[实用新型]可控硅调频温度控制器

说明书

本实用新型涉及一种由温差--频率转换器组成的可控硅调频温度控制器，它适用于任何电加热设备的恒温控制。

目前的现有技术中，常见的温控器为继电器两点式控制，控制加热电源的接通与关断。由于两点式温度控制器受温度波动大、建立恒温的过程时间长的影响，所以控温精度低。

本实用新型的目的是提供一种可控硅调频温度控制器，它能使各种加热设备在很短时间内能精确地达到恒温的控制。

本实用新型的目的是这样实现的：可控硅调频温度控制器的核心是温差-频率转换器，执行元件为双向可控硅，因而是无触点式。由温度传感器测定当前温度并与设定温度相比较，其差值控制加热电流的开关频率，即差值越大开关频率越高，加热功率也越大，升温也越快；反之，温度差值越小，电源加热频率越低，加热功率越小升温也越慢，当温度达到设定温度时，则通电加热频率为零即完全停止加热，但实际上在停止加热时温度有下降的倾向，则又以一定的频率加热以补赏热量的损失，从而保持恒温，因此恒温性能非常好，可达±0.1℃。

本实用新型的优点是：由于本控制器的执行元件采用了双向可控硅，因而是无触点式，所以大大缩短了恒温控制时间，使恒温性能非常好，可达到±0.1℃。例如家用电烤箱改做恒温干燥箱，用普通两点式温度波动达10℃左右不能恒温，而用本温控器通电10分钟即达到恒温，精度达到0.1℃，用本温控器取代现行恒温加热设备如干燥箱、高温电炉等是完全可行的。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型可控硅调频温度控制器的电路原理图。

由图1可知，D₂为硅二极管IN4148在此做为PN结温度传感器使用，其结电压随温度而改变，一般每上升1℃结电压改变-2.0～2.2MV，在200℃以下时成线性变化，本温控器低温时用二极管IN4148可在180℃以下正常工作，而在200℃-1200℃时则采用热电偶(1200℃时K型热电偶的热电势为40多毫伏)。

由IC₁F007运算放大器及IC₂555时基集成电路构成温度差--频率转换电路，在运放F007的反相端接PN结温度传感器硅二极管D₂IN4148，在常温20℃左右时，其结电压约为650MV经电阻R3通以恒定电流，F007的正相端接基准电压以设定温度，当加热器的当前温度低于设定温度时，IC₁的反相端2脚电压高于同相端3脚电压约1MV，IC₂555产生振荡，IC₂的第3脚输出方波信号，其频率与温度差成正比，触发双向可控硅SCR导通给加热设备通电，当加热设备的温度上升到设定温度时，IC₁的2脚电压低于3脚电压约1MV时，IC₂停止振荡，其3脚无方波信号输出双向可控硅关断，加热停止。受温度差的控制加热电源频率的变化范围在0-200HZ左右，D18069为高精度稳压二极管，电压为1.2V，W₁为温度设定电位器，R₁、R₂为可调电阻，用来调整控温范围的上下界限，D₂为PN结温度传感器在此用IN4148二极管，也可用硅三极管如3DG6将基极与集电极短接。

当需要控制200℃-1200℃温度时D2应使K型热电偶，正端接地，电容C₁决定工作频率，容量减小时频率升高，反之减低，频率低则通电频率低，升温慢恒温时间长，反之电容值小则频率高加热速度快，但不宜过高以免产生辐射干扰。220伏交流电源经变压器B变压得2×15V经D₄-D₇IN4001整流C₃、C₄、C₅、C₆滤波集成稳压电路LM7812、LM7912稳压输出±12V直流电压供IC₁、IC₂等使用，双向可控硅SCR选用耐压大于400V、16A的可控制2KW用电器，较大功率用电器则可选用更大功率的可控硅，在此控制器中SCR有T₁极接地，因此电源插座应用三孔插头，且相、中、地不可接错，输出插座CZ接电热器具。