1. Chăn điện tiêu chuẩn
Đây là loại đơn giản nhấtchăn điện (Cấu trúc), có công tắc nguồn được kết nối trực tiếp với bộ phận làm nóng thông qua cầu chì. Nó thiếu kiểm soát nhiệt độ và cung cấp độ an toàn kém.
K: Công tắc BX: Cầu chì RL: Dây sưởi
2.-Chăn điện có thể điều chỉnh nhiệt độ: Điện trở của bộ phận làm nóng có thể điều chỉnh
Hai bộ có độ dài-giống hệt nhaudây sưởi ấm được bố trí song song bên trong thân chăn. Một công tắc thay đổi kết nối của chúng từ nối tiếp sang song song, từ đó điều chỉnh công suất đầu ra để điều chỉnh nhiệt độ. Loại chăn điện này có 4 chế độ cài đặt: cao, trung bình, thấp và tắt. Tỷ lệ công suất cho cài đặt cao, trung bình và thấp là 4:2:1. Chăn điện-có thể điều chỉnh nhiệt độ có nhược điểm là phân bổ nhiệt không đều.
3. Chăn điện được điều khiển nhiệt độ-với chỉnh lưu nửa sóng điốt{2}}
Dựa trên chăn điện tiêu chuẩn, mẫu điều khiển nhiệt độ-này kết hợp một điốt chỉnh lưu nối tiếp với công tắc để điều chỉnh công suất đầu ra. Hình 3 thể hiện sơ đồ nối dây của loại chăn điện này.
Diode phải chịu được điện áp từ 400 volt trở lên và dòng điện từ 0,5 đến 1 ampe. Công tắc điều khiển nhiệt độ thường có vị trí tắt, cài đặt nhiệt độ-cao và cài đặt nhiệt độ-thấp. Ở cài đặt nhiệt độ-cao, hãy chuyển đổi K mạch ngắn-điốt D. Tại thời điểm này, dây đốt nóng RL của chăn điện được nối trực tiếp với nguồn điện mà không đi qua điốt D và công suất tiêu thụ của chăn là công suất định mức được chỉ định trong thiết kế. Ở cài đặt nhiệt độ thấp, diode D được mắc nối tiếp bằng dây đốt nóng RL với nguồn điện. Ở đây, diode thực hiện chỉnh lưu nửa sóng trên dòng điện xoay chiều hình sin. Giá trị hiệu dụng của điện áp đặt vào dây đốt sau khi chỉnh lưu là
Trong công thức, U biểu thị giá trị hiệu dụng của điện áp nguồn. Lúc này, điện năng tiêu thụ của chăn điện là
Trong công thức, W biểu thị công suất tiêu thụ của chăn điện trước khi chỉnh lưu (công suất định mức) và R biểu thị điện trở của dây đốt.
Ví dụ: nếu điện áp nguồn là 220 volt, điện áp hiệu dụng sau khi chỉnh lưu là 156 volt và chăn điện tiêu thụ một nửa công suất định mức, nghĩa là tỷ lệ công suất giữa cài đặt nhiệt độ cao và thấp là 2:1.
Loại chăn điện này đạt được khả năng kiểm soát nhiệt độ hai{0}}giai đoạn chỉ bằng cách thêm một điốt và sử dụng công tắc ba-vị trí, so với chăn tiêu chuẩn. Cấu trúc và quy trình sản xuất của nó đơn giản hơn so với chăn điện được điều khiển nhiệt độ-để điều chỉnh điện trở của bộ phận làm nóng. Nó mang lại công suất đầu ra tương đương và cung cấp khả năng sưởi ấm đồng đều ở-cài đặt nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, khi dòng điện xoay chiều hình sin được chỉnh lưu thành dòng điện chỉnh lưu nửa sóng-thông qua một đi-ốt-một thành phần phi tuyến-cao hơn{10}}dòng điện hài bậc cao sẽ được tạo ra. Điều này tạo ra nhiễu tần số vô tuyến nhỏ có thể ảnh hưởng đến các đài điều chế biên độ (AM) gần đó. Việc thêm mạch lọc thông thấp có thể loại bỏ hiện tượng nhiễu này.
4. Tụ điện-Nhiệt độ điện áp giảm-Chăn điện được điều khiển
Thiết kế này cũng dựa trên chăn điện tiêu chuẩn bằng cách nối một hoặc hai tụ điện nối tiếp. Phản ứng điện dung của chúng làm giảm điện áp đặt vào bộ phận làm nóng, từ đó điều chỉnh mức tiêu thụ điện của chăn. Xem Hình 4. Tụ điện thường có phạm vi từ 1 đến 4 microfarad và phải chịu được điện áp vượt quá 400 volt.
Chăn điện có tụ điện nối tiếp có công tắc điều khiển nhiệt độ ba{0}}vị trí. Ở cài đặt nhiệt độ-cao, hãy chuyển đổi tụ điện ngắn mạch K-C. Tại thời điểm này, dây sưởi RL được kết nối trực tiếp với nguồn điện và chăn sẽ tiêu thụ công suất định mức của nó. Cài đặt nhiệt độ-thấp kết nối tụ điện C nối tiếp với dây đốt nóng RL với nguồn điện. Phản ứng điện dung của tụ điện có tác dụng "cản trở" dòng điện, do đó làm giảm dòng điện hiệu dụng qua dây đốt nóng. Nhờ đó, điện năng tiêu thụ của chăn điện giảm xuống. Điện dung của tụ điện có điện dung C:
Trong công thức, f đại diện cho tần số nguồn điện.
Theo công thức thể hiện, khi điện dung C tăng thì điện dung của nó giảm làm cho giá trị hiệu dụng của dòng điện chạy qua dây đốt nóng tăng lên; ngược lại nó giảm đi. Để đạt được sự chênh lệch công suất lớn hơn giữa cài đặt nhiệt độ-cao và nhiệt độ{2}}thấp của chăn điện, bạn có thể chọn tụ điện có công suất nhỏ hơn; ngược lại có thể chọn tụ điện có công suất lớn hơn.
Khi sử dụng chăn điện này, hãy đảm bảo rằng công tắc điều khiển nhiệt độ được đặt ở mức-cài đặt nhiệt độ cao trước khi cắm dây nguồn để tránh sạc tụ điện và tránh bị điện giật.
Tụ điện-dựa trên điện áp-giảm nhiệt độ-chăn điện được điều khiển không phát ra sóng hài bậc cao-và không gây nhiễu tần số vô tuyến cho radio. Điều này thể hiện lợi thế so với chăn điện được điều khiển bằng nhiệt độ của bộ chỉnh lưu nửa sóng-nửa sóng{6}}điốt. Tuy nhiên, do kích thước lớn hơn, chi phí cao hơn và độ an toàn tương đối thấp hơn nên các thiết kế dựa trên tụ điện có thể dần bị loại bỏ.
5. Điện áp-Máy biến áp giảm áp-Dựa trên nhiệt độ-Chăn điện an toàn được kiểm soát
Chăn điện được điều khiển nhiệt độ-này sử dụng một máy biến áp giảm áp-để chuyển đổi nguồn điện 220-vôn thành điện áp an toàn dưới 24 vôn. Tính năng đáng chú ý nhất của nó là sự an toàn đặc biệt. Ngoài ra, hoạt động ở điện áp-thấp cho phép sử dụng dây mềm đồng nhiều sợi cách điện bằng polyvinyl clorua (PVC) chịu nhiệt làm bộ phận làm nóng, dẫn đến khả năng chống gấp tốt hơn. Tuy nhiên, việc lắp thêm một máy biến áp sẽ làm tăng giá thành sản phẩm một chút.
K₁--Công tắc nguồn BX--Cầu chì DL--Đèn báo
K₂--Công tắc nhiệt RL--Bộ phận làm nóng bằng điện
Việc điều chỉnh nhiệt độ của sản phẩm này được thực hiện bằng cách chuyển đổi công tắc điều khiển nhiệt độ đa vị trí K₂. Vì chăn điện tiếp xúc trực tiếp với da người nên phải thực hiện các biện pháp cách nhiệt thích hợp ngay cả khi bộ phận làm nóng hoạt động ở điện áp thấp an toàn và có đủ độ bền cách điện. Phải đặc biệt chú ý đến việc đảm bảo cách điện thích hợp giữa cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp. Hơn nữa, vỏ bộ điều khiển và cuộn thứ cấp của máy biến áp phải được nối đất. Ngoài ra, việc sử dụng máy biến áp tự ngẫu để giảm điện áp đều bị nghiêm cấm.
6. Chăn điện được điều khiển nhiệt độ-với bộ điều chỉnh thyristor hai chiều
Tất cả các chăn điện được kiểm soát nhiệt độ-nói trên đều có tính năng điều chỉnh nhiệt độ từng bước. Loại chăn này kết hợp bộ điều chỉnh thyristor hai chiều lên một chiếc chăn điện tiêu chuẩn để điều chỉnh điện áp nguồn điện. Điều này cho phép điều chỉnh nhiệt độ liên tục, liên tục trong một phạm vi cụ thể, như trong Hình 6.
Bộ điều chỉnh thyristor hai chiều chủ yếu bao gồm một mạch kích hoạt và một thyristor hai chiều. Nguyên lý hoạt động của nó như sau: Khi tắt thyristor hai chiều T₁, tụ điện C₃ sẽ sạc qua nguồn điện thông qua điện trở đốt nóng RL, cuộn kháng L và chiết áp W, cũng như điện trở R₃. Khi điện áp Uc₃ trên C₃ đạt đến điện áp ngưỡng bật-của diode hai chiều T₂, T₂ sẽ bật. Uc₃ sau đó chảy qua T₂ để tích điện C₃. Khi Uc₃ đạt đến điện áp ngưỡng bật-của diode hai chiều T₂, T₂ sẽ bật, cho phép Uc₃ chảy qua T₂ đến C₃. chiết áp W và điện trở R₃. Khi điện áp Uc₃ trên C₃ đạt đến điện áp bật-của diode hai chiều T₂, T₂ sẽ dẫn điện. Uc₃ sau đó kích hoạt T₁ đến T₂, khiến T₁ bật. Điều này cung cấp năng lượng cho RL, tạo ra nhiệt và làm chập mạch mạch kích hoạt. Khi điện áp xoay chiều vượt qua 0 theo hướng ngược lại, T₁ tắt và C₃ bắt đầu sạc lại, lặp lại quá trình trên. Do mạch kích hoạt hoạt động trong mạch điện xoay chiều nên nửa chu kỳ dương và âm của điện áp xoay chiều tạo ra xung dương và xung âm tương ứng để kích hoạt T₁, khiến T₁ dẫn điện đối xứng một lần trong mỗi nửa chu kỳ dương và âm. Việc giảm điện trở của chiết áp W sẽ tăng tốc quá trình sạc C₃, rút ngắn thời gian để Uc₃ đạt đến ngưỡng điện áp bật{17}}của T₂. Điều này làm giảm góc điều khiển của T₁ và tăng góc dẫn của nó, làm tăng điện áp đầu ra. Ngược lại, việc tăng W sẽ làm giảm điện áp đầu ra, đạt được khả năng điều chỉnh điện áp và cho phép điều chỉnh công suất liên tục, vô cấp cho chăn điện.
ND là đèn neon chỉ báo nguồn. R₁ và R₃ là các điện trở-giới hạn dòng điện. R₂ và C₂ tạo thành mạch bảo vệ thyristor. Cuộn cảm L và tụ điện C₁ tạo thành một bộ lọc thông thấp-được thiết kế chủ yếu để ngăn chặn nhiễu tần số vô tuyến.