CN2091503U

CN2091503U - 电冰箱稳压保护调温节电器

Info

Publication number: CN2091503U
Application number: CN 91206814
Authority: CN
Inventors: 赵燕华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-20
Filing date: 1991-04-20
Publication date: 1991-12-25

Abstract

一种电冰箱稳压保护调温节电器，由压敏元件、取样、检测放大、驱动控制、设定时间电路组成，具有防雷击和意外危险电压侵害、自动稳压、过、欠压保护、延时开机、设定时间控温多种功能，通过开关转换能方便地将冷冻室改作冷藏室使用，需要时又能立即恢复原功能，节电效果达60％，并可延长电冰箱寿命一倍以上，适应性强，能满足大多数家庭的使用要求，性能安全可靠、使用极为简便、插上电源即可工作。

Description

本实用新型涉及一种家用电器保护节电装置，特别是电冰箱稳压保护调温节电器。

电冰箱属高挡家电商品，安全运行和耗电量历来为生产厂家与广大用户所关注。虽然工程技术人员在设计时已考虑到上述因素，在电冰箱内部设置有一次保护和采取节电措施，但我国幅员辽阔，供电紧张的状况不可能短期内得到缓解，许多地区市电电压波幅很大，且人民群众的需求又千差万别，对电冰箱的适应性提出越来越多的要求。由此五花八门的保护器、稳压器、节电器应运而生，它们的共同弱点是不能兼而顾之。国家专利局1990年9月26日公告了一种申请号为89208799.4的《电冰箱节电保护型控温器》，这种控温器虽具有节电保护功能，但不能稳压，控温范围不够宽，电路较为复杂，其最大的弱点是温度传感器需要装在电冰箱的腔体内，非专业技术人员安装有困难，给用户带来不便。

本实用新型的目的是在于向公众提供一种以非接触方式工作、控温范围宽、适应性强、节电显著、功能齐全、安装、使用都很简便的电冰箱稳压保护调温节电器。

本实用新型的目的是这样实现的：

一个压敏元件，并接在本装置的市电输入两端，与串接在线路的保险管配合，用于防雷击和意外危险电压侵害；一个自动稳压器，插接于市电输入与输出之间，由检测电路取样、放大、控制驱动继电器动作转换变压器抽头，用于当输入电压在168V－262V之间波动时，保证输出电压稳定在220V±10％之间；一个过、欠压保护电路，由检测电路取样放大，用于控制开关器件，当市电压波幅低于160V或超出270V时切断电冰箱的电源；一个设定时间自动开、停机兼延时电路，由一个充放电时间常数可调节的RC电路配合一个555时基电路组成无稳态多谐振荡器，从暂停机状态开始控制所述开关器件按设定的开、停机时间工作。整个电路结合为一个整体，分别对输送给电冰箱的电源进行控制。

本实用新型具有下列优点：

（1）以非接触方式工作、控温范围宽、能从室温至电冰箱设计的制冷温度最低点之间任意选定；

（2）适应性强，能满足用户的特定需要，解决制冷功能过剩问题，如季节变化引起环温变化、冷冻室可兼作冷藏室使用，尤为适合要求食物贮藏时间不长、贮量不太多的家庭使用，一般能节电60％，并可延长电冰箱使用寿命一倍以上，对于设有速冻不停机挡功能的电冰箱也可作相反的功能使用，使冷冻室温度进一步降低约6℃，例如使二星级电冰箱变成三星级电冰箱使用，解决冷藏温度偏高、贮藏食物时间不够长的问题；

（3）具有防雷击和意外超压侵害、过、欠压保护、稳定输出电压、瞬时断电延时开机、定时控温多种功能；

（4）安装、使用极为简便，不需对电冰箱作任何改动，插上插头即可工作。

图1是本实用新型的结构示图。

图2是电原理图。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

在图1结构示图中，壳体〔9〕的正面板上安装设定开、停机时间调节旋扭〔1〕、功能转换开关〔2〕、延长停机时间调节旋扭〔3〕、输出电压表〔4〕、工作状态指示灯〔5〕、保护状态指示灯〔6〕和暂停机状态指示灯〔7〕，壳体〔9〕的腹腔内安装印制电路板〔8〕和自耦变压器〔10〕，壳体〔9〕的背面安装电源输出插座〔11〕和保险盒〔12〕，输入电源插头及连接导线〔13〕从背面引出。

图2是电原理图，整个电路由直流工作电源、防雷击和意外危险电压侵害、自动稳压、设定开、停机时间、延时、过、欠压保护电路所组成。

为便于说明，先把图中的元器件代表符号列出：

BX（保险管） J（继电器） R（电阻） B（自耦变压器）

RV（压敏电阻） D（二极管） W（可调电阻） A（运算放大器）

BCR（双向可控硅） DW（稳压管） C（电容器） IC（集成块）

K（开关） LED（发光二极管） V（电压表） CZ（插座）

控制电路工作电源的提供：当B有市电输入时、在其副边两端感应出一个正比于主边输入电压的感应电压，由D₁－D₄整流向A₂提供取样电压，同时经C₁、R₁、C₂滤波向A₁－A₄（LM₃₂₄）提供工作电源，再经R₂限流、DW稳压向A₁－A₄提供基准电压，同时向IC₅₅₅提供稳定的控制电压和工作电源。

防雷击和意外危险电压侵害：BX串接于、RV并接于市电输入端，当有雷电及意外危险电压进入，立即烧毁RV和BX，切断输入电源。

自动稳压：由J₁、J₂、B、集成运放快LM₃₂₄的A₁、A₂、基准电压的分压电阻R₆、R₇、A₁采样的R₃、D₅、C₃、R₁₀、W₂、R₁₁、A₂采样的电阻R₉、W₁、R₈构成。J₁触点〔16〕、〔17〕、〔18〕的转换由A₁的输出状态决定；J₂触点〔19〕、〔20〕、〔21〕的转换由A₂的输出状态决定。A₁、A₂是两个施密特触发器。A₁的上阀值电压为2.7V，由采样电阻R₁₀、W₂、R₁₁分压提供，W₂中心头连接A₁同相输入端〔＋〕；A₂的上阀值电压为2.7V由采样电阻R₈、W₁、R₉分压提供，W₁中心头连接A₂同相输入端〔＋〕；A₁、A₂的下阀值电压为2.3V，由基准电压分压电阻R₆、R₇分压接入A₁、A₂的反相端〔－〕。W₁、W₂中心头的电位随市电压变化而变化。其工作过程是：当〔14〕、〔15〕两端的市电输入电压变化使输出电压上升为240V时，调整W₁中心头相应的电位略大于上阀值电压，A₂翻转、输出端〔e₀〕为高电平J₂吸合〔20〕与〔21〕相连接；当市电输入变化使输出电压下降为210V时，A₂翻转，输出端〔e₀〕为低电平J₂释放，〔20〕与〔19〕相连接。当市电输入电压变化上升到230V时，调整W₂中心头相应的电位略大于上阀值电压、A₁翻转、输出端〔e₀〕为高电平、J₁吸合，〔17〕与〔16〕相连接；当市电输入电压下降到200V时、A₁翻转、输出端〔e₀〕为低电平、J₁释放，〔17〕与〔18〕相连接，从而使输出的电压控制在规定的范围内。施密特电路的回差值A₁由R₅控制、A₂由R₄控制、R₄、R₅、均为正反馈电阻，当J₁、J₂释放电压值不满足要求时、可适当调整R₄、R₅的阻值以达到要求。C₄、C₅能使两个继电器可靠吸合。

设定开、停机时间：由IC₅₅₅、R₁₄、W₃、D₇、D₆、R₁₅、W₄、C₆构成。IC₅₅₅时基电路按无稳态多谐振荡器模式工作。其工作过程是：〔K〕处于断开位置时接通电源的瞬间，由于C₇〔＋〕端电位不能突变、使A₄〔＋〕端电位高于〔－〕端电位，其〔e₀〕输出高电平，通过D₁₀、D₈向C₆迅速充电，由于C₆〔＋〕端与IC₅₅₅的〔R〕、〔 S〕端连在一起、〔R〕端电位立即大于2／3Vcc，IC₅₅₅翻转，〔V₀〕输出低电平，电路即从暂停机状态开始进入自控状态，同时具有延时开机功能。此后C₆上的电荷通过R₁₅、W₄、D₇、W₃的中心头、IC₅₅₅的〔d〕端放电、当C₆上的电位亦即〔R〕、〔 S〕端的电位放电到略低于1／3Vcc时，电路才翻转，〔V₀〕输出高电平，〔d〕放电截止之后，电源经R₁₄、W₃、D₆对C₆充电，C₆上的电位亦即〔 S〕端电位随时间增长按指数规律上升，当C₆上的电位上升到略大于2／3Vcc时，〔R〕端工作，电路又翻转、〔V₀〕输出低电平，如此周而复始，形成多谐振荡。由于BCR的控制极〔G〕通过LED₂、R₁₂与〔V₀〕相连接，主电极T₂与电冰箱输入插座CZ₂的一端相连接，主电极T₁与公共地线相连接，〔G〕按设定的开、停机时间触发BCR导通→截止→导通→截止，从而完成自控功能。R₂₆、C₈是为保护BCR而设的。开机时间的长短由充电时间常数即（R₁₄＋W₃）和C₆的乘积决定，停机时间的长短由放电时间常数即（R₁₅＋W₄＋W₃）和C₆的乘积决定；D₆、D₇是隔离二极管，用于隔离充放电回路，以免互相影响，R₁₂是绿色指示灯LED₂的限流电阻、R₁₃是黄色指示灯LED₁的限流电阻，LED₁亮表示暂停机状态、LED₂亮表示工作状态；调整W₃可以改变充放电时间常数即改变设定周期的开、停机时间比，调整W₄可以改变放电时间常数即单独延长或缩短暂停机时间，本电路可使电冰箱开机时间从3分钟～24分钟，停机时间从8分钟～90分钟，任意选定。通过K控制R₁₆的接入或断开可进行功能转换，当需要恢复电冰箱原设计功能或需要速冻食品时，闭合〔K〕，C₅上的电荷通过R₁₆迅速放电，使〔 S〕端一直处于低电位，〔V₀〕为高电平，BCR就一直维持导通状态，电冰箱即按原设计运行。如果需要进一步降低冷冻室的温度，例如二星级作三星级使用，可断开〔K〕，适当延长设定开机时间即可。

过电压、欠电压保护：由集成运放块LM₃₂₄的A₃、A₄、采样电阻R₂₂、W₅、R₂₃、R₂₄、W₆、R₂₅、基准电压的分压电阻R₂₀、R₂₁、隔离二极管D₈、D₉、D₁₀、正反馈电阻R₁₆、R₁₉和C₇构成。A₃、A₄是两个施密特触发器。A₃的上阀值电压为3.4V，由采样电阻R₂₃、W₅、R₂₂分压提供、W₅的中心头连接A₃同相输入端〔＋〕；A₄的下阀值电压为2.6V，由采样电阻R₂₄、W₆、R₂₅分压提供，W₆的中心头连接A₄的反相端〔－〕，C₇并接在A₄反相端〔－〕与公共地线之间；A₃下阀值电压、A₄上阀值电压为3V由基准电压分压电阻R₂₀、R₂₁分压分别接入A₃的反相端〔－〕和A₄的同相端〔＋〕，W₅、W₆中心头的电位均随市电电压变化而变化。其工作过程是：当市电输入低于160V时，调定W₆中心头电位略低于下阀值电压，A₄翻转，输出端〔e₀〕为高电平、通过D₁₀、D₈、向C₆迅速充电至高电位，由于C₆〔＋〕端与IC₅₅₅的〔R〕、〔 S〕端相连接，故均为高电位，于是IC₅₅₅的输出端为低电平，BCR无触发电流而截止，切断电冰箱电源；当市电输入高出270V时，调定W₅中心头电位略高于上阀值电压、A₃翻转、输出端〔e₀〕为高电平，通过D₉、D₈向C₆迅速充电至高电位，IC₅₅₅的〔V₀〕输出低电平，BCR截止，切断电冰箱的电源。过、欠压状态解除，电路马上恢复正常，从暂行机状态开始工作，从而完成过、欠压保护兼延时开机的任务。

R₁₇是红色指示灯LED₃的限流电阻，LED₃亮表示电路处于过压式者欠压保护状态。C₇的作用是保证每次接通电源包括瞬时停电再来电时使电路都从暂停机状态开始工作，此时LED₃会亮数秒钟后自动熄灭，以显示瞬间停电保护功能工作正常。

CZ₁为电视机电源输入插座，其电源从变压器B的输出端直接供给，CZ₂为电冰箱电源输入插座，〔V〕为交流电压表。

Claims

1、一种电冰箱稳压保护调温节电器，它包括：

一个由整流、滤波、稳压组成的工作电源，用于分别向检测、控制电路提供工作电源、控制电压和A₂的取样电压；

一个压敏元件，并接于本装置的市电输入两端，与串接在线的保险管配合，用于防雷击和意外危险电压侵害；

一个自动稳压器，插接在市电输入与输出之间，由检测电路取样、放大、控制驱动继电器动作转换变压器抽头，用于当输入电压在168V-262V之间波动时保证输出电压稳定在220V±10%之间；

一个过、欠压保护电路，由检测电路取样放大，用于控制开关器件，当市电压波幅低于160V或超出270V时切断输出电冰箱的电源；

本实用新型的特征在于，它还包括：

一个设定时间自动开、停机兼延时电路，由一个充放电时间常数可调节的RC电路配合一个555时基电路组成无稳态多谐振荡器，从暂停机状态开始控制所过开关器件按设定的开、停机时间工作；

一个功能转换开关[K]，用于变换电冰箱的常规使用与节电使用，对于设有速冻不停机挡的电冰箱，还可以作为进一步降低冷冻室设定的星级标准温度使用。

2、根据权利要求1所述的电冰箱稳压保护调温节电器，其特征是：RC电路充电由R₁₄、W₃、D₆、C₆构成，放电由C₆、R₁₃、W₄、D₇、W₃构成，R₁₄顶端连接稳压源，W₃中心头与IC₅₅₅的〔d〕端相连接，〔R〕、〔S〕端与D₆负端，R₁₃下端、C₆〔＋〕端连接在一起。

3、根据权利要求1所述的电冰箱稳压保护调温节电器，其特征是：所述功能转换开关〔K〕与电阻R₁₆相串联并接在C₆的两端。