Регулятор температуры

1. Задание на курсовой проект

Требуется разработать регулятор температуры, который будет поддерживать температуру в соответствии с графиком задания Рис. 1.

Точность соответствия температуры заданию должна быть не ниже 12%.

t⁰C

80

-10

~Uвх,В

0 100 200 220

Функциональная схема устройства :

Uп = 140+/-30%

Uвх

ЗИ Р СУ VT1

Дt Rн

Требования к узлам устройства:

1. Задатчик интенсивности :

1.1. Uвх₀ = 0 В.

1.2. Uвх₁ = ~220 В ; (напряжение сети).

1.3. Время нарастания температуры 32 с.

1.4. Задатчик должен обеспечивать потенциальную развязку от напряжения сети.

2. Система управления импульсным ключом:

2.1. Обосновать выбор типа модуляции.

2.2. Разработать принципиальную схему.

2.3. Рассчитать элементы.

3. Импульсный ключ:

Выбрать требуемый транзистор импульсного ключа

по току и напряжению.

4. Нагревательный элемент :

Мощность нагревательного элемента 250 Вт.

5. Датчик температуры:

Выполняется на диоде.

6. Регулятор :

Пропорционально интегральный регулятор.

2. Импульсный ключ.

Выбор силового ключа производится из расчета максимального напряжения Uкэ max и максимального тока I_{к max}

U_{n max} = U_н + 30% = 182 B = U _{кэ max}

I_н = P/U_н = 1.786 A Номинальный ток через транзистор

I_max = U _{кэ max} I_н / U_н Максимальный ток через транзистор

Транзистор выбираем с запасом по току и напряжению 30%.

U _{кэ max} = U_{п max} + 30% = 236 B

 

I _{к max} = I _max + 30% = 3.9 A

Выбран транзистор КТ858А  , из раздела высокочастотные мощные, со следующими параметрами :

I _{к max} = 7А ; U _{кэ max} = 400 В ; b = 10 ; U _{бэо max} = 6 В ; U _{кэ нас} = 1 В

К_IД = b / 3 = 3.33 Динамический коэффициент передачи по току

I_бmax = I _max / K_IД = 0.905 А