CN2059977U - 电冰箱定温复位式多功能电子温控器 - Google Patents

Abstract

一种电冰箱定温复位式多功能电子温控器，由温度感知电路、电压比较及倒相电路、温度预置电路、过流保护电路、失电延时保护电路、逻辑控制电路、执行电路和电源电路所组成。利用电压回差原理设置分别调节强冷点、中冷点和弱冷点的控制器，使温控器控温准确可靠，具有多功能自动保护的温控器。此外它还设化霜补偿电路，供冬季压缩机启动正常。本机电路设计紧凑简洁，外形结构与机械温控器相似，安装箱体内可取代机械式定温复位温控器。

Description

本实用新型涉及一种电冰箱电子温控器，特别是定温复位式电子温控保护器。

目前电冰箱多采用机械式温控器，它的主要缺点是受震动而影响准确性；感温头内传导毛细管极易受损、弹性元件失效导致温控器无法使用；以及冬季不易启动等。因此近来出现许多电冰箱电子控温装置。CN2039818U公告了一种能显示星级的电子温控器，其开机点温度可确定一恒定值，而关机点温度则只能置于强冷点一处，难以预置多点（弱冷点、中冷点、强冷点）关机控制；存在夏季欠压过流运转和冬季启动不易等缺陷。

本实用新型的目的是设计一种电路简单、性能完善可靠的电冰箱定温复位式电子多功能温控器，它既实现多点温度关机控制，又具备多功能自动保护的自动温控器，还解决冬季不易启动的缺陷，使电冰箱电子温控器性能进一步完善可靠。

本实用新型采用以下方案实现设计要求：基本思路是充分利用集成运算放大器的功能进行设计的。它由温度感知电路，电压比较及倒相电路，温度预置电路，过流保护电路，失电延时保护电路，逻辑控制电路，执行继电器和电源电路所组成。特别是以一个集成运算放大器为核心完成以下四种功能的电路。温度预置电路（3）由一个电压比较器、桥路电阻电路与电压回差电路所组成；过流保护电路（4）由一个电压比较器、交流互感器及避浪涌电流电路所组成。失电延时保护电路（5）由一个电压比较器、积分延时电路及稳压分压电路组成；逻辑控制电路（6）由一个电压比较器与若干二极管组成或非门电路；继电器常闭触点与供电电源之间串接化霜补偿电路。

图1为本实用新型的设计框图，其中（1）温度感知电路，（2）电压比较及倒相电路，（3）温度预置电路，（4）过流保护电路，（5）失电延时保护电路，（6）逻辑控制电路，（7）执行器件，（8）电源电路。

图2为本实用新型的实施电路原理图。

现结合图2描述本实用新型的电路结构和动态工作过程。

温度感知电路（1），由电阻R₁、R₂、R₃、R₄、可变电位器W₁组成不平衡电阻桥路，它与IC_1－a构成电压比较器，其中R₂为负温度系数热敏电阻。当桥路一臂R₂感知电冰箱内温度较低时，R₂阻值较大，与R₁组成的分压器中点电位VR₂——即比较器输入（－）端电位较高，随着温度的上升，R₂阻值下降，VR₂下降。当其达到＋3.5℃时（可以通过调节电位器W₁，使其活动臂对地电位VW₁＞VR₂）比较器IC_1－a输出高电平，非门BG₁输出低电平，假定此时延时已完毕，且又无过流情况发生，即延时保护电路和过流保护电路都输出低电平，由IC_1－b组成的或非门输出高电平，BG₂饱和导通，继电器J吸合，压缩机起动、电冰箱内温度开始下降。当VR₂＞VW₁时，比较器输出低电平，作为隔离的二极管D₁反偏截止，此时比较器输入（＋）端的电位与电位器W₂、W₃活动臂所处位置无关，它的大小只与W₁活动臂所处位置（R₃＋W₁上）与（R₄＋W₁下）分压比有关，这个分压比一旦调定，凡遇VR₂小于该值时，比较器IC_1－a输出高电平，压缩机运转，从而建立了一个恒定的开机温度电压值。

电压回差电路由电压比较器IC_1－a、电位器W₂、W₃二极管D₁、电位器W₄和电阻R₅所组成。IC_1－a输出端返馈回温度感知器输出端形成回差电压，使R₂感知温度在－24℃时的回差电压为强冷点关机电压。当R₂感知的温度达到－24℃时，调节强冷电压设定电位器W₂，使比较器IC_1－a（＋）输入端的电压V_＋略低于VR₂，比较器IC_1－a截止，输出低电平，压缩机停转，冰箱温度开始上升，直到＋3.5℃时再复开机过程。W₃为从弱冷点到强冷点的调节电位器，此时活动臂处在最右端，使回输电压最大，远大于VW₁，此时VW₁的影响可忽略不计，从而确定强冷点关机电压。

在W₁与W₄之间的W₂可调弱冷点－16℃的关机电压，当R₂感知温度达－16℃时，VW₂＜VR₂比较器IC_1－a输出低电平压缩机停转。此时VW₃活动臂必在左端且VW₁＜VW₂＜VW₄，弱冷点关机电压VW₂恒定。由于中冷点－20℃处于－16℃与－24℃之间，在电路上只调节W₃活动臂处于中点位置时，－20℃停机值也就由VW₃所确定，且从－16℃到－24℃连续无级调节。

过电流保护电路由LH电流互感器、电压比较器IC_1－c、输入端电阻R_16、17、输出端电阻R₁₉、电容C₅和二极管D₈组成。当压缩机运行时，互感器次级感应交变电压，经D₇整流，C₄滤波，再经R₁₆、R₁₇分压加至比较器IC_1－c输入（＋）端，由R₈、R₉分压出来接在IC_1－c输入（－）端为V_－作基准电压。压缩机在额定电流工作时V_＋＜V_－比较器截止、输出低电平。当压缩机异常，其工作电流超过1.5A时，V_＋＞V_－比较器翻转输出高电平，通过或非门IC_1－b输出低电平，BG₂截止，压缩机停止运转而得保护。正常开机的浪涌电流也会使得比较器输出高电平，由于输出端R₁₉、C₅组成积分电路对此高电平吸收、滞留作用，当C₅所充电平足以使

导通之前，浪涌电流已经过去，压缩机得以正常工作。

失电延时保护电路由IC_1－d及其外围元件组成电压比较器，其输入（－）端接有电阻R₂₀、电容C₆组成的积分延时电路，基准电位取自BG₂集电极，使其受控于继电器J的开启和闭合，从而保证了压缩机在任何情况下都起延时保护作用。为保有稳定和合适的比较电压BG₂集电极接电阻R₁₃和稳压管D₆组成稳压电路，并经电阻R₁₄、R₁₅分压送到IC_1－a输入（＋）端作比较基准电压，BG₂截止时其集电极为高电平，比较电位建立延时开始，五分钟后比较器输入（－）端电位超过输入（＋）端电位，比较器截止，输出低电平，或非门IC_1－b输入端处于低电平，输出高电平，BG₂导通，继电器J吸合，压缩机工作。一旦BG₂饱和导通，积分延时电容C₆上所充电量主要通过D₅、BG₂，c－e对地迅速放电；市电失电后，放电回路则为：D₅－R₁₃－R₁₄－R₁₅－地，为下次延时作好准备。

逻辑控制及执行电路。逻辑控制由IC_1－b比较器及门限二极管D₂、D₈、D₉所组成。R₈、R₉分压后给比较器输入（＋）端予置一个基准电压V_＋、D₂、D₈、D₉的负极共同接比较器输入（－）端，它们的低电平都小于V_＋足以使比较器IC_1－b输出高电平，它们导通时的高电平又都大于V_＋足以使比较的IC_1－b截止输出低电平。其逻辑状态是一个典型的或非门电路。执行电路由BG₂及继电器J组成，J有一组常开、常闭转换触点，压缩机c电源线一路接绿线，另一路接与继电器J常开触点的黑线，常闭触点通过开关K、电热丝R与压缩机绿色电源线相接，K为手控开关，它根据气候条件，冬季打开，夏季关闭，进行温度补偿，解决冬季压缩启动困难问题。逻辑控制及执行电路有两种工作状态分述如下：

〔1〕D₂、D₈、D₉中只要有一个或一个以上导通输出高电平→或非门输出低电平→BG₂截止→继电器不吸合→压缩机停转→冰箱内温度上升。

〔2〕D₂、D₈、D₉全部截止输出低电平→或非门输出高电平→BG₂导通→继电器吸合→压缩机运转→冰箱内温度下降。

本实用新型电路设计紧凑简洁，外型结构与机械温控器相类似，安装箱体内完全可以取代机械式定温复位式温控器，具有较好市场潜力和社会效益。

Claims (2)

1、一种电冰箱定温复位式多功能电子温控器，它由温度感知电路(1)、电压比较及倒相电路(2)、温度预置电路(3)、过流保护电路(4)、失电延时保护电路(5)、逻辑控制电路(6)、执行电路(7)和电源电路(8)所组成，其特征是：

a、温度预置电路(3)由一个电压比较器、桥路电阻电路与电压回差电路所组成，

b、过流保护电路(4)是由一个电压比较器、交流互感器及避浪涌电流电路所组成，

c、失电延时保护电路(5)由一个电压比较器、积分延时电路及稳压分压电路所组成，

d、逻辑控制电路(6)由一个电压比较器与若干二极管组成或非门电路，

e、继电器常闭触点与供电电源之间串接化霜补偿电路。

2、如权利要求1所述的电冰箱定温复位式多功能电子温控器，其特征是：

a、电压回差电路由并接在温度感知电路（1）输出端与电压比较器IC_1－a输出端之间的电位器W₂、W₃，二极管D₁和电位器W₄及电阻R₅所组成，

b、避浪涌电流电路由接于电压比较器IC_1－c输出端的电阻R₁₉、电容C₅和二极管D₈所组成，

c、稳压分压电路由电阻R₁₃、R₁₅和稳压二极管D₆所组成，它一头接于继电器J输入端，另一头接于电压比较器IC_1－d的（＋）端。

d、逻辑或非门电路由IC_1－b及门限二极管D₂、D₈和D₉所组成，

e、化霜补偿器由开关K和电热丝R串接而成。