CN112344647A - 一种变频冰箱化霜控制电路 - Google Patents

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李子胜
辛钧
赵利华
张洪
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/002—Defroster control
    • F25D21/006—Defroster control with electronic control circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了一种变频冰箱化霜控制电路，本发明中：EMI电路的输入端与交流市电电源连接；EMI电路的输出端与整流滤波电路的输入端连接；整流滤波电路将接收的交流电进行整流、滤波处理后输出直流高压电Vdc为变频驱动电路和加热控制电路供电；变频驱动电路驱动变频压缩机运行；驱动MCU通过光耦OC1和双向可控硅TR1控制化霜加热器的开关。本发明通过驱动MCU、光耦和双向可控硅配合控制化霜加热器的开停，同时驱动MCU通过采样电路实时检测直流高压Vdc电压值，通过采样电阻Ri实时采集流过化霜加热器的电流Ia，可以计算化霜加热器的功率大小，然后驱动MCU根据计算的数据，调节光耦+可控硅接通/断开时间比例，实现控制化霜加热器工作时维持在恒定功率值。

Description

一种变频冰箱化霜控制电路
技术领域
本发明属于技术领域，特别是涉及一种变频冰箱化霜控制电路。
背景技术
目前，直冷冰箱因其在冰箱间室内蒸发器表面会结霜，霜层无法自动消除，当霜层达到一定厚度后，会影响冰箱的制冷效率，同时也影响如冷冻室抽屉不易拉出等用户使用上的问题，国内市场已逐渐淘汰；而风冷冰箱因其可以自动对蒸发器表面除霜，无需用户人工除霜的优点，国内市场已全面普及。风冷冰箱自动除霜运用的关键技术是在间室内安装了化霜加热器，化霜加热器内部包含纯电阻式加热丝，当其加载一定电压后，加热丝会发热产生热量，从而可以除去风冷冰箱蒸发器上面所结的霜层。
如图2所示，现有的风冷冰箱化霜加热器常规控制手段是：通过主控MCU软件控制电磁式继电器的通断，来实现对化霜加热器的开停控制。即：采用一电磁式继电器，化霜加热器连接至电磁式继电器触点端，电磁式继电器线圈端通过驱动电路连接至主控MCU；主控MCU通过控制电磁式继电器线圈两端有无电压差，从而控制电磁式继电器触点端是否导通，当电磁式继电器触点导通时，交流市电电源(L火线)通过触点加载至化霜加热器上，当电磁式继电器触点断开时，交流市电电源(L火线)不加载至化霜加热器上；化霜加热器的实际工作功率取决于交流市电电源的电压，当交流市电电源电压波动时，化霜加热器的功率随之波动变化，非恒定功率。
现有的化霜加热器常规控制电路有较大的缺点：在利用交流市电电源加至化霜加热器上时，由于交流市电电源会有波动范围，会导致化霜加热器功率不恒定，当交流市电电源偏低时，化霜加热器功率偏低，发热量小，可能会导致风冷冰箱霜层融化不彻底，当交流市电电源偏高时，化霜加热器功率偏高，发热量大，化霜加热器表面温度会偏高，可能就不符合安规GB4706标准要求的化霜加热器表面温度不得超过394℃的规定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变频冰箱化霜控制电路，通过驱动MCU、光耦和双向可控硅配合控制化霜加热器的开停，同时驱动MCU通过采样电路实时检测直流高压Vdc电压值，通过采样电阻Ri实时采集流过化霜加热器的电流Ia，可以计算化霜加热器的功率大小，然后驱动MCU根据计算的数据，调节光耦+可控硅接通/断开时间比例，从而实现控制化霜加热器工作时维持在恒定功率值。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种变频冰箱化霜控制电路，包括：EMI电路、整流滤波电路、变频驱动电路和加热控制电路；所述EMI电路的输入端与交流市电电源连接；所述EMI电路的输出端与整流滤波电路的输入端连接；所述整流滤波电路将接收的交流电进行整流、滤波处理后输出直流高压电Vdc为变频驱动电路和加热控制电路供电；所述变频驱动电路驱动变频压缩机运行；其中，所述整流滤波电路的输出端还串联采样电阻Rv1和采样电阻Rv2至接地；所述加热控制电路包括驱动MCU、光耦OC1、三极管Va、双向可控硅TR1和化霜加热器；所述驱动MCU与采样电阻Rv1和采样电阻Rv2的中间连接点连接；所述驱动MCU的输出端串联一驱动电阻R3至三极管Va的基极；所述三极管Va的发射极接地；所述三极管Va的集电极与光耦OC1的b脚连接；所述光耦OC1的a脚串联一限流电阻R2至15V直流电压源；所述光耦OC1的c脚接入到整流滤波电路的输出端；所述光耦OC1的d脚与双向可控硅TR1的控制极G连接；所述双向可控硅TR1的阳极A2与光耦OC1的c脚连接；所述双向可控硅TR1的阳极A1与化霜加热器的一端连接；所述化霜加热器的另一端串联一电流采样电阻Ri至接地；所述化霜加热器与电流采样电阻Ri的中间连接点连接至驱动MCU。
进一步地，所述双向可控硅TR1的控制极G与阳极A1之间串联电阻R4；所述双向可控硅TR1的耐压≥400V，额定电流≥1A。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过驱动MCU、光耦和双向可控硅配合控制化霜加热器的开停，同时驱动MCU通过采样电路实时检测直流高压Vdc电压值，通过采样电阻Ri实时采集流过化霜加热器的电流Ia，可以计算化霜加热器的功率大小，然后驱动MCU根据计算的数据，调节光耦+可控硅接通/断开时间比例，从而实现控制化霜加热器工作时维持在恒定功率值。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种变频冰箱化霜控制电路的电路图；
图2为现有的的化霜控制电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种变频冰箱化霜控制电路，包括：EMI电路、整流滤波电路、变频驱动电路和加热控制电路；
EMI电路的输入端与交流市电电源连接；EMI电路的输出端与整流滤波电路的输入端连接；整流滤波电路将接收的交流电进行整流、滤波处理后输出直流高压电Vdc为变频驱动电路和加热控制电路供电；变频驱动电路驱动变频压缩机运行；
其中，整流滤波电路的输出端还串联采样电阻Rv1和采样电阻Rv2至接地；
加热控制电路包括驱动MCU、光耦OC1、三极管Va、双向可控硅TR1和化霜加热器；驱动MCU通过光耦OC1和双向可控硅TR1控制化霜加热器的开关；驱动MCU与采样电阻Rv1和采样电阻Rv2的中间连接点连接；驱动MCU的输出端串联一驱动电阻R3至三极管Va的基极；三极管Va的发射极接地；三极管Va的集电极与光耦OC1的b脚连接；
光耦OC1的a脚串联一限流电阻R2至15V直流电压源；光耦OC1的c脚接入到整流滤波电路的输出端；光耦OC1的d脚与双向可控硅TR1的控制极G连接；
双向可控硅TR1的控制极G与阳极A1之间串联电阻R4；双向可控硅TR1的耐压≥400V，额定电流≥1A；双向可控硅TR1的阳极A2与光耦OC1的c脚连接；双向可控硅TR1的阳极A1与化霜加热器的一端连接；化霜加热器的另一端串联一电流采样电阻Ri至接地；化霜加热器与电流采样电阻Ri的中间连接点连接至驱动MCU。
实施例一：本实施例为一种变频冰箱化霜控制电路的工作流程为：当交流市电电源输入电压在187V～242V/50HZ范围波动时，对应整流滤波电路输出的直流高压Vdc范围为228V～260V，直流高压Vdc均高于220V时，驱动MCU通过检测Rv2电阻上电压分压值，可计算出直流高压Vdc值，驱动MCU通过检测采样电阻Ri的电压值，可计算流过化霜加热器的电流Ia，根据采集的直流高压Vdc值和电流Ia，可计算出化霜加热器的实际工作功率，当化霜加热器实际工作功率小于额定220V电压对应的功率时，驱动MCU通过控制加大光耦的导通时间占空比，则可提高化霜加热器实际工作功率；当化霜加热器际工作功率大于额定220V电压对应的功率时，驱动MCU通过控制减小光耦的导通时间占空比，则可降低化霜加热器实际工作功率，最终实现化霜加热器的恒功率控制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (2)

1.一种变频冰箱化霜控制电路，其特征在于，包括：EMI电路、整流滤波电路、变频驱动电路和加热控制电路；
所述EMI电路的输入端与交流市电电源连接；所述EMI电路的输出端与整流滤波电路的输入端连接；所述整流滤波电路将接收的交流电进行整流、滤波处理后输出直流高压电Vdc为变频驱动电路和加热控制电路供电；所述变频驱动电路驱动变频压缩机运行；
其中，所述整流滤波电路的输出端还串联采样电阻Rv1和采样电阻Rv2至接地；
所述加热控制电路包括驱动MCU、光耦OC1、三极管Va、双向可控硅TR1和化霜加热器；所述驱动MCU与采样电阻Rv1和采样电阻Rv2的中间连接点连接；所述驱动MCU的输出端串联一驱动电阻R3至三极管Va的基极；所述三极管Va的发射极接地；所述三极管Va的集电极与光耦OC1的b脚连接；
所述光耦OC1的a脚串联一限流电阻R2至15V直流电压源；所述光耦OC1的c脚接入到整流滤波电路的输出端；所述光耦OC1的d脚与双向可控硅TR1的控制极G连接；
所述双向可控硅TR1的阳极A2与光耦OC1的c脚连接；所述双向可控硅TR1的阳极A1与化霜加热器的一端连接；所述化霜加热器的另一端串联一电流采样电阻Ri至接地；所述化霜加热器与电流采样电阻Ri的中间连接点连接至驱动MCU。
2.根据权利要求1所述的一种变频冰箱化霜控制电路，其特征在于，所述双向可控硅TR1的控制极G与阳极A1之间串联电阻R4；所述双向可控硅TR1的耐压≥400V，额定电流≥1A。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113809974A (zh) * 2021-10-25 2021-12-17 四川虹美智能科技有限公司 冰箱内逆变变频驱动与化霜相结合的控制电路
CN114157143A (zh) * 2021-12-07 2022-03-08 四川虹美智能科技有限公司 基于升压拓扑结构的冰箱恒功率化霜电路

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