)熱設(shè)備；若R2使用隨溫度升高而阻值降低的熱敏電阻，則電路適用于控制制冷設(shè)備。
附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2電路圖。其中，若R2使用隨溫度升高而阻值增加的熱敏電阻，電路用于控制制冷設(shè)備；若R2使用隨溫度升高而阻值降低的熱敏電阻，則電路用于控制發(fā)熱設(shè)備。
附圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例3電路圖。其中，三極管BG為NPN型。若R2為隨溫度升高而阻值增加的熱敏電阻，該電路用于控制制冷設(shè)備；若R2為隨溫度升高而阻值降低的熱敏電阻，則該電路用于控制發(fā)熱設(shè)備。
附圖5是本實(shí)用新型脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)中產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號(hào)的相位示意圖以及主回路中雙向可控硅導(dǎo)通角示意圖。其中，A為主回路中雙向可控硅導(dǎo)通角示意圖；B為觸發(fā)脈沖信號(hào)相位示意圖。
假設(shè)本實(shí)用新型用于控制發(fā)熱設(shè)備。參照附圖5，當(dāng)環(huán)境溫度下降(參考于R3選擇的預(yù)選溫度)，熱敏電阻R2的變化，使BG的集電極電流Ic減小，電容C2充電達(dá)到峰值電壓的時(shí)間短，脈沖在t1時(shí)刻產(chǎn)生，雙向可控硅BT2也在t1時(shí)刻導(dǎo)通，此時(shí)BT2導(dǎo)通角大，負(fù)載輸出功率大，環(huán)境溫度上升。溫度上升，R2的變化又使得BG集電極電流Ic增加，C2充電致峰值電壓時(shí)間長，脈沖滯后到t2時(shí)刻產(chǎn)生，此時(shí)，BT2的導(dǎo)通角小，負(fù)載輸出功率小，使環(huán)境溫度平衡于R3所選選溫度上。
參照?qǐng)D2，R2為隨溫度上升而阻值增加的熱敏電阻，用于控制發(fā)熱設(shè)備。設(shè)環(huán)境溫度需控于38℃，其工作過程如下環(huán)境溫度T下降→電阻R2變小→BG的基極電位Vb升高→BG的集電極電流Ic減小→電容C2充電致峰值電壓時(shí)間變短→BT2的導(dǎo)通角增大→負(fù)載輸出功率P增大→環(huán)境溫度T上升，使T平衡于38℃。
參照?qǐng)D4，R2為阻值隨溫度升高而增加的熱敏電阻，用于控制制冷設(shè)備，如冰箱。設(shè)冰箱溫度控制于－5℃，其工作過程如下冰箱溫度升高→電阻R2變大→BG的基極電位Vb下降→BG的集電極電流Ic↓→C2充電達(dá)到峰值電壓時(shí)間變短→BT2的導(dǎo)通角增大→負(fù)載輸出功率P增加→冰箱溫度下降。使T穩(wěn)定在－5℃。
把變壓器，二極管D1－4，穩(wěn)壓二極管Dw，電阻R1、R4、R5、R6，熱敏電阻R2(阻值隨溫度升高而增加)，R7(阻值隨溫度升高而降低)，PNP三極管BG，電容C1、C2，雙基極二極管BT1，電感L，雙向可控硅BT2，電位器R3，按圖2方式聯(lián)接，即成為本實(shí)用新型所述恒溫控制器。
各元件參數(shù)如下變壓器輸出15V整流二積管D1－41N4004穩(wěn)壓二極管Dw5.1V三極管BG3CK2E雙基極二極管BT1BT－33F雙向可控硅BT2BT137 8A／800V電容C10.01μF電容C20.1μF電阻R1800Ω
電阻R41KΩ電阻R6200Ω電阻R5300Ω熱敏電阻R25.5K(20℃)熱敏電阻R7120Ω(20℃)電位器R310K電感L20μH
權(quán)利要求1.一種恒溫控制器，含降壓整流環(huán)節(jié)、穩(wěn)壓環(huán)節(jié)，脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)和控制環(huán)節(jié)，其特征在于由熱敏電阻R2，電位器R3，電阻R4，三極管BG組成探測(cè)放大環(huán)節(jié)；其中，R4的一端接正輸入端m，另一端通過脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)中的電容C2接負(fù)輸入端n，三極管BG的發(fā)射極和集電極與C2并聯(lián)，基極分別通過R2、R3接正、負(fù)輸入端m、n。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的恒溫控制器，其特征在于所述探測(cè)放大環(huán)節(jié)中三極管BG的基極與輸入負(fù)端之間接一旁路電容C1。
專利摘要一種含有降壓整流環(huán)節(jié)、穩(wěn)壓環(huán)節(jié)、探測(cè)放大環(huán)節(jié)，脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)和控制環(huán)節(jié)的恒溫控制器。探測(cè)放大環(huán)節(jié)中的三極管相當(dāng)于可變電阻，通過熱敏電阻隨環(huán)境溫度變化的阻值，改變?nèi)龢O管的集電極電流，通過脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)和控制環(huán)節(jié)來控制負(fù)載的輸出功率，以保持環(huán)境溫度恒定。這種控溫器，可使環(huán)境溫度始終趨于所需的預(yù)選溫度，而不會(huì)產(chǎn)生溫度躍變，具有靈敏。可靠，且電路簡單、成本低的特點(diǎn)，適合于用來控制發(fā)熱或制冷設(shè)備。
文檔編號(hào)G05D23/30GK2045132SQ8820817
公開日1989年9月27日 申請(qǐng)日期1988年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月6日
發(fā)明者李國興 申請(qǐng)人:李國興