Пристрій для керування режимами роботи термоелектричного холодильника

Винахід відноситься до області електротехніки і може бути використаний для зміни напруги на різному навантаженні та регулювання режиму роботи, наприклад термоелектричних холодильників і є удосконаленням пристрою по патенту на винахід України №51719, А01К31/00, G05F1/44, бюл №12, 2002p. Відомий пристрій для регулювання світлового режиму в пташниках (патент України на винахід №51719, МПК7 А01К31/00, G05F1/44, опубл. 16.12.2002р. бюл. №12) пристрій містить комутуючі елементи, наприклад, зустрічно - паралельно включені тиристори, першу групу ламп, випрямляч на діодах, стабілетрони, конденсатори, напівпровідникові діоди, резистори, транзистор, формувач імпульсів на одноперехідному транзисторі з вихідним керуючим трансформатором, польовий транзистор, перемикач режимів з виводами. Пристрій підключено до виводів мережі живлення. Пристрій містить також замикаючий контакт, і другу групу ламп. Відповідні виводи вторинних обмоток керуючого трасформатора підключені через резистори і діоди до керуючих електродів комутуючих елементів. Недоліком даного пристрою є значна складність із-за великої кількості елементів, що обумовлює зростання вартості і габаритів пристрою та неможливість регулювання режимами роботи. Винаходом ставиться завдання підвищення надійності, розширення технологічних можливостей, зменшення габаритів пристрою. Поставлене винаходом завдання досягається тим, що пристрій для керування режимами роботи термоелектричного холодильника який містить комутуючі елементи, наприклад: зустрічно - паралельно включені тиристори, другий випрямляч на діодах, перший вивід діагоналі змінного струму якого підключений через перший резистор до першого із вхідних виводів, другий вивід з'єднаний з другим вхідним виводом, до першого виводу діагоналі постійного струму підключений другий резистор, до точки з'єднання другого резистора і стабілітрона підключений третій резистор, емітер одноперехідного транзистора підключений до конденсатора, перша база одноперехідного транзистора підключена до первинної обмотки керуючого трансформатора, відповідні виводи вторинних обмоток керуючого трансформатора підключені через шостий і сьомий резистори, перший і другий діоди до керуючих електродів комутуючих елементів, друга база одноперехідного транзистора підключена через п'ятий резистор до восьмого резистора, згідно винаходу перший випрямляч на діодах, перший вивід діагоналі змінного струму якого підключений до виводів комутуючих елементів, другий вивід з'єднаний з другим вхідним виводом, до виводів діагоналі постійного струму підключено термоелектричні батареї холодильника, до виходу другого резистора підключений стабілітрон, паралельно третьому резистору і стабілітрону підключено послідовно з'єднані контакт другого температурного реле і четвертий резистор, до точки з'єднання третього резистора і контакту другого температурного реле підключений контакт першого теплового реле, паралельно контакту першого теплового реле, контакту другого температурного реле і четвертому резистору підключений конденсатор, емітер одноперехідного транзистора підключений до точки з'єднання контакту першого теплового реле і конденсатора, до точки з'єднання п'ятого і восьмого резисторів підключений дев'ятий резистор. Для забезпечення стабілізації величини напруги на навантаженні при зміні напруги мережі відносно номінального або установлюваного заданого значення, в схему введено стабілітрон і дев'ятий резистор, в результаті чого відпала необхідність в подільнику напруги, двох резисторах, транзисторі. Для забезпечення живлення термоелектричної батареї холодильника постійним струмом в схему введено випрямляч на діодах. Для керування режимами роботи термоелектричного холодильника введені контакт першого температурного реле, контакт другого температурного реле, четвертий резистор. На фігурі приведена принципова електрична схема пристою для керування режимами роботи термоелектричного холодильника. Пристрій містить: перший 1, другий 2 тиристори; перший випрямляч на діодах 3...6; термоелектричний холодильник 7; другий випрямляч на діодах 9...12; транзистор 20; перший 8, другий 13, третій 15, четвертий 17, п'ятий 22, шостий 23, сьомий 25, восьмий 27, дев'ятий 28 резистори; перший 24, другий 26 діоди; стабілітрон 14; конденсатор 19; керуючий трансформатор 21; контакт першого температурного реле 18; контакт другого температурного реле 16. Пристрій працює наступним чином. В пристрої використовується принцип фазового регулювання, при якому зміна в кожний півперіод тривалості протікання струму через навантаження залежить від величини напруги мережі живлення. Напругу на навантаженні комутують тиристори 1 і 2, включення яких виконується за допомогою схеми керування через вихідний керуючий трансформатор 21. Для забезпечення режиму охолодження в холодильній камері виводи випрямляча на діодах 3...6 підключаються до термоелектричної батареї дотримуючись полярності +, - у відповідності до режиму холодильника. При підключенні пристрою до мережі живлення на початку кожного півперіоду комутуючі елементи 1 і 2 закриті, напруга мережі прикладена до них. Напруга мережі подається на випрямляч з діодами 9...12 випрямляється і подається на формувач імпульсів резистор 13 і стабілітрон 14, на виході якого утворюються трапецеїдальні імпульси постійної амплітуди. Конденсатор 19 через резистор 15 і контакт температурного реле 18 починає зарядження, в результаті чого на емітері одноперехідного транзистора 20 напруга повільно зростає від нуля до напруги відкривання транзистора 20. Випрямлена напруга через резистор 27 подається на резистор 28, який формує міжбазову напругу одно перехідного транзистора 20, величина якої визначає момент відкривання транзистора 20. При відкриванні транзистора 20 конденсатор 19 розряджається на первинну обмотку трансформатора 21, в результаті чого в його вторинних обмотках виникають імпульси, що подаються на керуючі електроди комутуючих елементів 1 і 2. Живлення через тиристори 1 і 2 поступає на перший випрямляч на діодах 3...6 випрямляється і подається на термоелектричну батарею холодильника. Струм що заряджає конденсатор 19, проходить через змінний резистор 15, при зміні величини якого змінюється і струм зарядки конденсатора 19, що призводить до зміни часу зарядки конденсатора 19 до напруги відкривання транзистора 20 і зміщення моменту виникнення імпульсів керування, таким чином змінюється інтервал ввімкнутого стану комутуючих елементів 1 і 2, відповідно змінюється напруга на навантаженні. При зменшенні температури, в холодильній камері, до відповідного значення контакт температурного реле 18 розмикається і конденсатор 19 перестає заряджатися, в результаті чого комутуючи елементи залишаються закритими, живлення на термоелектричну батарею не подається і температура в холодильній камері перестає зменшуватися. Через відповідний проміжок часу, за рахунок теплообміну з оточуючим середовищем, температура в холодильній камері починає зростати до моменту замикання контакту температурного реле 18, в результаті чого термоелектрична батарея отримує живлення і температура в холодильній камері починає знижуватися. Такими чином температура в холодильній камері буде підтримуватися в заданих межах. Для забезпечення режиму нагрівання в холодильній камері, виводи випрямляча на діодах 3...6 підключаються до термоелектричної батареї у зворотній полярності -, + ніж у режимі холодильника. При зростанні температури, в холодильній камері, до відповідного значення контакт температурного реле 16 замикається, що призводить до зменшення струму зарядки конденсатора 19, в результаті чого він не заряджається до напруги відкривання транзистора 20 і комутуючи елементи 1 і 2 остаються закритими, живлення на термоелектричну батарею не подається, температура в холодильній камері перестає збільшуватися. Через відповідний проміжок часу, за рахунок теплообміну з оточуючим середовищем, температура в холодильній камері починає зменшуватися до моменту розмикання контакту температурного реле 16, в результаті чого термоелектрична батарея отримує живлення і температура в холодильній камері починає зростати. Такими чином температура в холодильній камері буде підтримуватися в заданих межах. Стабілізація напруги на навантаженні відбувається наступним чином. Будь-яка зміна, наприклад, збільшення напруги в мережі, викликає пропорційне збільшення міжбазової напруги одноперехідного транзистора 20, в результаті чого збільшується час наростання напруги на емітері до значення, достатнього для відкривання транзистора 20. Це призводить до збільшення кута затримки тиристорів і відповідно до зменшення напруги на навантаженні, тобто відбувається стабілізація напруги. Таким чином, запропонована схема вигідно відрізняється від прототипу тим, що виконуючи функції регулювання і стабілізації напруги вона більш надійна в експлуатації, має менш громіздку схему, що зменшує її вартість, розміри і забезпечує регулювання режимами роботи термоелектричних холодильників без застосування дороговартісних силових понижуючих трансформаторів.