用于维持施密特触发器上的热惯性负载工作温度的装置。方案、说明

用于维持施密特触发器上热惯性负载的工作温度的装置。无线电电子电气工程百科全书

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该电子装置可用于维持电熨斗、电炉、电锅炉等热惯量大的负载的工作温度。该装置还可成功替代上述装置中双金属触点出现故障时的使用。

借助此设备，您可以节省电力并延长热量和电力消耗设备的寿命。输入端带有场效应晶体管的施密特触发器 (TSh) 可用于必须将交流信号转换为脉冲的电子自动化设备。这些是诊断电路、相移计和其他设备。 TS本身组装在晶体管VT1、VT2上，工作频率范围为零赫兹到千赫兹单位，具有较大的输入阻抗和可调的响应阈值。

该设备允许您连接功率高达 1,3 kW 的加热设备，并根据以下范围逐步控制所连接负载的功率：0、17、34、50、65 和 100%。

电路（见图）由VD2上的桥式整流器、VD3、VD4上的稳定器、VT1、VT2上的TS本身、电流放大器-VT3上的射极跟随器、负载继电器K1和带负载的继电器K2组成。强大的接触组，用于连接强大的热负载。

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大家知道，传统pnp型晶体管上的触发器是一种具有发射极连接的电子器件，其中晶体管的发射极连接在一起，工作于公共电流负载（图中的R11），以及晶体管自身的负载（R1和R2）由于上述电路和公共电流电阻R11产生的反馈，只能处于继电器模式，即一个晶体管打开，另一个关闭，反之亦然。该 TS 与上述 TS 的不同之处在于，场（沟道）晶体管在电路的输入端导通，而不是通常的 pnp 晶体管。

TS广泛应用于电子领域，例如第一台国产彩电“Electron 701”和“Rubin 401-1”（用于跟踪色彩同步）。本例中的 TS 电路是灯半导体电路。触发器的初始状态：晶体管VT2开启，VT1关闭。如果没有负电压施加到触发输入（R4和R5的连接点），则触发始终处于初始状态。如果向触发输入施加高于触发阈值的负电压，则在一定电压（阈值）时，它将进入另一个稳定状态。在这种情况下，VT2将关闭，VT1将打开。

当输入电压增加时的响应阈值以及输入电压下降时触发器返回其原始状态的电压不相等时，就会出现等于 dU 的所谓迟滞。

工作原理。当电源电压施加到 TS 时（Upit = 15 V），电容器 C2 通过电阻器 R4 和继电器 K1.1 的常闭触点开始充电。触发输入端（电容器 C2 上）的负电压上升。当达到一定电压（约4,5V）时，晶体管VT2跳入截止状态。继电器K1接通（HL1亮），触点K1.1断开充电电路C2。电容器C2通过电路C2-R5-R8放电。在一定电压（约3V）下，TS恢复到原始状态。晶体管VT2打开，继电器K1关闭。电容器 C2 通过触点 K1.1 再次充电，并重复该循环。

根据图中所示的额定值，继电器 K1 接通 7 秒，断开 14 秒。这样，就可以得到1、0、35、65%值（图中所示的拨动开关SB100的位置）的功耗规模。

如果SB1拨动开关打开，则大功率二极管VD5连接到负载电路，这允许您获得0、17、34、50、65、100%的离散总体加热范围。如有必要，可以更改此比例。例如，当作者使用电阻R4 = 100 kOhm，R8 = 75 kOhm（Upit = 15 V）时，继电器处于导通状态的时间为8 s，处于关断状态的时间为24 s。结果，加热等级如下：main 0, 25, 75, 100；附加 0、12、37、50。

与之前发表的晶闸管电路相比[1-4]，这种加热功率控制电路的优点是无需对电路进行任何改变，通过引入额外的元件（功率继电器K2'，SA1'SB1'，VD5'，如以及用于连接负载的插座），您可以独立调节另一个热负载，类似于主负载。在对调节两个或三个负载的装置进行细化的情况下，需要选择电容器C3的电容量。

细节。 C3 - 工作电压为 400..500 V。该电路使用 K73-11 电容器 2,2 μF x 250 V。电容器 C1、C2、C6 为 K50-6 类型。电阻R12的功率为0.5或1瓦。电阻器 R13 - 2 W，阻值为 47..68 欧姆。其余电阻的功率为0,125或0,25瓦。二极管 VD1 - D9 型锗，具有任何字母索引。电桥VD2——高压，例如KTS403A...V、KTS404A..V。稳压二极管VD3、VD4安装在面积为1x1 cm2的散热器上。它们可以用一个 D815E 齐纳二极管替换。 VD5安装在散热器上。作为VD5，可以使用任何高压类型D245、D245A、D246、D246A、D247。拨动开关SB1型TV1-2。开关 SA1 类型 PM2（通行证 5P2N 或 11P1N）。晶体管VT1采用低截止电压型号KP103E、KP201E或2P103A。特别要注意栅极VT1的连接。晶体管VT2类型pnp，增益至少为50。继电器K1类型RES22（护照RF4.500.129或0230502），继电器K2类型REN18（护照РХ4.564.509）。 K2.1 - REN18 继电器的两个并联触点。

为了抑制器件产生的干扰，电路中引入元件C4和C5，其电容根据经验选择。通过打开任何调谐到 MW 或 LW 范围的无线电接收器，通过打开和关闭 K2 继电器，它们可以最大限度地减少电路对其他设备操作造成的干扰。与继电器 K2 的绕组并联，还建议安装一个二极管，其负极连接到公共导线。

由于电路与 220 V 网络存在电流连接，因此在设备安装和调试期间必须遵守所有安全措施。

建议分两阶段进行安装，将电路分为两个节点。第一个节点是齐纳二极管VD3、VD4（TSh、继电器K1）右侧的所有元件，第二个节点是左侧（根据示意图）部分，包括VD3和VD4。安装时采用这种做法是因为主节点（TSh和继电器K1）配置了不与网络连接的恒定15V电源，这样可以防止安装设备时触电。

调整。用元素 K1、R6、R7、HL1 组装一个节点。将欧姆表（或任何其他探头）连接在继电器K1的自由触点上，检查K1的通断电压。选择R6，实现继电器K1在7..9V开启，在3,5…4,5V关闭。然后将被调试节点连接到电路。在公共线（“+”C1 和 C2）和 VT3 发射极之间连接一个欧姆表。对 TS 施加 15 V 的恒定电压。如果电路组装无误，则 TS 立即开始正常工作。同时，电压表上记录两个电压值（HL1上复制电压）：低电平（约3V，继电器K1断开）和高电平（约11V，继电器K1接通）。当电压表上固定U=3V时，触发器处于初始状态，当固定11V时，TSh处于“倒置”状态。此时，触点K1.1打开，电容器C2开始放电，继电器K1将处于这种状态，直到C2上的电压下降到该触发器的下阈值，突然切换到另一个稳定状态。触点K1.1闭合，C2再次充电并重复该循环。在R4和R8的帮助下检查TS的正常功能后，选择所需的加热规模。

电路的右侧与电源断开。然后他们仔细检查左侧电路的安装是否正确，然后组装整个电路。将组装好的设备连接到网络后，用电压表检查电压（探头位于“+”C1 和 C2 上）。 VT3集电极上的电压应为15±0,5V，“-”VD2上的电压应为20±2V。

当电路中使用具有可调响应阈值的TS时，需要安装带有限制添加剂的变量来代替恒定电阻R1。

参考文献：

Nigmatulin.Yu。广泛应用的功率调节器// Radio.-1998.-No. 7.S.40-41。
普罗科普采夫.于. 自动定期打开和关闭负载 // Radio.-1998.-No. 9.-P.45。
托林.S.F. 双向可控硅功率调节器//Radioamator.-1998.-No.6.-P.43。
库兹涅佐夫.A. 低干扰双向晶闸管功率调节器 // Radio.-1998.-№6.-S.60-61。

作者：V.G.Nikitenko、O.V.Nikitenko

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