RU204988U1 - Temperature regulator - Google Patents
Temperature regulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU204988U1 RU204988U1 RU2021109163U RU2021109163U RU204988U1 RU 204988 U1 RU204988 U1 RU 204988U1 RU 2021109163 U RU2021109163 U RU 2021109163U RU 2021109163 U RU2021109163 U RU 2021109163U RU 204988 U1 RU204988 U1 RU 204988U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- thermocouple
- comparator
- optosimistor
- Prior art date
Links
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005476 soldering Methods 0.000 abstract description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 abstract description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 108010075750 P-Type Calcium Channels Proteins 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/2037—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature details of the regulator
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники, электроники и автоматического регулирования температуры и может быть использована для регулировки и подержания на заданном уровне температуры нагрева паяльников.Технический результат - повышение надежности работы регулятора температуры и повышение точности регулирования температуры паяльника.Технический результат достигается за счет того, что регулятор температуры, содержащий компаратор, задатчик температуры, подключенный к входу компаратора, последовательно соединенные электронный ключ, нагреватель и термопару, при этом дополнительно снабжен стабилизатором отрицательного напряжения, усилителем сигнала термопары, вход которого подключен к выходу электронного ключа на оптосимисторе, выход усилителя сигнала термопары подключен к входу компаратора, интегральным таймером, вход которого соединен с выходом компаратора, а его выход подключен к входу усилителя тока, и через диод - к входу усилителя сигнала термопары, выход усилителя тока подключен к входу электронного ключа на оптосимисторе, последовательно соединенные электронный ключ на оптосимисторе, нагреватель и термопара подключены к источнику напряжения переменного тока, одна шина которого подключена к электронному ключу на оптосимисторе, и через диод - к входу стабилизатора отрицательного напряжения и конденсатору, включенному между входом стабилизатора отрицательного напряжения и второй шиной источника напряжения переменного тока.The utility model relates to the field of electrical engineering, electronics and automatic temperature control and can be used to adjust and maintain the heating temperature of soldering irons at a given level. The technical result is to increase the reliability of the temperature controller and increase the accuracy of temperature control of the soldering iron. The technical result is achieved due to the fact that a temperature controller containing a comparator, a temperature regulator connected to the input of the comparator, an electronic switch, a heater and a thermocouple connected in series, while additionally equipped with a negative voltage stabilizer, a thermocouple signal amplifier, the input of which is connected to the output of an electronic switch on an optosimistor, the output of the thermocouple signal amplifier is connected to the input of the comparator, an integral timer, the input of which is connected to the output of the comparator, and its output is connected to the input of the current amplifier, and through a diode to the input of the amplifier of the thermocouple signal, the output of the current amplifier is connected It is connected to the input of the electronic switch on the optosimistor, the electronic switch on the optosimistor connected in series, the heater and the thermocouple are connected to an AC voltage source, one bus of which is connected to the electronic switch on the optosimistor, and through a diode to the input of the negative voltage stabilizer and the capacitor connected between the input a negative voltage regulator and a second bus of the AC voltage source.
Description
Полезная модель относится к области электротехники, электроники и автоматического регулирования температуры и может быть использована для регулировки и подержания на заданном уровне температуры нагрева паяльников.The utility model relates to the field of electrical engineering, electronics and automatic temperature control and can be used to adjust and maintain the heating temperature of soldering irons at a given level.
Известен регулятор температуры (патент РФ №2263339, МПК G05D 23/20, опубл. 27.10.2005, бюл. № 30), состоящий из нагревателя, датчика и задатчика температуры, подключенных к входам усилителя, ключа, преобразователя напряжения с первым трансформатором и вторым трансформаторами, генератора импульсов, выпрямителя сетевого напряжения, фильтра и нагревателя.Known temperature controller (RF patent No. 2263339, IPC G05D 23/20, publ. 27.10.2005, bull. No. 30), consisting of a heater, a sensor and a temperature sensor connected to the inputs of the amplifier, key, voltage converter with the first transformer and the second transformers, pulse generator, mains voltage rectifier, filter and heater.
Недостатком данного регулятора температуры является сложность в настройке и недостаточно хорошая повторяемость в производстве, что обусловлено построением преобразователя напряжения по автогенераторной схеме. The disadvantage of this temperature regulator is the difficulty in setting up and insufficiently good repeatability in production, which is due to the construction of a voltage converter according to an autogenerating circuit.
Известен регулятор температуры (патент РФ №2239864, МПК G05D 23/19, опубл. 10.11.2004, бюл. № 31), состоящий из датчика температуры и задатчика температуры, подключенных к входам первого усилителя, тиристорного ключа, подключенного выходом к нагревателю, второго усилителя, выходом подключенного к управляющему электроду тиристора, резистора и диода.Known temperature controller (RF patent No. 2239864, IPC G05D 23/19, publ. 10.11.2004, bull. No. 31), consisting of a temperature sensor and a temperature sensor connected to the inputs of the first amplifier, a thyristor switch connected to the output of the heater, the second amplifier, output connected to the control electrode of the thyristor, resistor and diode.
Недостатком данного регулятора температуры является сложность в настройке и возможность работы только от источника переменного напряжения. The disadvantage of this temperature controller is the difficulty in setting up and the ability to work only from an alternating voltage source.
Известен регулятор температуры нагрева (патент РФ №2105345, МПК G05D 23/19, опубл. 20.02.1998), состоящий из задатчика температуры, элемента сравнения, датчика температуры, элемента выборки-хранения, широтно-импульсного модулятора, формирователя синхроимпульсов, одновибратора, элемента И, нагревателя и коммутатора.Known heating temperature controller (RF patent No. 2105345, IPC G05D 23/19, publ. 20.02.1998), consisting of a temperature setpoint, a comparison element, a temperature sensor, a sample-storage element, a pulse-width modulator, a sync pulse generator, a one-shot, an element And, heater and switch.
Недостатком данного регулятора температуры является значительная сложность и недостаточная точность регулирования температуры. The disadvantage of this temperature controller is the significant complexity and insufficient accuracy of temperature control.
Наиболее близкой к полезной модели является простейшая паяльная станция на жалах T12 (Простейшая паяльная станция на жалах T12. Режим доступа: https://handmade32.ru/elektronika/prostejshaya-payalnaya-stantsiya-na-zhalah-t12/. - Загл. с экрана), состоящая из компаратора, задатчика температуры, резистора, конденсатора, резисторного делителя, второго компаратора, стабилизатора положительного напряжения, усилителя, электронного ключа на полевом транзисторе с каналом p-типа, нагревателя и термопары. Данное устройство предназначено для работы с паяльниками, оснащенными жалом типа Т12, нагреватель которых соединен последовательно с термопарой.The closest to the useful model is the simplest T12 soldering station (The simplest T12 soldering station. Access mode: https://handmade32.ru/elektronika/prostejshaya-payalnaya-stantsiya-na-zhalah-t12/. - Heading with screen), consisting of a comparator, a temperature sensor, a resistor, a capacitor, a resistor divider, a second comparator, a positive voltage stabilizer, an amplifier, an electronic switch on a field-effect transistor with a p-type channel, a heater and a thermocouple. This device is designed to work with soldering irons equipped with a T12 tip, the heater of which is connected in series with a thermocouple.
Недостатком данной простейшей паяльной станции на жалах T12 является недостаточно высокая надежность работы и низкая точность регулирования в статическом и динамическом режимах из-за низкого уровня сигнала термопары, который составляет 6 мВ при температуре 300°С, что находится на уровне минимального входного напряжения компаратора, а также из-за влияния помех на входные цепи регулятора температуры, наводимых в измерительной цепи током нагревателя.The disadvantage of this simplest soldering station on T12 tips is insufficiently high reliability of operation and low control accuracy in static and dynamic modes due to the low level of the thermocouple signal, which is 6 mV at a temperature of 300 ° C, which is at the level of the minimum input voltage of the comparator, and also due to the influence of noise on the input circuits of the temperature controller, induced in the measuring circuit by the heater current.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в разработке регулятора температуры, обеспечивающего высокую точность регулирования температуры и низкую чувствительность к помехам.The problem to be solved by the claimed utility model is to develop a temperature controller that provides high accuracy of temperature control and low sensitivity to interference.
Технический результат - повышение надежности работы регулятора температуры и повышение точности регулирования температуры паяльника.The technical result is an increase in the reliability of the temperature controller and an increase in the accuracy of the temperature control of the soldering iron.
Технический результат достигается за счет того, что регулятор температуры, содержащий компаратор, задатчик температуры, подключенный к входу компаратора, последовательно соединенные электронный ключ, нагреватель и термопару, при этом дополнительно снабжен стабилизатором отрицательного напряжения, усилителем сигнала термопары, вход которого подключен к выходу электронного ключа на оптосимисторе, выход усилителя сигнала термопары подключен к входу компаратора, интегральным таймером, вход которого соединен с выходом компаратора, а его выход подключен к входу усилителя тока, и через диод - к входу усилителя сигнала термопары, выход усилителя тока подключен к входу электронного ключа на оптосимисторе, последовательно соединенные электронный ключ на оптосимисторе, нагреватель и термопара подключены к источнику напряжения переменного тока, одна шина которого подключена к электронному ключу на оптосимисторе, и через диод - к входу стабилизатора отрицательного напряжения и конденсатору, включенному между входом стабилизатора отрицательного напряжения и второй шиной источника напряжения переменного тока.The technical result is achieved due to the fact that a temperature controller containing a comparator, a temperature setting device connected to the input of the comparator, an electronic switch, a heater and a thermocouple connected in series, while additionally equipped with a negative voltage stabilizer, a thermocouple signal amplifier, the input of which is connected to the output of the electronic switch on the optosimistor, the output of the thermocouple signal amplifier is connected to the input of the comparator, by an integral timer, the input of which is connected to the output of the comparator, and its output is connected to the input of the current amplifier, and through the diode to the input of the thermocouple signal amplifier, the output of the current amplifier is connected to the input of the electronic switch on optosimistor, an electronic switch on an optosimistor connected in series, a heater and a thermocouple are connected to an AC voltage source, one bus of which is connected to an electronic switch on an optosimistor, and through a diode to the input of a negative voltage stabilizer and a capacitor, switched on between the input of the negative voltage regulator and the second bus of the AC voltage source.
Сущность предлагаемого регулятора температуры заключается во введении в него усилителя сигнала термопары, интегрального таймера, формирующего импульс фиксированной длительности для управления электронным ключом, выполненном на оптосимисторе, что позволит повысить точность регулирования температуры и повысить надежность регулятора температуры при питании его от источника переменного тока.The essence of the proposed temperature controller is to introduce into it a thermocouple signal amplifier, an integral timer that forms a pulse of a fixed duration to control an electronic key made on an optosimistor, which will improve the accuracy of temperature control and increase the reliability of the temperature controller when powered from an AC source.
На фиг. 1 изображена структурная схема регулятора температуры. На фиг. 2 приведены диаграммы напряжений относительно верхней шины источника напряжения переменного тока в характерных точках схемы регулятора температуры.FIG. 1 shows a block diagram of a temperature controller. FIG. 2 shows the voltage diagrams relative to the upper bus of the AC voltage source at the characteristic points of the temperature controller circuit.
Структурная схема регулятора температуры (фиг. 1) содержит усилитель сигнала термопары 1, задатчик температуры 2, компаратор 3, на входы которого подаются сигналы с выходов усилителя 1 и от задатчика температуры 2, интегральный таймер 4, управляемый выходным сигналом компаратора 3, стабилизатор отрицательного напряжения 5, усилитель тока 6, электронный ключ на оптосимисторе 7, нагреватель 8 и термопару 9, соединенные последовательно, и подключенные к источнику напряжения переменного тока (~U). Вход усилителя сигнала термопары 1 подключен к выходу электронного ключа на оптосимисторе 7 через резистор 10, а выход интегрального таймера 4 подключен через диод 11 к входу усилителя сигнала термопары 1.The block diagram of the temperature controller (Fig. 1) contains a
Напряжение переменного тока выпрямляется диодом 12, включенным между нижней шиной источника напряжения переменного тока и входом стабилизатора отрицательного напряжения 5, и сглаживается конденсатором 13, включенным между входом стабилизатора отрицательного напряжения 5 и верхней шиной источника напряжения переменного тока. Напряжение с конденсатора 13 подается на вход стабилизатора отрицательного напряжения 5, выходное напряжение которого предназначено для питания всех блоков регулятора температуры.The AC voltage is rectified by a
Регулятор температуры работает следующим образом. The temperature controller works as follows.
Усилитель сигнала термопары 1 усиливает выходное напряжение термопары 9, подаваемое на вход усилителя термопары 1 через резистор 10, и напряжение с выхода интегрального таймера 4, подаваемое на вход усилителя термопары 1 через диод 11. Напряжение с выхода усилителя сигнала термопары 1 поступает на первый вход компаратора 3, на второй вход которого подается напряжение с задатчика температуры 2. На фиг. 2,а приведены усиленное напряжение сигнала термопары на выходе усилителя сигнала термопары 1 (непрерывная линия), и напряжение задатчика температуры 2 (пунктирная линия). Компаратор 3 сравнивает эти напряжения, и в случае, когда напряжение сигнала термопары 9 становится выше напряжения задатчика температуры 2 (моменты времени t1 и t3), на выходе компаратора 3 появляется низкий уровень напряжения, и в этот момент происходит запуск интегрального таймера 4, на выходе которого формируется импульс напряжения фиксированной длительности tи=t2-t1 (фиг. 2,б), который через диод 11 поддерживает высокий уровень напряжения на входе усилителя сигнала термопары 1 в течение действия импульса напряжения фиксированной длительности tи, и одновременно усиливается усилителем тока 6 и подается на вход электронного ключа на оптосимисторе 7, и открывает его. The
При этом через открытый электронный ключ на оптосимисторе 7, через нагреватель 8 и последовательно соединенную с ним термопару 9 от источника напряжения переменного тока начинает протекать переменный ток (фиг. 2,в, периоды времени t1-t2, t3-t4). В течение времени открытого состояния электронного ключа на оптосимисторе 7 на выходе усилителя сигнала термопары 1 присутствуют импульсы напряжения (фиг. 2,а, периоды времени t1-t2, t3-t4), амплитуда которых равна выходному напряжению стабилизатора отрицательного напряжения 5. После окончания импульса напряжения на выходе интегрального таймера 4 диод 11 и электронный ключ на оптосимисторе 7 закрываются, и ток от источника напряжения переменного тока (~U) через нагреватель 8 и последовательно соединенную с ним термопару 9 прекращается. Поскольку термопара 9 нагрета, на входе усилителя сигнала термопары 1 присутствует напряжение с термопары 9, пропорциональное температуре нагревателя 8 (фиг. 2,а, периоды времени t0-t1, t2-t3).In this case, through the open electronic switch on the
Когда напряжение термопары 9 с выхода усилителя сигнала термопары 1 станет выше напряжения задатчика температуры 2 (моменты времени t1 и t3 на фиг. 2,а), то на выходе компаратора 3 формируется низкий уровень напряжения, который запускает интегральный таймер 4, импульс, с выхода которого через диод 11 поступает на вход усилителя сигнала термопары 1, и одновременно усиливается усилителем тока 6 и подается на вход электронного ключа на оптосимисторе 7, открывает его, и процесс повторяется.When the voltage of the
Если напряжение термопары 9 с выхода усилителя сигнала термопары 1 ниже напряжения задатчика температуры 2, то на выходе компаратора 3 формируется высокий уровень напряжения, при этом запуск интегрального таймера 4 не происходит.If the voltage of the
В экспериментальном образце регулятора температуры использовались операционные усилители LMC6482AIMX для усилителя сигнала термопары и компаратора, стабилизатор отрицательного напряжения L79L05ACZ, интегральный таймер КР1006ВИ1, электронный ключ - оптосимистор S216S02F.In the experimental model of the temperature controller, the LMC6482AIMX operational amplifiers were used for the thermocouple signal amplifier and the comparator, the L79L05ACZ negative voltage stabilizer, the KR1006VI1 integral timer, and the S216S02F optosimistor electronic switch.
Таким образом, регулятор температуры, содержащий усилитель сигнала термопары, задатчик температуры, компаратор, на вход которого подаются сигналы с выходов усилителя и задатчика температуры, интегральный таймер, управляемый выходным сигналом компаратора, стабилизатор отрицательного напряжения, усилитель тока, последовательно соединенные электронный ключ на оптосимисторе, нагреватель и термопару, подключенные к источнику напряжения переменного тока, обеспечивает повышение надежности работы регулятора температуры и повышение точности регулирования температуры паяльника.Thus, a temperature controller containing a thermocouple signal amplifier, a temperature setting device, a comparator, to the input of which signals from the outputs of the amplifier and a temperature setting device are fed, an integral timer controlled by the output signal of the comparator, a negative voltage stabilizer, a current amplifier, an electronic switch connected in series on an optosimistor, a heater and a thermocouple connected to an AC voltage source improves the reliability of the temperature controller and improves the accuracy of the temperature control of the soldering iron.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021109163U RU204988U1 (en) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Temperature regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021109163U RU204988U1 (en) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Temperature regulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU204988U1 true RU204988U1 (en) | 2021-06-22 |
Family
ID=76505069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021109163U RU204988U1 (en) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Temperature regulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU204988U1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD219701A1 (en) * | 1983-12-16 | 1985-03-13 | Inst Regelungstechnik | TEMPERATURE CONTROLLED LOET PISTON |
| RU1154U1 (en) * | 1993-03-22 | 1995-11-16 | Центральный научно-исследовательский технологический институт | Temperature control device |
| RU2105345C1 (en) * | 1989-04-03 | 1998-02-20 | Волохов Валентин Петрович | Heating temperature regulator |
| WO2004056155A1 (en) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Yong Woo Lee | Electric heating system using low voltage |
| RU2263339C2 (en) * | 2003-06-30 | 2005-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Старт" | Temperature adjuster |
-
2021
- 2021-04-05 RU RU2021109163U patent/RU204988U1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD219701A1 (en) * | 1983-12-16 | 1985-03-13 | Inst Regelungstechnik | TEMPERATURE CONTROLLED LOET PISTON |
| RU2105345C1 (en) * | 1989-04-03 | 1998-02-20 | Волохов Валентин Петрович | Heating temperature regulator |
| RU1154U1 (en) * | 1993-03-22 | 1995-11-16 | Центральный научно-исследовательский технологический институт | Temperature control device |
| WO2004056155A1 (en) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Yong Woo Lee | Electric heating system using low voltage |
| RU2263339C2 (en) * | 2003-06-30 | 2005-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Старт" | Temperature adjuster |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Простейшая паяльная станция на жалах T12". Найдено в Интернет.URLhttps://handmade32.ru/elektronika/prostejshaya-payalnaya-stantsiya-na-zhalah-t12/. Дата кэширования на сайте https://web.archive.org - 24.10.2020. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3789190A (en) | Temperature regulation for electrical heater | |
| RU206154U1 (en) | Temperature regulator | |
| CN111478593B (en) | Flyback constant voltage constant current switching power supply | |
| RU204988U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204958U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204260U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204959U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204993U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204204U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU206921U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU205580U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204994U1 (en) | Temperature regulator | |
| US11532998B2 (en) | Power supply circuit for measuring transient thermal resistances of semiconductor device | |
| RU205269U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU209072U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU208960U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204999U1 (en) | Temperature regulator | |
| CN105307293B (en) | The electric rice cooker heated circuit of 220V AC voltage power supply | |
| KR20140022344A (en) | Switch control device, power supply device comprising the same, and driving method of power supply device | |
| RU2105345C1 (en) | Heating temperature regulator | |
| JPS5836473B2 (en) | induction heating device | |
| US5789721A (en) | High-frequency induction heater and power source circuit for same | |
| US4388515A (en) | Resistance welding control system | |
| US20150016166A1 (en) | Line Current Reference Generator | |
| JPS5448346A (en) | Induction heating apparatus |