|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Calefactor para cajas de cámaras de televisión. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor Las cámaras de los sistemas de televisión especializados suelen funcionar al aire libre y, por tanto, requieren protección contra las influencias climáticas. Por esta razón, la mayoría de las veces se colocan dentro de cajas selladas. La mayoría de las cámaras de televisión (TC) tienen un rango de temperatura de funcionamiento de -20...+55°C, por lo que las cajas deben estar equipadas con calentadores que se encienden cuando la temperatura ambiente cae por debajo de 0°C. Desafortunadamente, las cajas certificadas con dispositivos de control y calefacción bastante fiables son caras. Los baratos son muy poco fiables. Como resultado, la tarea de crear calentadores económicos y fiables sigue siendo muy relevante. A continuación se proporciona una descripción de uno de estos dispositivos. El dispositivo está diseñado para funcionar dentro de cajas selladas con un volumen de 2...10 dm3, que no tienen aislamiento térmico especial, en el clima de las latitudes medias de Rusia. Es un calentador que se enciende cuando la temperatura en la caja disminuye y asegura que se mantenga en un determinado nivel con un error (teniendo en cuenta su distribución no uniforme dentro del volumen controlado) de no más de 1...3 °C. El calentador funciona según el principio de control de temperatura umbral. Su circuito eléctrico se muestra en la Fig. 1. La fuente de voltaje primaria no estabilizada Upit = 20 V sirve para alimentar solo el calentador y el estabilizador en el chip DA1. El dispositivo de control TC se alimenta con una tensión estabilizada Upit.stabil = 12 V, generada en la salida DA1.
Cabe señalar que la inestabilidad de la temperatura del voltaje de salida de los estabilizadores integrados de tres terminales es mayor que la de otros tipos de estabilizadores. Esta inestabilidad también se manifiesta durante el autocalentamiento del microcircuito KR142EN8D por la corriente que fluye a través de él. Los TC de diferentes tipos consumen una corriente de 0,1...0,2 A, por lo que el estabilizador DA1 tuvo que estar equipado con un disipador de calor montado con un área de aproximadamente 30 cm2. Se debe tener en cuenta la presencia de inestabilidad de temperatura del voltaje Upit.stab al elegir el circuito umbral del dispositivo de control del calentador. El convertidor de temperatura-tensión está diseñado como divisor de tensión mediante las resistencias R1, R2 y el termistor R4. El divisor se carga en la resistencia de entrada del elemento lógico DD1.1, que es de aproximadamente 1012 ohmios, por lo que la corriente de funcionamiento del termistor R4, igual a aproximadamente 0,5 mA, no depende de la carga del divisor. Las funciones del dispositivo de umbral las realiza el elemento DD1.1 del microcircuito DD1, que compara la caída de voltaje a través del termistor R4 con el nivel de voltaje de entrada Uthr2, en el que se activa el propio DD1.1. Para dos tipos de elementos lógicos, los valores de Uthr se pueden determinar a partir de las características de transferencia estática presentadas en la Fig. 2, a. Los voltajes Uthr se ubican en las áreas de las características que se ubican entre los niveles del voltaje mínimo de la unidad lógica U1min y el voltaje máximo del cero lógico U0max. Los intervalos de las tensiones de umbral de entrada de los elementos lógicos correspondientes a estas secciones son relativamente pequeños, por lo que podemos suponer aproximadamente que Uthr corresponde a la mitad de este intervalo, es decir, Uthr=0,5Usupply.stabil. Esta aproximación permite determinar Uthr con un error del orden de decenas de milivoltios.
Debido a la inestabilidad de la temperatura del voltaje Upit.stabil. En el rango de temperatura de funcionamiento del TC, es importante que la relación entre el valor del elemento Uthreshold y la caída de tensión en R4, igual a R4Usupplyst./(R1+R2+R4), permanezca sin cambios. Los elementos lógicos de la serie CMOS cumplen bien este requisito, como se muestra en la Fig. 2, b. Las dependencias que se muestran en él muestran que la relación Upor/Usupply.st.=0,5 se mantiene en todo el rango de voltajes de suministro aceptables para los elementos lógicos de los microcircuitos de la serie K176. Dado que las entradas de DD1.1 se ven afectadas por la caída de tensión en el termistor R4, que cambia lentamente según los cambios de temperatura, el elemento DD1.1 permanece en modo activo durante mucho tiempo, amplificando tanto la señal útil como el ruido. Para suprimir la interferencia, se incluyen filtros de paso bajo en la entrada y salida de DD1.1 - R1R2R4C1 y R3C2, respectivamente. Los elementos DD1.2, DD1.3 y DD1.4 además amplifican y forman la señal útil que les llega desde la salida del filtro R3C2. La señal de salida del elemento DD1.2 controla la fuente de voltaje de referencia, que es un estabilizador paramétrico hecho con un diodo zener VD1 y un LED HL1. Una característica distintiva de dicha fuente es la ausencia de una resistencia de balasto y se alimenta directamente desde el salida del elemento DD1.2. Esto es posible gracias a las resistencias de salida relativamente grandes de los transistores CMOS en los elementos de los microcircuitos de la serie K176. El estabilizador paramétrico se alimenta a través de un transistor con canal tipo p. Las características de corriente-voltaje de salida de este transistor para elementos lógicos del microcircuito K176LA7 se muestran en la Fig. 3. El área de trabajo de estas características está limitada por la hipérbola de la disipación de potencia permitida del microcircuito K176LA7 (Pmax). Sobre características: |U| es la caída de voltaje a través del transistor de canal e In es la corriente que fluye a través de él. Dado que la caída de tensión entre el diodo zener VD1 y el LED HL1 es de aproximadamente 7 V, para Upit.stab = 12 V la posición del punto de funcionamiento del transistor corresponde a |U| = 5 V e In = 10 mA. En este caso, la resistencia de salida del elemento lógico será de aproximadamente 1 kOhm y el transistor del canal p será un limitador de corriente para los diodos VD1 y HL1. El voltaje de referencia en sí se forma en el motor de la resistencia variable R5.
El calentador es una fuente de corriente ensamblada sobre transistores VT1, VT2, resistencia R7 y resistencias de balasto R8, R9 conectadas según el circuito Sziklai. Al ajustar el voltaje de referencia, la corriente del colector del transistor VT2 puede variar de cero a 1 A, y la potencia disipada por él puede alcanzar los 18 W. Para garantizar un funcionamiento fiable del calentador en tales condiciones, es importante estabilizar la corriente del colector del transistor VT2 a una temperatura de aproximadamente +80°C. Esto se logró utilizando los siguientes circuitos y soluciones de diseño. Para reducir la inestabilidad de la corriente del colector debido a cambios en la caída de voltaje en la unión base-emisor cuando se calienta el transistor, está equipado con un disipador de calor, cuya superficie se elige de modo que cuando se opera en este caja con una corriente de colector de 1 A, el transistor VT2 no se sobrecalienta por encima de +80 ° C. Ahora hablemos del funcionamiento del calentador. Deje que en el estado inicial la temperatura en la caja sea mayor que la temperatura del aire ambiente y la temperatura umbral especificada por la resistencia de ajuste R2. En este caso, la resistencia del termistor R4 es pequeña y la caída de voltaje a través de él es menor que Uthrust. En este caso, hay un nivel lógico bajo en la salida del elemento DD1.2 y no fluye corriente a través del calentador. Con el tiempo, la temperatura en la caja comenzará a disminuir debido a su enfriamiento. La resistencia del termistor R4 y la caída de voltaje a través de él comenzarán a aumentar y, cuando el voltaje alcance el nivel Uthr, se formará un frente plano de voltaje de bajo nivel en la salida de DD1.1. Durante la formación de este frente, los estados de las salidas de los elementos lógicos DD1.2, DD1.3, DD1.4 cambiarán, como resultado de lo cual cambiará el dispositivo de control del calentador. En la salida del elemento DD1.2, se establecerá un voltaje correspondiente al voltaje de estabilización VD1 y la caída de voltaje a través del LED HL1, y una corriente especificada fluirá a través del transistor VT2. El disipador de calor VT2 calentará el aire en la caja. La temperatura del termistor R4 comenzará a aumentar y el voltaje a través de él comenzará a disminuir. Cuando se alcanza nuevamente la igualdad aproximada de la caída de voltaje a través del termistor R4 y el voltaje Uthr, el dispositivo de control cambiará a su estado original y la corriente a través del transistor VT2 se detendrá nuevamente. Estas conmutaciones se repiten a intervalos, cuya duración está determinada por las características de transferencia de calor de la caja. En este caso, la temperatura del aire en la caja cambiará cerca del valor especificado por la posición del control deslizante de la resistencia R2. Las principales unidades funcionales del dispositivo descrito están ubicadas en una placa de circuito impreso (Fig. 4). El transistor VT2 se encuentra fuera del tablero. Para garantizar el calentamiento de todo el volumen de la caja, el transistor VT2 y el termistor R4 deben estar lo más separados posible. El calentador implica el uso de los siguientes elementos: transistores VT1, VT2 en cajas de plástico, microcircuitos K176LE5 o K176LA7 (DD1) y KR142EN8D en cajas de plástico (DA1), resistencias R1, R3, R6 - R9 - MLT, S2-33, MT o sus análogos, R2, R5 - SP5-2, R4 - MMT con un valor nominal de 8...12 kOhm, condensadores C1-C3 - KM de cualquier grupo.
La ubicación del calentador dentro de la caja TC se muestra en la Fig. 5. El transistor VT2 se instala sobre un disipador de calor de aleación de aluminio con dimensiones 120x70x3 mm. Está asegurado al espaciador de mica con una funda fluoroplástica que aísla el tornillo de montaje y, por lo tanto, no tiene contacto eléctrico con el disipador de calor. A su vez, el disipador de calor no dispone de fijaciones metálicas que lo conecten directamente al cuerpo de la caja. En el borde del disipador de calor que mira hacia la ventana de la caja, hay dos filas de orificios que mejoran la circulación del aire. Para que los elementos generadores de calor DA1, R8, R9 influyan lo menos posible en el termistor R4, éste se eleva por encima del tablero a una altura de 10...15 mm.
La regulación del modo de funcionamiento consiste en mantener la caja abierta a una temperatura igual al umbral de conmutación deseado, en ausencia de corriente en el calentador durante 20...30 minutos. Evite que entre humedad dentro de la caja. Habiendo establecido la temperatura deseada en él, debe usar la resistencia de ajuste R2 para hacer que el LED HL1 brille, deteniendo la regulación cuando el voltaje en el termistor R4 es igual al voltaje Upor. Autor: G.Pilko, Kiev, Ucrania
Cuero artificial para emulación táctil.
15.04.2024 Arena para gatos Petgugu Global
15.04.2024 El atractivo de los hombres cariñosos.
14.04.2024
▪ Samsung pasa a la fabricación de chips de 3nm ▪ Hallan vía molecular para casos críticos de COVID-19 ▪ Cristal que purifica el aire de dióxido de carbono
▪ sección del sitio Sistemas acústicos. Selección de artículos ▪ artículo en la parte inferior. expresión popular ▪ artículo ¿Qué hace que tu cabello se encrespe? Respuesta detallada ▪ artículo Trabajo con electrotitanio. Instrucción estándar sobre protección laboral
Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio
www.diagrama.com.ua |
Ver otros artículos sección 
Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:
Todos los idiomas de esta página