1. Стандартное электрическое одеяло
Это самый простой типэлектрическое одеяло(структура), оснащенный выключателем питания, напрямую соединенным с нагревательным элементом через предохранитель. В нем отсутствует контроль температуры, и он обеспечивает низкую безопасность.
K: Выключатель BX: Предохранитель RL: Нагревательный провод
2.-Электрическое одеяло с регулируемой температурой: регулируемое сопротивление нагревательного элемента.
Два комплекта одинаковой-длинынагревательные провода расположены параллельно внутри тела одеяла. Переключатель меняет их соединение с последовательного на параллельное, тем самым регулируя выходную мощность для регулирования температуры. Этот тип электрического одеяла имеет четыре режима работы: высокий, средний, низкий и выключение. Соотношение мощностей для высоких, средних и низких настроек составляет 4:2:1. Электрические одеяла с регулируемой-температурой имеют недостаток неравномерного распределения тепла.
3. Электрическое одеяло с-регулированием температуры и полуволновым диодным-выпрямлением.
Эта модель с регулируемой температурой,-основанная на стандартном электрическом одеяле, включает в себя выпрямительный диод, включенный последовательно с переключателем для регулирования выходной мощности. На рисунке 3 показана схема подключения электроодеяла этого типа.
Диод должен выдерживать напряжение 400 Вольт и выше и ток от 0,5 до 1,0 Ампера. Переключатель контроля температуры обычно имеет положение «выключено», настройку высокой-температуры и настройку низкой-температуры. В режиме высокой-температуры переключатель K замыкает-диод D. В этот момент нагревательный провод RL электроодеяла напрямую подключается к источнику питания, не проходя через диод D, а мощность, потребляемая одеялом, равна номинальной мощности, указанной в проекте. При низкой-температуре диод D подключается последовательно с нагревательным проводом RL к источнику питания. Здесь диод выполняет полуволновое выпрямление синусоидального переменного тока. Действующее значение напряжения, приложенного к нагревательной проволоке после выпрямления, равно
В формуле U представляет собой действующее значение напряжения источника питания. На данный момент мощность, потребляемая электрическим одеялом, равна
В формуле W представляет собой мощность, потребляемую электроодеялом до выпрямления (номинальная мощность), а R обозначает сопротивление нагревательного провода.
Например, если напряжение источника питания составляет 220 Вольт, эффективное напряжение после выпрямления составляет 156 Вольт, а электроодеяло потребляет половину своей номинальной мощности, то есть соотношение мощности между настройками высокой и низкой температуры составляет 2:1.
В этом типе электрического одеяла достигается двух-этапный контроль температуры за счет простого добавления одного диода и использования трех-позиционного переключателя по сравнению со стандартным одеялом. Его конструкция и процесс изготовления проще, чем у электрических одеял с-регулированием температуры, в которых регулируется сопротивление нагревательного элемента. Он обеспечивает сопоставимую выходную мощность и обеспечивает равномерный нагрев при низкой-температуре. Однако, когда синусоидальный переменный ток выпрямляется в полуволновой выпрямленный ток через диод,- генерируется нелинейная составляющая гармонических токов-высшего-порядка. Это создает незначительные радиочастотные помехи, которые могут повлиять на близлежащие радиостанции с амплитудной модуляцией (AM). Добавление схемы фильтра нижних частот-может устранить эти помехи.
4. Конденсаторное-температурное падение напряжения-контролируемое электрическое одеяло
Эта конструкция также основана на стандартном электрическом одеяле путем последовательного соединения одного или двух конденсаторов. Их емкостное реактивное сопротивление снижает напряжение, подаваемое на нагревательный элемент, тем самым регулируя энергопотребление одеяла. См. рисунок 4. Конденсаторы обычно имеют емкость от 1 до 4 микрофарад и должны выдерживать напряжение, превышающее 400 вольт.
Электрическое одеяло с последовательно включенным конденсатором оснащено трех-переключателем контроля температуры. При настройке высокой-температуры переключатель K замыкает-конденсатор C. В этот момент нагревательный провод RL напрямую подключается к источнику питания, и одеяло потребляет свою номинальную мощность. При настройке низкой-температуры конденсатор C подключается последовательно с нагревательным проводом RL к источнику питания. Емкостное реактивное сопротивление конденсатора «препятствует» протеканию тока, тем самым уменьшая эффективный ток через нагревательный провод. Следовательно, снижается энергопотребление электроодеяла. Емкостное реактивное сопротивление конденсатора емкостью С:
В формуле f представляет частоту источника питания.
Как показывает формула, при увеличении емкости С ее емкостное реактивное сопротивление уменьшается, в результате чего действующее значение тока, протекающего через нагревательную проволоку, увеличивается; наоборот, оно уменьшается. Чтобы добиться большей разницы в мощности между настройками высокой-температуры и низкой-температуры электрического одеяла, можно выбрать конденсатор меньшей емкости; и наоборот, можно выбрать конденсатор большей емкости.
При использовании этого электрического одеяла убедитесь, что переключатель контроля температуры установлен в положение высокой-температуры, прежде чем подключать шнур питания, чтобы предотвратить заряд конденсатора и избежать поражения электрическим током.
Электрические одеяла с-на основе напряжения,-снижающие температуру-управляемые, не излучают гармоник высокого-порядка и не создают радиочастотных помех для радиоприемников. Это представляет собой преимущество перед электрическими одеялами с полуволновым-выпрямителем с диодным полуволновым управлением по температуре-. Однако из-за большего размера, более высокой стоимости и относительно низкой безопасности конструкции на основе конденсаторов- могут постепенно выходить из употребления.
5. Защитное электрическое одеяло с -понижающим трансформатором напряжения-с контролем температуры-
В этом электрическом одеяле с-регулированием температуры используется понижающий-трансформатор для преобразования напряжения питания 220-вольт в безопасное напряжение ниже 24 вольт. Его наиболее примечательной особенностью является исключительная безопасность. Кроме того, работа при низком-напряжении позволяет использовать термостойкие-многожильные медные гибкие провода с изоляцией из поливинилхлорида (ПВХ) в качестве нагревательных элементов, что обеспечивает превосходную устойчивость к сгибанию. Однако включение дополнительного трансформатора несколько увеличивает стоимость изделия.
K₁ -- Выключатель питания BX -- Предохранитель DL -- Контрольная лампа
K₂--Термостатический переключатель RL-Электрический нагревательный элемент
Регулировка температуры этого продукта осуществляется путем переключения много-переключателя контроля температуры K₂. Поскольку электрическое одеяло вступает в непосредственный контакт с кожей человека, необходимо принять соответствующие меры по изоляции, даже если нагревательный элемент работает при безопасном низком напряжении и обладает достаточной прочностью изоляции. Особое внимание необходимо уделить обеспечению надлежащей изоляции между первичной и вторичной обмотками трансформатора. Кроме того, корпус контроллера и вторичная обмотка трансформатора должны быть заземлены. Кроме того, категорически запрещено использование автотрансформаторов для понижения напряжения.
6. Электрическое одеяло с-контролем температуры и двунаправленным тиристорным регулятором.
Все вышеупомянутые электрические одеяла с-регулированием температуры имеют ступенчатую регулировку температуры. Одеяло этого типа включает в себя двунаправленный тиристорный регулятор на стандартном электрическом одеяле для регулирования напряжения источника питания. Это обеспечивает бесступенчатую и непрерывную регулировку температуры в определенном диапазоне, как показано на рисунке 6.
Двунаправленный тиристорный регулятор в основном состоит из схемы запуска и двунаправленного тиристора. Принцип его работы следующий: при выключении двунаправленного тиристора Т₁ конденсатор С₃ заряжается от источника питания через нагревательный резистор RL, реактор L и потенциометр W, а также резистор R₃. Когда напряжение Uc₃ на C₃ достигает порогового напряжения включения двунаправленного диода T₂, T₂ включается. Затем Uc₃ протекает через T₂, заряжая C₃. Когда Uc₃ достигает порогового напряжения включения- двунаправленного диода T₂, T₂ включается, позволяя Uc₃ течь через T₂ к C₃. потенциометр W и резистор R₃. Когда напряжение Uc₃ на C₃ достигает напряжения включения двунаправленного диода T₂, T₂ проводит ток. Затем Uc₃ запускает T₁ через T₂, вызывая включение T₁. Это подает напряжение на RL, выделяя тепло и замыкая-цепь триггера. Когда переменное напряжение пересекает ноль в противоположном направлении, T₁ выключается, и C₃ снова начинает заряжаться, повторяя описанный выше процесс. Поскольку триггерная схема работает в цепи переменного тока, положительный и отрицательный полупериоды переменного напряжения генерируют положительный и отрицательный импульсы соответственно для запуска T₁, в результате чего T₁ проводит симметрично один раз в течение каждого положительного и отрицательного полупериода-периода. Уменьшение сопротивления потенциометра W ускоряет зарядку C₃, сокращая время, за которое Uc₃ достигнет витка T₂-при пороговом напряжении. Это уменьшает угол управления T₁ и увеличивает угол проводимости, повышая выходное напряжение. И наоборот, увеличение W снижает выходное напряжение, обеспечивая регулировку напряжения и обеспечивая бесступенчатую непрерывную регулировку мощности электрического одеяла.
ND — неоновая лампа индикатора питания. R₁ и R₃ — токоограничивающие резисторы-. R₂ и C₂ образуют схему защиты тиристора. Индуктор L и конденсатор C₁ представляют собой фильтр нижних частот-, предназначенный в первую очередь для предотвращения радиочастотных помех.