CN2069581U - 冰箱电子稳压节能延寿保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可作为冰箱自动稳压、节 约电能、减少冰箱工作次数和工作时间、延长冰箱寿 命，提高电机功率因数并兼有冰箱断电延时保护功能 的冰箱电子稳压节能延寿保护器。其特征是利用冰 箱温度控制器控制电源变换电路2中的电路工作，利 用电流和电压的反馈控制调压电路4根据需要改变 冰箱电机电压。具有功能多、节能、延寿、成本低，体 积小等优点，可用于冰箱稳压、节能、延寿、保护之 用。

Description

本实用新型公开了一种利用冰箱控制其自动工作的、作为冰箱自动稳压、根据冰箱负荷情况自动调节功率因数、节约电能、延长冰箱寿命并对冰箱进行断电延时保护的冰箱电子稳压节能延寿保护器，属电器技术领域。

本实用新型作出以前尚无发现有电子稳压节能延寿保护器，即使稳压器和保护器，也不具备冰箱自身控制，并且不具备对冰箱的节能与延寿功能，且在冰箱不工作时，稳压器和保护器仍然消耗电能，自身损耗较大。

本实用新型的发明任务是提供一个自身耗电量小，输出容量大，适合各种家用电冰箱使用的；根据本实用新型设定的温度（或人工设定的时间）控制冰箱接通工作时机的；减少冰箱的起动次数和减少冰箱的工作时间的；根据冰箱负荷大小自动调节冰箱电压以提高冰箱电机功率因数的；根据电源电压变化自动稳定冰箱电压的；在冰箱不工作时本实用新型不消耗电能的；并对冰箱在工作中途断电自动延时接通工作，以达到保护冰箱电机的冰箱电子稳压节能延寿保护器。

说明书附图是本实用新型的电气原理图。图中各部分为：

1.电源升压电路，2.控制电源变换电路，3.控制电路，4.调压电路，5.电压信号检测电路，6.电流信号检测电路。

本实用新型的技术特征表现为：1.利用电源升压电路1的变压器B₁的次级线圈L₂与市电电源形成正向串连，使电压高于市电电压一定的数值。由调压电路4综合电压和冰箱工作电流的变压，自动改变可控硅SCR的导通角，以改变加在冰箱两端的电压，使冰箱工作在最佳工作状态。2.利用冰箱温度控制器（以下简称温控器）触点控制控制电源变换电路2，为控制电路3提供工作电源。3.利用感温元件感受冰箱温度的变化（或人工设定的延时时间）增加了冰箱工作的间隔周期，在温控器接通的瞬间只通过复合变压器B₂的电压线圈L₁的微小电流，温控器触点断开时，电压敏感元件Rm吸收冰箱电机产生的感应电压，避免了温控器触点的烧伤，减少电气故障，在保证达到贮藏目的的情况下，节约了电能，延长了冰箱寿命。3.利用冰箱控制器触点控制本实用新型的工作，在冰箱不工作时，本实用新型不消耗电能，节约了冰箱外围设备的电能损耗。使用本实用新型产品冰箱不需做任何改动。

以下根据说明书附图对本实用新型的构造和工作原理介绍如下：

冰箱电子稳压节能延寿保护器由电源升压电路1、控制电源变换电路2、控制电路3、调压电路4、电压信号检测电路5、电流信号检测电路6构成。其特征是：电源升压部分1中包括一个电源变压器B₁和继电器J_－1的常开触点搭接而成的串连升压网络，由控制电路3控制其自动投入与切断。控制电源变换电路2中包括一个复合变压器B₂、整流二级管D₁－D₄、滤波电容器C₁、降压电阻R₂、稳压二级管DW₁搭接而成，为控制电路3提供工作电源，并由控制电路3控制B₂的L₁与L₂的自动投入工作的时机。控制电路3中包括一个集成电路Ic、三级管BG₁、二级管D₅－D₇、电阻R₃－R₈、电容器C₂、感温元件Rt、电位器W₁、W₂、发光二级管XD₁、XD₂、继电器J、开关K₁搭接而成。由控制电源变换电路提供工作电源，并控制B₂的L₁与L₂的切换与工作时机。调压电路4中由三级管BG₂、二级管D₈－D₁₃、脉冲变压器B₄、单结晶体管BT、稳压二级管DW₂、电容器C₃、C₄、电阻R₈－R₁₂、电位器W₃、双向可控硅SCR、电压表V搭接而成。由B₁的L₃提供同步工作电源，组成感受电压信号检测电路5和电流信号检测电路6变化的控制电路。电压检测电路5中包括变压器B₃、二级管D₁₄、电容器C₅、电位器W₄、电阻R₁₄、稳压二级管DW₃搭接而成的负反馈电压信号检测电路，由控制电路3控制其自动投入与切断。电流信号检测电路6中包括B₂的L₃线圈、双向稳压二级管DW₄、二级管D₁₅、电容器C₆、电位器W₅搭接而成的正反馈电流信号检测电路。

在实用新型中使用的各元件的工作原理均为已有技术，对所属领域的工程技术人员是十分熟悉的，这里不再作详细介绍，而对本实用新型电路的工作情况介绍如下：

将冰箱插于电冰箱插座CZ上，接上电源插销CX，电源一路经保险丝BL，电阻R₁降压，电源信号灯XD₁亮，表示供电正常。XD₁选用氖管，耗电量极微小，可以忽略。另一路经J的J－1常闭触点，B₂的电压线圈L₁，到冰箱插坐CZ上。Rm的导通电压高于电源电压，没有导通。这时冰箱内的温度若低于温控器的接通温度，温控器的触点没有接通，B₂的L₁中没有电流，整个电路都不工作，称为初始状态，不消耗电能，达到了节约冰箱外围设备用电的目的。当冰箱温度高于温控器的接通温度时，温控器的触点接通，这时B₂的L₁和温控器触点、电机线圈串连形成通路，B₂的L₁中有电流通过，在B₂的L₃中就有感应电压输出，经D₁－D₄整流，C₁滤波，R₂降压，DW₁稳压，给控制电路3提供稳定的工作电源。由于B₂的L₁阻抗很大，电流很小，又由于电机线圈阻抗很小，绝大部分电压降都在L₁两端，因此，这时电机不能起动，其微小的电流对电机本身没有任何影响。当B₂的L₂投入电路时，由于L₂的阻抗很小，绝大部分电压降都在冰箱两端，因此，对冰箱工作没有影响。下面分四种情况分析整个电路的工作过程：1.延时电路的工作情况：将K放YS的位置，接通了W₁、R₅、C₂组成的充电电路，Ic的正输入端脚（3）接于C₂的两端，W₂、R₃、R₄组成分压电路，为Ic的负输入端脚（2）提供一个固定电位。当温控器接通后，给Ic加上了脚（7）为正，脚（4）为负的电压，由于接通电源的瞬间，C₂两端电压较低，b点电位低于a点电位（即Ic脚（2）电位高于脚（3）电位），Ic输出低电平，J不工作，但XD₂亮，表示在延时工作状态。随着充电时间的延长，b点电位逐渐升高，经一定时间（本实用新型定为5分钟至1小时自由调节），当高于a点电位（即Ic脚（3）电位高于脚（2）电位）时Ic输出高电平，J工作，XD₃亮，J的常开触点接通，常闭触点断开，接通了B₁的初级电路和B₃及电压表V的电路，B₁的L₂正向串入电源电路，使电源电压提高一定的数值，经B₂的L₂线圈，通过SCR根据冰箱需要自动调压，供冰箱工作，其电压高低由电压表V指示出来。J的触点转换后，B₂的L₁断开，L₂通过电流，在L₃中仍有电压输出，维持控制电路3的工作。当冰箱温度降低到温控器的断开温度时，温控器断开，控制电路3的电源消失，J断电，整个电路回到初始状态，C₂通过D₆放电。2.自动感温电路的工作情况：感温元件Rt采用负阻感温元件固定于冰箱贮藏室内，用细导线与本实用新型连接。将K放GW位置，接通了W₁、R₅、R₆组成的分压电路，为Ic的脚（3）提供一固定电位，同时接通了W₂、R₃、Rt组成的分压电路，为Ic的脚（2）提供一随温度变化而改变的电位。当温控器接通后，冰箱内的温度低于本实用新型设定的温度时，Rt的阻值较大，Ic的脚（2）电位高于脚（3）的电位，Ic输出低电平，J不工作，XD₂亮表示温控器已经接通。随着冰箱温度的升高，Rt的阻值逐渐减少，当Ic的脚（2）电位低于脚（3）的电位，Ic输出高电平，J工作，XD₃亮。J工作以后，经D₇、R₈将Ic的脚（3）与高电位连接，其它工作情况和前边相同，不再重述。随着冰箱温度的下降，脚（2）电位升高，但由于脚（3）电位远远高于脚（2）的电位，直到温控器断开，控制电路3的电源消失，整个过程才告结束，回到初始状态。接通温度的高低由用户根据需要调节（本实用新型定为0－20℃任意可调），以达到贮藏目的又节约电能、减少工作次数为原则。3.调压电路的工作情况：J接通以后，接通了B₁的初级电路，同时也接通了B₃的初级电路和电压表V的电路。B₁的L₂和电源正向串连，使电源电压升高一定的数值（本实用新型定为30V）。L₃输出电压，经D₈－D₁₁整流，R₉降压，DW₂削波，为BT₁提供同步电源，经D₁₃整流、C₃滤波、为BG₂所组成的直流放大环节提供工作电源，R₁₁决定了冰箱电动机的最低工作电压（本实用新型定在180V）。下面分析各电路的工作过程：电压信号检测电路5的控制过程：电压信号检测电路5是利用电压负反馈原理工作的。B₃的初级接在电冰箱两端，感受电冰箱端电压的变化，次级经D₁₄整流，C₅滤波，输出和初级电压变化相对应的信号电压。在冰箱工作时，用W₄和电流信号检测电路6的信号合成，将输出电压调为220V，当冰箱端电压升高时，e点电位升高，BG₂的基级电流下降，BG₂的内阻增大，C₄的充电速度减慢，BT发出的脉冲后移，经B₄藕合到SCR的控制极，冰箱端电压降低。当冰箱端电压降低时，工作情况与上述相反。DW₃的作用是当电源电压低于下限数值时，使电压检测电路5不起作用，达到了稳定电压的目的。电流检测电路6的控制过程：电流检测电路6是利用电流正反馈原理工作的。B₂的L₃感受冰箱电流的变化，输出正比于冰箱电流变化的电压信号，DW₄起限幅作用，预防冰箱起动时电流信号太强而使冰箱端电压偏高，以保证冰箱端电压最高不超过220V。输出信号经D₁₅整流、C₆滤波，输出和冰箱电流变化相对应的信号电压。在冰箱工作时，用W₅和电压信号检测电路5的信号合成，将输出电压调为220V，随着冰箱的工作，电流逐渐下降，9点电位下降，BG₂基级电流下降，BG₂内阻增大，C₄充电速度减慢，BT发出的脉冲后移，冰箱端电压降低，输入功率减少，提高了功率因数，达到了节约电能的目的。应该指出的是：由于控制BG₂的信号是电压和电流的合成信号，电流信号的灵敏度应大于电压信号的灵敏度。由于冰箱工作后电流是逐步降低的，不存在电流上升的问题，这里不再分析。电压表V指示出冰箱端电压的数值。C₇、R₄起吸收过电压保护SCR的作用。B₂还起镇流滤波作用。4.延时保护电路的工作情况：在延时状态工作时，若电源中途停电，控制电路3的电源消失，C₂通过D₆放电，当立即来电时，延时电路重新工作，因延时设定最短为5分钟，必须等5分钟以上电机才能再次起动。在使用感温状态工作时，若中途断电，反馈电压消失，当立即来电时，只有经一定的时间，冰箱温度回升到Ic翻转时，才能进行再次起动，都有效的保护了冰箱的电机。

使用过程中，在冰箱电机不工作开冰箱门时，由于冰箱内照明灯接通，为L₁形成通路，因照明灯内阻很大，L₄输出的电压很低，控制电路不能工作，又由于L₁阻抗很大，出现照明灯呈红光，其亮度不足属正常，因室内都有照明设备，不影响冰箱内物品的观察。

对于自动除霜的冰箱接上本实用新型后，由原来的两天除霜三次改为三天除霜一次，即不影响使用，又节约了电能。

本实用新型的主要优点是：将稳压器、节能器、延寿器、保护器组合一体，减少了冰箱外围设备和外围设备能源消耗，节能效果显著，成本低，在保证达到贮藏目的的情况下，明显的减少了冰箱的起动次数和工作时间，提高了电机的功率因数，减少了温控器触点的动态控制电流，减轻了烧伤程度，有效的延长了冰箱的寿命，并可对冰箱起保护作用。

本实用新型在最佳实施例中，Ic采用了F007运算放大器，继电器J为小功率继电器，Rt采用了负阻感温元件，BG₁采用了NPN型小功率三极管，BG₂采用了PNP型小功率三极管，各二级管为一般小功率硅二级管，B₁－B₄为不同容量的变压器。

Claims (5)

1、一种冰箱电子稳压节能延寿保护器，由电源升压电路1、控制电源变换电路2、控制电路3、调压电路4、电压信号检测电路5、电流信号检测电路6构成，其特征是：利用冰箱温度控制器(以下简称温控器)触点控制电源变换电路2中的一复合变压器，为控制电路3提供工作电源，在温控器不工作时，本实用新型不消耗电能。

2、按照权力要求1所述的电子稳压节能延寿保护器，其特征是电源升压电路1中包括一变压器B₁搭接而成，其次级的L₂与市电电源正向串连，使电源电压提高一定的数值；采用了补偿式升压原理，使变压器体积大为减小。

3、按照权力要求1所述的电子稳压节能延寿保护器，其特征是控制电路由运算放大器Ic、继电器J、反馈网络R₈、D₇、电容器C₂、放电二级管D₆等搭接而成的控制电路。

4、按照权力要求1所述的电子稳压节能延寿保护器，其特征是调压电路4由BT₁、BG₂、B₄、SCR和有关电阻、二级管搭接而成的调压移相电路，受电压信号检测电路5、电流信号检测电路6的综合信号控制。

5、按照权力要求1、4所述的电子稳压节能延寿保护器，其特征是电压反馈电路5由B₃、D₁₄、W₄、DW₃所搭接而成的控制电路，跨接在冰箱两端，受J_－2控制，电流反馈电路5由B₂的L₃、DW₄、D₁₅、C₆、W₅搭接而成的控制电路。

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