1. Стандартно електрическо одеяло
Това е най-простият типелектрическо одеяло (структура), включващ ключ за захранване, директно свързан към нагревателния елемент чрез предпазител. Липсва контрол на температурата и предлага лоша безопасност.
K: Превключвател BX: Предпазител RL: Нагревателен проводник
2. Температура-регулируемо електрическо одеяло: регулируема устойчивост на нагревателния елемент
Два комплекта с еднаква-дължинанагревателни проводници са разположени успоредно в тялото на одеялото. Превключвател променя връзката им от последователна към паралелна, като по този начин регулира изходната мощност за регулиране на температурата. Този тип електрическо одеяло разполага с четири настройки: висока, средна, ниска и изключена. Съотношението на мощността за високи, средни и ниски настройки е 4:2:1. Електрическите одеяла с регулируема-температура имат недостатъка на неравномерното разпределение на топлината.
3. Температурно-контролирано електрическо одеяло с диодно половинчато{2}}изправяне на вълни
Базиран на стандартно електрическо одеяло, този модел с-контролирана температура включва токоизправителен диод последователно с превключвателя за регулиране на изходната мощност. Фигура 3 показва електрическата схема за този тип електрическо одеяло.
Диодът трябва да издържа на напрежение от 400 волта или по-високо и ток от 0,5 до 1,0 ампера. Превключвателят за контрол на температурата обикновено включва изключено положение, настройка за висока-температура и настройка за ниска-температура. При настройка на висока-температура, превключете K на къси-вериги диод D. В този момент нагревателният проводник RL на електрическото одеяло е директно свързан към източника на захранване, без да преминава през диод D, и мощността, консумирана от одеялото, е номиналната мощност, посочена в проекта. При ниска{11}}температурна настройка диод D е свързан последователно с нагревателен проводник RL към източника на захранване. Тук диодът извършва половин-изправяне на синусоидалния променлив ток. Ефективната стойност на напрежението, приложено към нагревателния проводник след изправяне, е
Във формулата U представлява ефективната стойност на захранващото напрежение. В този момент мощността, консумирана от електрическото одеяло, е
Във формулата W представлява мощността, консумирана от електрическото одеяло преди коригиране (номинална мощност), а R означава съпротивлението на нагревателния проводник.
Например, ако захранващото напрежение е 220 волта, ефективното напрежение след изправяне е 156 волта и електрическото одеяло консумира половината от номиналната си мощност, което означава, че съотношението на мощността между настройките за висока и ниска температура е 2:1.
Този тип електрическо одеяло постига дву-степенен контрол на температурата чрез просто добавяне на един диод и използване на три{1}}позиционен превключвател в сравнение със стандартното одеяло. Неговата структура и производствен процес са по-прости от тези на температурно-контролираните електрически одеяла, които регулират съпротивлението на нагревателния елемент. Той осигурява сравнима изходна мощност и осигурява равномерно нагряване при настройка на ниска-температура. Когато обаче синусоидалният променлив ток се изправи в полу{7}}вълнов изправен ток чрез диод-се генерира нелинеен компонент-хармонични токове от по-висок-порядък. Това създава незначителни радиочестотни смущения, които могат да засегнат близките радиостанции с амплитудна модулация (AM). Добавянето на верига с нискочестотен-филтър може да елиминира това смущение.
4. Кондензатор{1}}Температура на понижено напрежение-Контролирано електрическо одеяло
Този дизайн също се основава на стандартното електрическо одеяло чрез свързване на един или два кондензатора последователно. Тяхното капацитивно съпротивление намалява напрежението, приложено към нагревателния елемент, като по този начин регулира консумацията на енергия на одеялото. Вижте Фигура 4. Кондензаторите обикновено варират от 1 до 4 микрофарада и трябва да издържат на напрежение над 400 волта.
Електрическо одеяло с последователно включен кондензатор разполага с три{0}}позиционен превключвател за контрол на температурата. При висока-температурна настройка превключете K късо{3}}кондензатора C. В този момент нагревателният проводник RL е директно свързан към източника на захранване и одеялото консумира номиналната си мощност. Настройката за ниска-температура свързва кондензатор C последователно с нагревателен проводник RL към източника на захранване. Капацитивното съпротивление на кондензатора действа, за да "възпрепятства" протичането на ток, като по този начин намалява ефективния ток през нагревателния проводник. Следователно консумацията на енергия на електрическото одеяло намалява. Капацитивно съпротивление на кондензатор с капацитет C:
Във формулата f представлява честотата на захранване.
Както е показано от формулата, когато капацитетът C се увеличава, неговото капацитивно съпротивление намалява, което води до увеличаване на ефективната стойност на тока, протичащ през нагревателния проводник; обратно, намалява. За да се постигне по-голяма разлика в мощността между настройките за висока-температура и ниска{2}}температура на електрическо одеяло, може да се избере кондензатор с по-малък капацитет; обратно, може да се избере кондензатор с по-голям капацитет.
Когато използвате това електрическо одеяло, уверете се, че превключвателят за контрол на температурата е настроен на настройка за висока-температура, преди да включите захранващия кабел, за да предотвратите зареждането на кондензатора и токов удар.
Кондензатор{0}}на базата на напрежение-намаляване на температурата-контролирани електрически одеяла не излъчват хармоници от висок-порядък и не причиняват радиочестотни смущения на радиостанциите. Това представлява предимство пред електрическите одеяла с диоден полу{5}}вълнов токоизправител-температура. Въпреки това, поради по-големия си размер, по-високата цена и относително по-ниската безопасност, дизайните, базирани на-кондензатори, могат постепенно да бъдат премахнати.
5. Напрежение-Редуциращ трансформатор-Въз основа на температурата-Контролирано безопасно електрическо одеяло
Това електрическо одеяло с-контролирана температура използва понижаващ-трансформатор за преобразуване на захранването от 220-волта в безопасно напрежение под 24 волта. Най-забележителната му характеристика е изключителната безопасност. Освен това работата с ниско-напрежение позволява използването на топлоустойчиви многожилни медни гъвкави проводници с поливинилхлорид (PVC), изолирани като нагревателни елементи, което води до превъзходна устойчивост на прегъване. Въпреки това, включването на допълнителен трансформатор леко увеличава цената на продукта.
K₁--Превключвател на захранването BX--Предпазител DL--Индикаторна лампа
K₂--Термостатен превключвател RL--Електрически нагревателен елемент
Регулирането на температурата на този продукт се постига чрез превключване на много{0}}позиционния превключвател за контрол на температурата K₂. Тъй като електрическото одеяло влиза в пряк контакт с човешката кожа, трябва да се приложат подходящи мерки за изолация, въпреки че нагревателният елемент работи при безопасно ниско напрежение и притежава подходяща изолационна якост. Трябва да се обърне специално внимание на осигуряването на правилна изолация между първичната и вторичната намотка на трансформатора. Освен това корпусът на контролера и вторичната намотка на трансформатора трябва да бъдат заземени. Освен това, използването на автотрансформатори за намаляване на напрежението е строго забранено.
6. Електрическо-контролирано одеяло с двупосочен тиристорен регулатор
Всички гореспоменати-температурни електрически одеяла имат стъпаловидно регулиране на температурата. Този тип одеяло включва двупосочен тиристорен регулатор върху стандартно електрическо одеяло за регулиране на захранващото напрежение. Това позволява безстепенно, непрекъснато регулиране на температурата в определен диапазон, както е показано на фигура 6.
Двупосочният тиристорен регулатор се състои главно от задействаща верига и двупосочен тиристор. Неговият принцип на работа е следният: Когато двупосочният тиристор T₁ е изключен, кондензаторът C3 се зарежда чрез захранването чрез нагревателен резистор RL, реактор L и потенциометър W, както и резистор R3. Когато напрежението Uc3 върху C3 достигне праговото напрежение на включване-на двупосочния диод T₂, T₂ се включва. След това Uc3 преминава през T₂, за да зареди C3. Когато Uc₃ достигне праговото напрежение на включване-на двупосочния диод T₂, T₂ се включва, позволявайки на Uc3 да тече през T₂ към C3. потенциометър W и резистор R3. Когато напрежението Uc3 върху C3 достигне напрежението на включване-на двупосочния диод T₂, T₂ провежда. След това Uc₃ задейства T₁ през T₂, карайки T₁ да се включи. Това активира RL, генерирайки топлина и-свързвайки накъсо веригата на задействане. Когато променливотоковото напрежение премине нула в обратна посока, T₁ се изключва и C3 започва да се зарежда отново, повтаряйки горния процес. Тъй като задействащата верига работи в променливотокова верига, положителните и отрицателните полу{14}}цикли на променливотоковото напрежение генерират съответно положителен импулс и отрицателен импулс, за да задействат T₁, карайки T₁ да провежда симетрично веднъж по време на всеки положителен и отрицателен полу{15}}цикъл. Намаляването на съпротивлението на потенциометъра W ускорява зареждането на C₃, съкращавайки времето за Uc3 да достигне праговото напрежение на T₂-включване. Това намалява контролния ъгъл на T1 и увеличава неговия ъгъл на проводимост, повишавайки изходното напрежение. Обратно, увеличаването на W намалява изходното напрежение, постигайки регулиране на напрежението и позволявайки безстепенно, непрекъснато регулиране на мощността за електрическото одеяло.
ND е неонова лампа с индикатор за мощност. R₁ и R3 са токоограничаващи-резистори. R₂ и C₂ образуват защитната верига на тиристора. Индукторът L и кондензаторът C1 представляват нискочестотен-филтър, предназначен основно за предотвратяване на радиочестотни смущения.