Пристрій для захисту електронного виробу від переохолодження і проникнення вологи

1. Пристрій для захисту електронного виробу від переохолодження і проникнення вологи, що містить датчик температури, нагрівач, блок керування, який включає складаний корпус, клавіатуру і елементи світлової і символьної індикації, розміщені під світлопропускаючою плівкою, яка нерухомо закріплена з боку передньої площини корпуса, блок керування електрично зв'язаний з датчиком температури і нагрівачем з можливістю по сигналу від датчика температури, при зниженні її нижче критичного значення, формувати сигнал на вмикання нагрівача або вимкнення його, коли температура досягає значення, що відповідає температурі, заданій для роботи електронного виробу без підігріву, який відрізняється тим, що він додатко U 2 (19) 1 3 20868 рухомо встановлені електронні вироби. В контейнері знаходяться нагрівачі, які занурені у діелектричну рідину. В діелектричну рідину затоплена також частина електронних виробів, які представляють собою напівпровідникові кристали, встановлені на монтажних платах. Частину контейнера відомого пристрою утворює конденсатор. Нагрівачі та електронні вироби електрично зв'язані з мережею живлення і блоком керування. Після вмикання нагрівачів з деякою затримкою, достатньою для формування плівки рідини, вмикаються і електронні вироби, що працюють одночасно з нагрівачами. Таким чином, досягається такий нагрів рідини, який достатній для підтримання необхідної інтенсивності її кипіння для ефективного охолодження кристалів. Відомий пристрій використовується в системах охолодження обчислювальних машин з високою швидкодією і не може бути застосований без доопрацювання для вказаних вище електронних виробів у процесі їхнього захисту від переохолодження і проникнення вологи. Відомий пристрій для нагріву та охолодження радіоелектронної апаратури, описаний в [патенті Російської Федерації на винахід №2229757, М. кл. 7 H01 L 23/36, Н05 К 7/20, опубл. 27.05.2004]. Пристрій складається з охолоджувача, на якому розміщені електронні вироби (силові напівпровідникові елементи) і датчик температури. Під охолоджувачем встановлена ємність, що входить до складу замкненого контуру нагріву і заповнена незамерзаючою рідиною. Нагрівач може бути розташований в ємності з рідиною. Пристрій включає також насос, напірний трубопровід, розширювальний бачок з рідиною і зливний трубопровід. Крім того, пристрій споряджений блоком керування, електрично зв'язаним з датчиком температури, електронагрівачем та насосом. Блок керування регулює температуру рідини в режимі нагріву та охолодження. При низькій температурі оточуючого повітря за командою з блока керування вмикається нагрівач. Після нагріву рідини вмикається насос і рідина через нього, а також напірний трубопровід поступає в о холуджувач і нагріває його. Тепло від охолоджувача передається силовим напівпровідниковим приладам. Після нагріву охолоджувача сигнал з датчика температури поступає в блок керування, який вимикає електронагрівач та насос і вмикає перетворювач. Відомий пристрій не передбачає захисту електронних виробів від проникнення вологи і складний у реалізації. Відома конструкція убудовуваного блока керування, який використовується в комплетних пристроях керування та захисту УЕВН. [Див. патент України на корисну модель №766, М. кл. 7 Н05 К 5/00, опубл. 15.03.2001, Бюл. №2, а також свідоцтво Російської Федерації на корисну модель №15945 М. кл. Н05 К 5/00, опубл. 20.11.2000, Бюл. №32]. Конструкція відомого блока керування комплектного пристрою забезпечує одночасний захист електронних виробів, що розміщуються в його корпусі, як від переохолодження, незалежно від робочого режиму блока, так і від проникнення вологи. Вказаний блок містить такі елементи як датчик температури та нагрівач. Блок керування включає 4 також складаний корпус, клавіатур у та елементи світлової і символьної індикації, розміщені під світлопропускаючою плівкою, яка нерухомо закріплена з боку передньої площини корпуса. Блок керування електрично зв'язаний з датчиком температури та нагрівачем і по сигналу від датчика температури, при зниженні її нижче критичного значення, формує сигнал на вмикання нагрівача або вимкнення його, коли температура досягає значення, що відповідає температурі, заданій для роботи електронного виробу без підігріву. Вказані ознаки є спільними з конструкцією, що заявляється. Умовні позначки для клавіатури, елементів світлової і символьної індикації можуть бути зображені, наприклад, на пружній плівці. Відомий пристрій не передбачає захисту від переохолодження власне силових електронних виробів комплектного пристрою, наприклад, дросельних елементів, електролітичних конденсаторів і інших силових приладів. В основу корисної моделі поставлена задача розробки такого пристрою, в якому спільне використання алгоритму роботи блока керування в процесі захисту від переохолодження, а також елементів його конструкції, яка забезпечує захист від проникнення вологи, які доповнені новими конструктивними вузлами, забезпечують надійний захист вищезгаданих електронних виробів від жорстких умов роботи при мінімальній кількості засобів. Для розв'язання поставленої задачі удосконалюється пристрій для захисту електронного виробу від переохолодження та проникнення вологи, що містить датчик температури та нагрівач. Блок керування відомого пристрою включає складаний корпус, клавіатур у і елементи світлової і символьної індикації, розміщені під світлопропускаючою плівкою, яка нерухомо закріплена з боку передньої площини корпуса. Блок керування електрично зв'язаний з датчиком температури та нагрівачем. При зниженні температури нижче критичного значення, по сигналу від датчика температури блок керування формує сигнал на вмикання нагрівача або вимкнення його, коли температура досягає значення, що відповідає температурі, заданій для роботи електронного виробу без підігріву. Згідно з корисною моделлю пристрій додатково містить контактор, електрично зв'язаний з живильною мережею, блоком керування і електронним виробом, який нерухомо встановлений спільно з датчиком температури і нагрівачем всередині складаного герметичного бака, заповненого незамерзаючою, ізолюючою і незмішувальною з водою рідиною, наприклад, трансформаторним маслом. При цьому блок керування після досягнення температури, заданої для роботи електронного виробу без підігріву, формує сигнал на постійне вмикання контактора. Блок керування містить, наприклад, тригер і схему порівняння, один із входів якої зв'язаний з виходом датчика температури, а др угий підключений до джерела сигналу, що відповідає значенню температури, заданої для роботи електронного виробу без підігріву. Перший вихід схеми порів 5 20868 няння зв'язаний з керуючим входом реле, вхід якого підключений до мережі живлення, а вихід до нагрівача. При цьому другий вихід схеми порівняння з'єднаний з входом тригера, вихід якого зв'язаний з входом керування контактора, інші входи якого підключені до мережі живлення, а виходи до електронного виробу. Використання у ролі теплоносія рідини з певними властивостями, яка покриває електронний виріб, датчик температури і нагрівач, при управлінні пристроєм незалежно від робочого режиму електронного виробу, по сигналах, від датчика температури, забезпечує розв'язання проблеми захисту від переохолодження електронного виробу простими засобами. При цьому спільне розміщення електронного виробу, нагрівача і датчика температури в балі, який заповнений власне незамерзаючою, ізолюючою і незмішувальною з водою рідиною, наприклад, трансформаторним маслом, дозволяє тими ж засобами, що й при захисті від переохолодження, додатково захистити виріб від вологи і навіть від електропровідного пилу, що підвищує надійність. Пристрій, що заявляється, пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 представлена функціональна схема запропонованого пристрою для захисту електронного виробу від переохолодження і проникнення вологи, на Фіг.2 - приклад конструктивного виконання блока керування, на Фіг.3 - функціональна схема блока керування. Пристрій для захисту електронного виробу від переохолодження і проникнення вологи (Фіг.1) містить датчик температури 1, нагрівач 2 і блок керування 3, який може бути вбудовуваним. Пристрій додатково включає контактор 4, електрично зв'язаний з блоком керування 3 і за допомогою клем 5 з живильною мережею, і складаний герметичний бак 6, заповнений незамерзаючою, ізолюючою і незмішувальною з водою рідиною 7, наприклад, трансформаторним маслом. В баці 6 нерухомо встановлені електронний виріб 8, електрично зв'язаний з контактором 4, датчик температури 1 і нагрівач 2. При цьому датчик температури 1 і нагрівач 2 електрично зв'язані з блоком керування 3, так що ви хід датчика температури 1, підключений на вхід блока 3, вихід якого зв'язаний з входом нагрівача 2. Незамерзаюча, ізолююча і незмішувальна з водою рідина 7, наприклад, трансформаторне масло, повністю покриває електронний виріб 8, нагрівач 2 і датчик температури 1. При цьому блок керування 3, незалежно від робочого режиму і до вмикання електронного виробу, по сигналу від датчика температури 1, при зниженні температури (Т) до значення нижче критичної, що відповідає заданій температурі (Тзад) для роботи електронного виробу 8 без підігріву, формує си гнал на вмикання нагрівача 2 або вимкнення його, коли температура (Т), контрольована датчиком температури 1, досягає заданного значення (Тзад). При цьому блок керування 3 після досягнення температури (Т), значення заданої для роботи електронного виробу 8 без підігріву - (Тзад), формує сигнал на постійне вмикання контактора 4. 6 Вхід керування контактора 4 електрично зв'язаний з виходом керування блока 3. Інші входи контактора підключені до мережі живлення через клеми 5, а виходи - до електронного виробу 8. Виходи електронного виробу 8 зв'язані через клеми 9 зі споживачем (на кресленні не показаний). Електричні зв'язки елементів 1, 2 і 8, розміщених в баці 6, конструктивно виконані у вигляді герметичних уводів 10. Така компоновка бака 6 виключає проникнення в нього вологи. Блок керування 3 (Фіг.2) включає, наприклад, складаний корпус 11. Передня панель 12 корпуса 11 закрита пружною світлопропускаючою плівкою 13, встановленою з боку передньої площини корпуса 11, де зображені умовні позначки для клавіатури 14, а також елементів світлової 15 і символьної 16 індикації. Блок 3 включає також друковану плату 17 і, як мінімум, один електричний роз'єм 18, розміщений, наприклад, на задній стінці корпуса 11. Плівка 13, наприклад, нерухомо закріплена на панелі 12 і закриває із зовнішнього боку отвори в ній для клавіатури 14 і елементів світлової 15 и символьної 16 індикації. У ролі клавіатури 14 у запропонованому пристрої може бути використана мембранна клавіатура, розташована під плівкою 13. Така конструкція блока 3 виключає проникнення в нього вологи. Функціональна схема блока 3, що використовується для автономного керування захистом від переохолодження (Фіг.3), містить, наприклад, схему порівняння 19, один з входів якої зв'язаний з виходом датчика температури 1, а другий підключений до джерела сигналу (Тзад), що відповідає температурі, заданій для роботи електронного виробу 8 без підігріву. Перший вихід схеми порівняння 19 зв'язаний з керуючим входом реле 20, вхід якого подключений до мережі живлення, а вихід - до нагрівача 2. Другий ви хід схеми порівняння 19 з'єднаний із входом тригера 21, вихід якого зв'язаний з входом керування контактора 4, інші входи якого підключені до мережі живлення через клеми 5, а виходи до електронного виробу 8. Пристрій у процесі захисту від переохолодження електронного виробу 8, розміщеного в баці 6, заповненому трансформаторним маслом, працює наступним чином. При подачі напруги від джерела живлення на клеми 5 вмикається блок керування 3. Якщо температура рідини 7 в баці 6 нижча, ніж Тзад, засвічується елемент світлової індикації 15, який індикує стан підготовки до робочого режиму пристрою. При цьому на елементах символьної індикації 16 з'являється напис із зазначенням температури рідини 7 в баці 6. У цьому стані контакти контактора 4 розімкнеш, а контакти реле 20, через які подається напруга на нагрівач 2, замкнені. Нагрівач 2, нагріваючи рідину 7, забезпечує нагрів електронного виробу 8 і датчика температури 1 в процесі теплообміну. Після досягнення температури (Т), що контролюється датчиком температури 1, значення Тзад відбувається відімкнення нагрівача 2, і елемент світлової індикації 15 індикує дозвіл до вмикання робочого режиму електронного виробу 8. При цьому сигнал дозволу запам'ятовується 7 20868 тригером 21, який через контактор 4 підключає електронний виріб 8 до живильної мережі. Елементи світлової індикації 15 показують вмикання робочого режиму електронного виробу 8. На елементах символьної індикації 16 відображається напис, що вказує на наявність напруги на входах електронного виробу 8. Описана вище автономна робота блока керування 3 в режимі захисту від переохолодження, яка ілюструвалася елементами світлової і символьної індикації, забезпечувалась роботою схеми порівняння 19 та тригера 21, що входять до нього. При цьому схема 19 порівнює сигнал від датчика температури 1 (Т) з сигналом (Тзад) що відповідає Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 8 температурі, заданій для роботи електронного виробу 8 без підігріву. Якщо Т