УСТРОЙСТВО ПРЕДПУСКОВОЙ ПОДГОТОВКИ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ДЛЯ ЗАПУСКА ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ ОСНОВНОГО НАЗНАЧЕНИЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ
DEVICE FOR PRE-LAUNCH PROCEDURE OF TEMPERATURE MODE FOR STARTING ELECTRONIC EQUIPMENT OF PRIMARY PURPOSE AND MAINTAINING TEMPERATURE MODE OF OPERATION

Предлагаемое устройство относится как к области электронного машиностроения, так и в электронной техники специального назначения и может быть использовано в электронных блоках различного назначения, имеющих закрытый герметичный корпус и используемых в условиях как пониженных, так и повышенных температур окружающей среды.
Известна «Система управления предупредительным подогревом электронной аппаратуры в условиях низких температур», патент на полезную модель РФ №96615 от 10.08.2010 Бюл. №22.
Устройство-прототип состоит из нагревателя утепленного шкафа управления, питающегося от наружной сети или от автономного источника, блока контроля низкой температуры, блока контроля высокой температуры, блока исполнения, блока защиты от запуска неисправной аппаратуры.
Устройство-прототип работает следующим образом. После включения нагревателя происходит нагрев электронной аппаратуры, находящейся в замкнутом пространстве. При достижении минимально допустимой температуры срабатывает блок контроля низкой температуры, который дает команду блоку исполнения на запуск электронной аппаратуры. Блок контроля высокой температуры контролирует верхний предел допустимой температуры и дает команду исполнительному блоку на отключение электронной аппаратуры. Блок защиты, который блокирует работу блока контроля высокой температуры и блока контроля низкой температуры, предотвращает также несанкционированный запуск шкафа управления.
Недостаток устройства-прототипа заключается в том, что оно предназначено для поддержания температурного режима, позволяющего производить запуск электронной аппаратуры только при пониженных температурах окружающей среды.
С целью поддержания температурного режима электронной аппаратуры основного назначения (ЭАОН), размещенной в замкнутом герметичном пространстве в работоспособном состоянии в условиях как низкой, так и высокой температуры, в дополнение к имеющимся нагревателю введены блок контроля температуры, обеспечивающий контроль температуры и управление блоком управления, блок управления, обеспечивающий управление нагревателем, охладителем и блоком готовности, блок готовности, обеспечивающий готовность и возможность осуществлять пуск ЭАОН.
Данное техническое решение позволяет:
- вывести температуру в интервал температур режима работы ЭАОН;
- поддерживать температуру в интервале температур режима работ ЭАОН;
- включить ЭАОН, когда обеспечена температура интервала режима работ ЭАОН;
- предотвратить включение ЭАОН, если не обеспечена температура интервала режима работы ЭАОН.
Функциональная схема предлагаемого устройства предпусковой подготовки температурного режима для запуска электронной аппаратуры основного назначения и поддержания температурного режима работы представлена на фиг.1, для которой приняты следующие обозначения:
1 - блок готовности;
2 - блок управления;
3 - блок контроля температуры;
4 - нагреватель;
5 - охладитель.
На фиг.2 представлен интервал температур режима работы устройства. На фиг.3 представлен вариант температур работы устройства
Устройство предпусковой подготовки температурного режима для запуска электронной аппаратуры основного назначения и поддержания температурного режима работы содержит блок управления 2, который соединен с блоком контроля температур 3, нагревателем 4, охладителем 5 и блоком готовности 1.
Устройство предпусковой подготовки температурного режима для запуска электронной аппаратуры основного назначения и поддержания температурного режима работы размещено в замкнутом герметичном корпусе вместе с ЭАОН и работает в следующих режимах:
- поддержание температурного режима, позволяющего произвести запуск ЭАОН в работу;
- поддержание температурного режима при работе ЭАОН.
В режиме поддержания температурного режима, позволяющего произвести запуск ЭАОН в работу, предлагаемое устройство работает следующим образом. После включения устройства блок управления 2 подает команду-запрос о температурном режиме внутри замкнутого герметичного корпуса ЭАОН на блок контроля температуры 3. Блок контроля температуры 3, получив команду-запрос, передает на блок управления 2 значение температуры. Блок управления 2, получив информацию, обрабатывает и производит следующие действия:
нр
- если значение t имеет значение меньше t то блок управления 2 дает команду и включает нагреватель 4;
нр
вр
- если значение t в пределах t<t<t, то блок управления 2 выдает команду блоку готовности 1, разрешающую осуществлять включение ЭАОН;
вр
- если значение t больше t, то блок управления 2 выдает команду на включение охладителя 5.
нр
вр
нр
нр
Включенный нагреватель 4, повышает температуру. При достижении температурного значения t=t блок контроля температуры 3 отправляет команду на блок управления 2, который выдает команду блоку готовности 1, разрешающую осуществлять включение ЭАОН. При достижении температуры значения t=t блок контроля температуры 3 отправляет команду на блок управления 2, который выдает команду на выключение нагревателя 4. При выключенном нагревателе 4 температура начинает понижаться. При понижении температуры, близкой к значению t, блок контроля температуры 3 отправляет команду на блок управления 2, который выдает команду на включение нагревателя 4. В результате работы нагревателя 4 температура начинает повышаться. Цикл выключения и включения нагревателя 4, поддерживающий температуру, обеспечивающую работу ЭАОН, будет продолжаться до тех пор, пока ЭАОН не будет выделять тепло при своей работе или устройство не будет выключено. Верхний интервал температуры отключения нагревателя 4 может быть снижен до уровня t=t+Δt.
вр
нр
вр
вр
Включенный охладитель 5 понижает температуру. При достижении температуры значения t=t блок контроля температуры 3 отправляет информацию на блок управления 2, который выдает команду блоку готовности 1, разрешающую осуществлять включение ЭАОН. При достижении температурного значения t=t блок контроля температуры 3 отправляет команду на блок управления 2, который выдает команду на отключение охладителя 5. При выключенном охладителе 5 температура начинает повышаться и, дойдя до значения, близкого к t=t, блок контроля температуры 3 отправляет команду на блок управления 2, который выдает команду на включение охладителя 5. В результате работы охладителя 5 температура начинает понижаться. Цикл выключения и включения охладителя 5, поддерживающий температуру, обеспечивающую работу ЭАОН, будет продолжаться до тех пор, пока ЭАОН не будет выключена. Нижний интервал температуры отключения охладителя 5 может быть уменьшен до уровня t=t-Δt.
В момент включения ЭАОН устройство предпусковой подготовки температурного режима для запуска электронной аппаратуры основного назначения и поддержания температурного режима работы может работать в одном из трех режимов:
- включен и работает нагреватель 4;
- нагреватель 4 и охладитель 5 выключены;
- включен и работает охладитель 5.
Устройство предпусковой подготовки температурного режима для запуска электронной аппаратуры основного назначения и поддержания температурного режима работы при включении ЭАОН работает следующим образом. В момент включения ЭАОН блок готовности 1 подает команду блоку управления 2 о включении и работе ЭАОН. Блок управления 2 определяет, в каком режиме работает устройство, и в зависимости от этого принимает решение. Если включен и работает нагреватель 4, то блок управления 2 дает команду на выключение нагревателя 4. Если нагревать 4 и охладитель 5 выключены или включен и работает охладитель 5, то блок управления 2 команд не подает, а ЭАОН продолжает работать.
вр
нр
При работающей ЭАОН устройство предпусковой подготовки температурного режима для запуска электронной аппаратуры основного назначения и поддержания температурного режима работы работает следующим образом. ЭАОН, работая, выделяет тепло, которое повышает температуру в замкнутом герметичном пространстве. При достижении температуры значения t=t блок контроля температуры 3 отправляет команду на блок управления 2, который выдает команду на включение охладителя 5. В результате работы охладителя 5 понижается температура до значения t=t. При приближении к этому значению блок контроля температуры 3 отправляет команду на блок 2, который выдает команду на выключение охладителя 5. Процесс включения и отключения охладителя 5 происходит циклично, пока работает ЭАОН.
При недопустимых отклонениях в режиме работы терморегуляции внутреннего объема замкнутого герметичного корпуса ЭАОН блок управления температурными режимами 2 подает команду блоку готовности 1 на отключение ЭАОН, что позволяет предотвратить выход из строя ЭАОН.
Данное техническое решение реализовано в электронной аппаратуре специального назначения, предназначенной для эксплуатации в диапазоне температур окружающей среды от минус 50 до плюс 55°С.