1. Τυπική ηλεκτρική κουβέρτα
Αυτός είναι ο απλούστερος τύποςηλεκτρική κουβέρτα (Δομή), με διακόπτη τροφοδοσίας που συνδέεται απευθείας με το θερμαντικό στοιχείο μέσω ασφάλειας. Δεν έχει έλεγχο θερμοκρασίας και προσφέρει κακή ασφάλεια.
K: Διακόπτης BX: Ασφάλεια RL: Καλώδιο θέρμανσης
2. Θερμοκρασία-Ρυθμιζόμενη ηλεκτρική κουβέρτα: Ρυθμιζόμενη αντίσταση θερμαντικού στοιχείου
Δύο σετ ίδιου-μήκουςκαλώδια θέρμανσης είναι διατεταγμένα παράλληλα μέσα στο σώμα της κουβέρτας. Ένας διακόπτης αλλάζει τη σύνδεσή τους από σειρά σε παράλληλη, προσαρμόζοντας έτσι την ισχύ εξόδου για ρύθμιση θερμοκρασίας. Αυτός ο τύπος ηλεκτρικής κουβέρτας διαθέτει τέσσερις ρυθμίσεις: υψηλή, μεσαία, χαμηλή και απενεργοποιημένη. Η αναλογία ισχύος για τις ρυθμίσεις υψηλής, μεσαίας και χαμηλής είναι 4:2:1. Οι ρυθμιζόμενες-ηλεκτρικές κουβέρτες θερμοκρασίας έχουν το μειονέκτημα της ανομοιόμορφης κατανομής θερμότητας.
3. Θερμοκρασία-Ελεγχόμενη ηλεκτρική κουβέρτα με μισή δίοδο-Διόρθωση κυμάτων
Βασισμένο σε μια τυπική ηλεκτρική κουβέρτα, αυτό το μοντέλο ελεγχόμενης θερμοκρασίας-ενσωματώνει μια δίοδο ανορθωτή σε σειρά με το διακόπτη για τη ρύθμιση της ισχύος εξόδου. Το σχήμα 3 δείχνει το διάγραμμα καλωδίωσης για αυτόν τον τύπο ηλεκτρικής κουβέρτας.
Η δίοδος πρέπει να αντέχει τάση 400 βολτ ή μεγαλύτερη και ρεύμα 0,5 έως 1,0 αμπέρ. Ο διακόπτης ελέγχου θερμοκρασίας διαθέτει τυπικά μια θέση απενεργοποίησης, μια ρύθμιση υψηλής{4} θερμοκρασίας και μια ρύθμιση χαμηλής- θερμοκρασίας. Στη ρύθμιση υψηλής- θερμοκρασίας, ο διακόπτης K βραχυκυκλώνει- τη δίοδο D. Σε αυτό το σημείο, το καλώδιο θέρμανσης RL της ηλεκτρικής κουβέρτας συνδέεται απευθείας με την πηγή ισχύος χωρίς να διέρχεται από τη δίοδο D και η ισχύς που καταναλώνεται από την κουβέρτα είναι η ονομαστική ισχύς που καθορίζεται στο σχέδιο. Στη ρύθμιση χαμηλής θερμοκρασίας{11}}, η δίοδος D συνδέεται σε σειρά με καλώδιο θέρμανσης RL στην πηγή ρεύματος. Εδώ, η δίοδος εκτελεί μισή-ανόρθωση κυμάτων στο ημιτονοειδές εναλλασσόμενο ρεύμα. Η πραγματική τιμή της τάσης που εφαρμόζεται στο καλώδιο θέρμανσης μετά την ανόρθωση είναι
Στον τύπο, το U αντιπροσωπεύει την πραγματική τιμή της τάσης τροφοδοσίας. Σε αυτό το σημείο, η ισχύς που καταναλώνεται από την ηλεκτρική κουβέρτα είναι
Στον τύπο, το W αντιπροσωπεύει την ισχύ που καταναλώνεται από την ηλεκτρική κουβέρτα πριν από την ανόρθωση (ονομαστική ισχύς) και το R υποδηλώνει την αντίσταση του καλωδίου θέρμανσης.
Για παράδειγμα, εάν η τάση τροφοδοσίας είναι 220 βολτ, η πραγματική τάση μετά την ανόρθωση είναι 156 βολτ και η ηλεκτρική κουβέρτα καταναλώνει το ήμισυ της ονομαστικής ισχύος της, που σημαίνει ότι η αναλογία ισχύος μεταξύ των ρυθμίσεων υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας είναι 2:1.
Αυτός ο τύπος ηλεκτρικής κουβέρτας επιτυγχάνει έλεγχο θερμοκρασίας δύο- σταδίων προσθέτοντας απλώς μία δίοδο και χρησιμοποιώντας έναν διακόπτη τριών- θέσεων, σε σύγκριση με μια τυπική κουβέρτα. Η δομή και η διαδικασία κατασκευής του είναι απλούστερες από αυτές των ηλεκτρικών κουβέρτων με ελεγχόμενη θερμοκρασία- που προσαρμόζουν την αντίσταση του θερμαντικού στοιχείου. Παρέχει συγκρίσιμη ισχύ εξόδου και παρέχει ομοιόμορφη θέρμανση στη ρύθμιση χαμηλής- θερμοκρασίας. Ωστόσο, όταν το ημιτονοειδές εναλλασσόμενο ρεύμα ανορθώνεται σε μισό-ανορθωμένο ρεύμα κύματος μέσω διόδου-μια μη γραμμική συνιστώσα-δημιουργούνται αρμονικά ρεύματα υψηλότερης{10}}τάξης. Αυτό προκαλεί μικρές παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων που μπορεί να επηρεάσουν τα κοντινά ραδιόφωνα διαμόρφωσης πλάτους (AM). Η προσθήκη ενός κυκλώματος φίλτρου χαμηλής διέλευσης{13}}μπορεί να εξαλείψει αυτήν την παρεμβολή.
4. Πυκνωτής-Θερμοκρασία πτώσης τάσης-Ελεγχόμενη ηλεκτρική κουβέρτα
Αυτός ο σχεδιασμός βασίζεται επίσης στην τυπική ηλεκτρική κουβέρτα συνδέοντας έναν ή δύο πυκνωτές σε σειρά. Η χωρητική τους αντίδραση μειώνει την τάση που εφαρμόζεται στο θερμαντικό στοιχείο, προσαρμόζοντας έτσι την κατανάλωση ισχύος της κουβέρτας. Δείτε το σχήμα 4. Οι πυκνωτές κυμαίνονται συνήθως από 1 έως 4 μικροφαράντ και πρέπει να αντέχουν σε τάσεις που υπερβαίνουν τα 400 βολτ.
Μια ηλεκτρική κουβέρτα με πυκνωτή σε σειρά διαθέτει διακόπτη ελέγχου θερμοκρασίας τριών- θέσεων. Στη ρύθμιση υψηλής- θερμοκρασίας, ο διακόπτης K βραχυκυκλώνει-τον πυκνωτή C. Σε αυτό το σημείο, το καλώδιο θέρμανσης RL συνδέεται απευθείας στην πηγή ρεύματος και η κουβέρτα καταναλώνει την ονομαστική της ισχύ. Η ρύθμιση χαμηλής- θερμοκρασίας συνδέει τον πυκνωτή C σε σειρά με το καλώδιο θέρμανσης RL στην πηγή τροφοδοσίας. Η χωρητική αντίδραση του πυκνωτή δρα για να «εμποδίσει» τη ροή του ρεύματος, μειώνοντας έτσι το ενεργό ρεύμα μέσω του καλωδίου θέρμανσης. Κατά συνέπεια, η κατανάλωση ρεύματος της ηλεκτρικής κουβέρτας μειώνεται. Χωρητική αντίδραση πυκνωτή με χωρητικότητα C:
Στον τύπο, το f αντιπροσωπεύει τη συχνότητα τροφοδοσίας.
Όπως φαίνεται από τον τύπο, όταν η χωρητικότητα C αυξάνεται, η χωρητική αντίδρασή της μειώνεται, προκαλώντας την αύξηση της πραγματικής τιμής του ρεύματος που ρέει μέσω του καλωδίου θέρμανσης. αντίστροφα μειώνεται. Για να επιτευχθεί μεγαλύτερη διαφορά ισχύος μεταξύ των ρυθμίσεων υψηλής-και χαμηλής- θερμοκρασίας μιας ηλεκτρικής κουβέρτας, μπορεί να επιλεγεί ένας πυκνωτής με μικρότερη χωρητικότητα. Αντίθετα, μπορεί να επιλεγεί ένας πυκνωτής με μεγαλύτερη χωρητικότητα.
Όταν χρησιμοποιείτε αυτήν την ηλεκτρική κουβέρτα, βεβαιωθείτε ότι ο διακόπτης ελέγχου θερμοκρασίας είναι ρυθμισμένος στη ρύθμιση υψηλής- θερμοκρασίας πριν συνδέσετε το καλώδιο ρεύματος για να αποτρέψετε τη φόρτιση του πυκνωτή και να αποφύγετε ηλεκτροπληξία.
Οι ελεγχόμενες ηλεκτρικές κουβέρτες-με βάση την τάση-μείωσης της θερμοκρασίας-πυκνωτή δεν εκπέμπουν αρμονικές υψηλής-τάξης και δεν προκαλούν παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων στα ραδιόφωνα. Αυτό αντιπροσωπεύει ένα πλεονέκτημα σε σχέση με τις ηλεκτρικές κουβέρτες με ελεγχόμενη θερμοκρασία ανορθωτή μισού κύματος-διόδου. Ωστόσο, λόγω του μεγαλύτερου μεγέθους, του υψηλότερου κόστους και της σχετικά χαμηλότερης ασφάλειας, τα σχέδια που βασίζονται σε πυκνωτές-μπορεί σταδιακά να καταργηθούν.
5. Τάση-Μειωτικό μετασχηματιστή-Βάσει θερμοκρασίας-Ηλεκτρική κουβέρτα ελεγχόμενης ασφάλειας
Αυτή η ηλεκτρική κουβέρτα ελεγχόμενης θερμοκρασίας-χρησιμοποιεί έναν μετασχηματιστή κατεβάσματος-για να μετατρέψει το τροφοδοτικό 220-volt σε ασφαλή τάση κάτω των 24 βολτ. Το πιο αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό του είναι η εξαιρετική ασφάλεια. Επιπλέον, η λειτουργία χαμηλής-τάσης επιτρέπει τη χρήση εύκαμπτων χάλκινων καλωδίων πολλαπλών κλώνων με μόνωση από πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) ως θερμαντικά στοιχεία, με αποτέλεσμα την ανώτερη αντίσταση στην αναδίπλωση. Ωστόσο, η συμπερίληψη ενός πρόσθετου μετασχηματιστή αυξάνει ελαφρώς το κόστος του προϊόντος.
K1--Διακόπτης τροφοδοσίας BX--Ασφάλεια DL--Ενδεικτική λυχνία
K2--Διακόπτης θερμοστάτη RL--Ηλεκτρικό θερμαντικό στοιχείο
Η ρύθμιση θερμοκρασίας αυτού του προϊόντος επιτυγχάνεται με την εναλλαγή του διακόπτη ελέγχου θερμοκρασίας πολλαπλών θέσεων K2. Δεδομένου ότι η ηλεκτρική κουβέρτα έρχεται σε άμεση επαφή με το ανθρώπινο δέρμα, πρέπει να εφαρμοστούν κατάλληλα μέτρα μόνωσης, παρόλο που το θερμαντικό στοιχείο λειτουργεί σε ασφαλή χαμηλή τάση και διαθέτει επαρκή αντοχή μόνωσης. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στη διασφάλιση της σωστής μόνωσης μεταξύ των πρωτευουσών και δευτερευουσών περιελίξεων του μετασχηματιστή. Επιπλέον, το περίβλημα του ελεγκτή και η δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή πρέπει να είναι γειωμένα. Επιπλέον, η χρήση αυτομετασχηματιστών για μείωση τάσης απαγορεύεται αυστηρά.
6. Θερμοκρασία-Ελεγχόμενη ηλεκτρική κουβέρτα με αμφίδρομο ρυθμιστή θυρίστορ
Οι προαναφερθείσες ηλεκτρικές κουβέρτες-ελεγχόμενης θερμοκρασίας διαθέτουν όλες σταδιακή ρύθμιση θερμοκρασίας. Αυτός ο τύπος κουβέρτας ενσωματώνει έναν αμφίδρομο ρυθμιστή θυρίστορ σε μια τυπική ηλεκτρική κουβέρτα για τη ρύθμιση της τάσης τροφοδοσίας. Αυτό επιτρέπει την αδιάλειπτη, συνεχή ρύθμιση της θερμοκρασίας εντός ενός συγκεκριμένου εύρους, όπως φαίνεται στο Σχήμα 6.
Ο αμφίδρομος ρυθμιστής θυρίστορ αποτελείται κυρίως από ένα κύκλωμα ενεργοποίησης και ένα αμφίδρομο θυρίστορ. Η αρχή λειτουργίας του είναι η εξής: Όταν το αμφίδρομο θυρίστορ T1 είναι απενεργοποιημένο, ο πυκνωτής C3 φορτίζεται μέσω της τροφοδοσίας μέσω της αντίστασης θέρμανσης RL, του αντιδραστήρα L και του ποτενσιόμετρου W, καθώς και της αντίστασης R3. Όταν η τάση Uc3 κατά μήκος του C3 φτάσει στη στροφή-στην οριακή τάση της αμφίδρομης διόδου T2, το T2 ανάβει. Στη συνέχεια, το Uc3 ρέει μέσω του T2 για να φορτίσει το C3. Όταν το Uc3 φτάσει στη στροφή-στο κατώφλι τάσης της αμφίδρομης διόδου T2, το T2 ανάβει, επιτρέποντας στο Uc3 να ρέει μέσω του T2 στο C3. ποτενσιόμετρο W και αντίσταση R3. Όταν η τάση Uc3 κατά μήκος του C3 φτάσει στη στροφή-της τάσης της αμφίδρομης διόδου T2, το T2 αγώγει. Στη συνέχεια, το Uc3 ενεργοποιεί το T1 μέσω του T2, προκαλώντας την ενεργοποίηση του T1. Αυτό ενεργοποιεί το RL, δημιουργώντας θερμότητα και βραχυκύκλωμα-του κυκλώματος σκανδάλης. Όταν η τάση εναλλασσόμενου ρεύματος περάσει το μηδέν προς την αντίθετη κατεύθυνση, το T1 απενεργοποιείται και το C3 αρχίζει να φορτίζει ξανά, επαναλαμβάνοντας την παραπάνω διαδικασία. Εφόσον το κύκλωμα σκανδάλης λειτουργεί σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, ο θετικός και ο αρνητικός μισός-κύκλος της τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος παράγουν έναν θετικό παλμό και έναν αρνητικό παλμό αντίστοιχα για την ενεργοποίηση του T1, αναγκάζοντας το T1 να διεξάγει συμμετρικά μία φορά κατά τη διάρκεια κάθε θετικού και αρνητικού μισού-κύκλου. Η μείωση της αντίστασης του ποτενσιόμετρου W επιταχύνει τη φόρτιση του C3, μειώνοντας το χρόνο για να φτάσει το Uc3 στη στροφή του T2- στην τάση κατωφλίου. Αυτό μειώνει τη γωνία ελέγχου του T1 και αυξάνει τη γωνία αγωγής του, αυξάνοντας την τάση εξόδου. Αντίθετα, η αύξηση του W μειώνει την τάση εξόδου, επιτυγχάνοντας ρύθμιση της τάσης και επιτρέποντας την αδιάλειπτη, συνεχή ρύθμιση ισχύος για την ηλεκτρική κουβέρτα.
Το ND είναι η ενδεικτική λυχνία νέον. Οι R1 και R3 είναι αντιστάσεις περιορισμού του ρεύματος. Τα R2 και C2 σχηματίζουν το κύκλωμα προστασίας του θυρίστορ. Ο επαγωγέας L και ο πυκνωτής C1 αποτελούν ένα χαμηλοπερατό φίλτρο που έχει σχεδιαστεί κυρίως για την πρόληψη παρεμβολών ραδιοσυχνοτήτων.