RU206921U1 - Temperature regulator - Google Patents
Temperature regulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU206921U1 RU206921U1 RU2021118064U RU2021118064U RU206921U1 RU 206921 U1 RU206921 U1 RU 206921U1 RU 2021118064 U RU2021118064 U RU 2021118064U RU 2021118064 U RU2021118064 U RU 2021118064U RU 206921 U1 RU206921 U1 RU 206921U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- comparator
- electronic switch
- thermocouple
- Prior art date
Links
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 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
- 108010075750 P-Type Calcium Channels Proteins 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 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
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники, электроники и автоматического регулирования температуры и может быть использована для регулировки и поддержания на заданном уровне температуры нагрева паяльников.Технический результат достигается за счет того, что регулятор температуры содержит компаратор, задатчик температуры, подключенный ко входу компаратора, последовательно соединенные электронный ключ, нагреватель и термопару, усилитель, выход которого подключен к электронному ключу, при этом дополнительно снабжен стабилизатором отрицательного напряжения, усилителем сигнала термопары, выход которого подключен ко входу компаратора, а его выход подключен ко входу интегрального таймера, выход интегрального таймера подключен ко входу усилителя, и электронным ключом, выполненным на биполярном транзисторе с изолированным затвором, мостовым выпрямителем переменного тока, ко входу которого подведено напряжение питания переменного тока, а его отрицательный выход подключен к электронному ключу на биполярном транзисторе с изолированным затвором, и через диод – ко входу стабилизатора отрицательного напряжения и конденсатору, включенному между входом стабилизатора отрицательного напряжения и положительным выходом мостового выпрямителя переменного тока.Технический результат – повышение надежности работы регулятора температуры и повышение точности регулирования температуры паяльника.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 achieved due to the fact that the temperature controller contains a comparator, a temperature setting device connected to the comparator input, connected in series electronic switch, heater and thermocouple, amplifier, the output of which is connected to the electronic switch, while additionally equipped with a negative voltage stabilizer, thermocouple signal amplifier, the output of which is connected to the input of the comparator, and its output is connected to the input of the integral timer, the output of the integral timer is connected to the input amplifier, and an electronic switch made on an insulated gate bipolar transistor, an AC bridge rectifier, to the input of which the AC supply voltage is supplied, and its negative output is connected to an electronic I use an insulated gate bipolar transistor and through a diode to the input of the negative voltage stabilizer and a capacitor connected between the input of the negative voltage stabilizer and the positive output of the AC bridge rectifier. The technical result is to increase the reliability of the temperature controller and increase the accuracy of temperature control of the soldering iron.
Description
Полезная модель относится к области электротехники, электроники и автоматического регулирования температуры и может быть использована для регулировки и поддержания 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 regulate 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 an amplifier, a key, a voltage converter with a first transformer and a 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 ко 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. 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 regulator (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 the 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, усилитель, выход которого подключен к электронному ключу, при этом дополнительно снабжен стабилизатором отрицательного напряжения, усилителем сигнала термопары, выход которого подключен к входу компаратора, а его выход подключен к входу интегрального таймера, выход интегрального таймера подключен к входу усилителя, и электронным ключом, выполненном на биполярном транзисторе с изолированным затвором, мостовым выпрямителем переменного тока, к входу которого подведено напряжение питания переменного тока, а его отрицательный выход подключен к электронному ключу на биполярном транзисторе с изолированным затвором, и через диод – к входу стабилизатора отрицательного напряжения и конденсатору, включенному между входом стабилизатора отрицательного напряжения и положительным выходом мостового выпрямителя переменного тока.The technical result is achieved due to the fact that a temperature controller containing a comparator, a temperature setter connected to the input of the comparator, an electronic switch, a heater and a thermocouple connected in series, an amplifier, the output of which is connected to an electronic switch, is additionally equipped with a negative voltage stabilizer, a signal amplifier thermocouple, the output of which is connected to the input of the comparator, and its output is connected to the input of the integral timer, the output of the integral timer is connected to the input of the amplifier, and an electronic key made on an insulated gate bipolar transistor, an AC bridge rectifier, to the input of which the AC supply voltage is supplied current, and its negative output is connected to an electronic switch on an insulated gate bipolar transistor, and through a diode to the input of the negative voltage stabilizer and a capacitor connected between the input of the negative voltage stabilizer and the positive the output of the AC bridge rectifier.
Сущность предлагаемого регулятора температуры заключается во введении в него усилителя сигнала термопары и интегрального таймера, формирующего импульс фиксированной длительности для управления электронным ключом, выполненном на биполярном транзисторе с изолированным затвором, 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 a thermocouple signal amplifier and an integral timer into it, which forms a pulse of fixed duration to control an electronic switch made on an insulated gate bipolar transistor, which will improve the accuracy of temperature control and increase the reliability of the temperature controller when it is powered from an AC source. current.
На фиг. 1 изображена структурная схема регулятора температуры. На фиг. 2 приведены диаграммы напряжений относительно положительного (+) выхода мостового выпрямителя переменного тока в характерных точках схемы регулятора температуры.FIG. 1 shows a block diagram of a temperature controller. FIG. 2 shows voltage diagrams relative to the positive (+) output of the AC bridge rectifier 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 задатчика температуры 2, интегральный таймер 4, управляемый выходным сигналом компаратора 3, стабилизатор отрицательного напряжения 5, усилитель 6, вход которого соединен с выходом интегрального таймера 4, а выход подключен к входу электронного ключа 7 на биполярном транзисторе с изолированным затвором, последовательно с которым соединены нагреватель 8 и термопара 9, и включены между положительным (+) и отрицательным (-) выходами мостового выпрямителя переменного тока 10. Вход усилителя сигнала термопары 1 подключен к выходу электронного ключа 7 на биполярном транзисторе с изолированным затвором. Напряжение питания сглаживается фильтром, образованным диодом 11 и конденсатором 12, и подается на вход стабилизатора отрицательного напряжения 5, выходное напряжение которого предназначено для питания всех блоков регулятора температуры. The block diagram of the temperature controller (Fig. 1) contains a
Регулятор температуры работает следующим образом. The temperature controller works as follows.
Усилитель сигнала термопары 1 усиливает выходное напряжение термопары 9, которое 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 усиливается усилителем 6, подается на электронный ключ 7 на биполярном транзисторе с изолированным затвором, и открывают его. The
При этом от положительного (+) выхода мостового выпрямителя переменного тока 10 через термопару 9, нагреватель 8 и последовательно соединенный с ними открытый электронный ключ 7 на биполярном транзисторе с изолированным затвором, к отрицательному (-) выходу мостового выпрямителя переменного тока 10 начинает протекать ток (фиг. 2,в, периоды времени t1 – t2, t3 – t4). В течение времени открытого состояния электронного ключа 7 на биполярном транзисторе с изолированным затвором на выходе усилителя сигнала термопары 1 присутствует импульсы напряжения, (фиг. 2,а), амплитуда которых равна выходному напряжению стабилизатора отрицательного напряжения 5. После окончания импульса на выходе интегрального таймера 4 электронный ключ 7 на биполярном транзисторе с изолированным затвором закрывается, и ток от положительного (+) выхода мостового выпрямителя переменного тока 10 через термопару 9, нагреватель 8 и последовательно соединенный с ними электронный ключ 7 на биполярном транзисторе с изолированным затвором прекращается. Поскольку термопара 9 нагрета, на входе усилителя сигнала термопары 1 присутствует напряжение, пропорциональное температуре нагревателя 8, которое усиливается усилителем сигнала термопары 1 (фиг. 2,а, периоды времени t0 – t1, t2 - t3, t4 – t5).At the same time, current ( Fig. 2, c, time periods t 1 - t 2 , t 3 - t 4 ). During the time of the open state of the
Когда напряжение термопары 9 с выхода усилителя сигнала термопары 1 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, усиливается усилителем 6 и открывает электронный ключ 7 на биполярном транзисторе с изолированным затвором, 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 – биполярный транзистор с изолированным затвором типа IRG4IBC20KD, мостовой выпрямитель переменного тока – GBU6K.The experimental model of the temperature controller used operational amplifiers LMC6482AIMX for a thermocouple signal amplifier and a comparator, a negative voltage stabilizer L79L05ACZ, an integral timer KR1006VI1, an electronic switch - a bipolar transistor with an insulated gate of the IRG4IBC20KD type, an AC bridge rectifier - GBU6K.
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, электронный ключ на биполярном транзисторе с изолированным затвором, нагреватель и термопару, соединенные последовательно, 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 temperature setting device are fed, an integral timer controlled by the output signal of the comparator, a negative voltage stabilizer, an amplifier, an electronic switch on an insulated gate bipolar transistor , a heater and a thermocouple connected in series, provides an increase in the reliability of the temperature controller and an increase in the accuracy of the temperature control of the soldering iron.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021118064U RU206921U1 (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Temperature regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021118064U RU206921U1 (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Temperature regulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU206921U1 true RU206921U1 (en) | 2021-10-01 |
Family
ID=78000494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021118064U RU206921U1 (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Temperature regulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU206921U1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2164177B (en) * | 1984-09-06 | 1988-06-02 | Minnesota Mining & Mfg | Circuitry for control of the temperature of a heating element adapted to be contacted by a material to be heated |
| RU2105345C1 (en) * | 1989-04-03 | 1998-02-20 | Волохов Валентин Петрович | Heating temperature regulator |
| RU15797U1 (en) * | 2000-05-30 | 2000-11-10 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | REGULATOR |
| WO2004056155A1 (en) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Yong Woo Lee | Electric heating system using low voltage |
| RU2239864C1 (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Старт" | Temperature adjuster |
| RU2263339C2 (en) * | 2003-06-30 | 2005-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Старт" | Temperature adjuster |
-
2021
- 2021-06-22 RU RU2021118064U patent/RU206921U1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2164177B (en) * | 1984-09-06 | 1988-06-02 | Minnesota Mining & Mfg | Circuitry for control of the temperature of a heating element adapted to be contacted by a material to be heated |
| RU2105345C1 (en) * | 1989-04-03 | 1998-02-20 | Волохов Валентин Петрович | Heating temperature regulator |
| RU15797U1 (en) * | 2000-05-30 | 2000-11-10 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | REGULATOR |
| WO2004056155A1 (en) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Yong Woo Lee | Electric heating system using low voltage |
| RU2239864C1 (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Старт" | Temperature adjuster |
| RU2263339C2 (en) * | 2003-06-30 | 2005-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Старт" | Temperature adjuster |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3789190A (en) | Temperature regulation for electrical heater | |
| RU206154U1 (en) | Temperature regulator | |
| CN109932629A (en) | The method of measurement and control power VDMOSFET device junction temperature in a kind of experiment of power cycle | |
| RU206921U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU2239864C1 (en) | Temperature adjuster | |
| RU204988U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU205580U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204993U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204958U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204204U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204994U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204260U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU209072U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204999U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU204959U1 (en) | Temperature regulator | |
| US11532998B2 (en) | Power supply circuit for measuring transient thermal resistances of semiconductor device | |
| RU208960U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU205269U1 (en) | Temperature regulator | |
| RU2105345C1 (en) | Heating temperature regulator | |
| JPS5836473B2 (en) | induction heating device | |
| US5789721A (en) | High-frequency induction heater and power source circuit for same | |
| CN109982467B (en) | Electromagnetic heating circuit, electromagnetic heating appliance and current adjusting method | |
| KR101386139B1 (en) | Calibration method for characteristics current measuring condition setting of the power semiconductors | |
| SU613302A1 (en) | Temperature regulator | |
| CN114740323A (en) | GaN device junction temperature and thermal resistance monitoring circuit and method |