DD210484A1 - ELECTRONIC THERMOSTAT WITH DIGITAL TEMPERATURE INDICATOR - Google Patents
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Abstract
Der elektronische Thermostat mit digitaler Temperaturanzeige dient der Temperaturregelung von Kaelteanlagen, insbesondere von Haushaltkuehlschraenken, bei gleichzeitiger digitaler Temperaturanzeige und findet vor allem Anwendung in der Klima- und Kaeltetechnik. Das Ziel der Erfindung ist es, die Grundeigenschaften der digitalen Temperaturanzeige, die fuer mehrere Ziffern aus Gruenden der Energieeinsparung zeitmultiplex erfolgt, mit Notwendigkeiten der Ansteuerung (Zuendimpulse) leistungselektronischer Bauelemente zu kombinieren. Die erfindungsgemaesse Loesung ist durch elektrische Temperaturmessung und sollwertabhaengige Zuendimpulssteuerung der Kaeltemaschine charakterisiert.The electronic thermostat with digital temperature display is used for temperature control of refrigeration systems, in particular household refrigerators, with simultaneous digital temperature display and is mainly used in the air conditioning and refrigeration technology. The object of the invention is to combine the basic characteristics of the digital temperature display, which is time multiplexed for several digits for reasons of energy saving, with necessities of control (ignition pulses) power electronic components. The solution according to the invention is characterized by electrical temperature measurement and nominal value-dependent ignition pulse control of the refrigeration machine.
Description
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Elektronischer Thermostat mit digitaler TemperaturanzeigeElectronic thermostat with digital temperature display
Der elektronische Thermostat mit digitaler Temperaturanzeige dient der Regelung von Kühlanlagen, insbesondere von Haushaltkühlschränken, bei gleichseitiger Anzeige der erreichten Temperaturzustände. Er findet speziell im Bereich der Kleinkälteanlagen, bei Kühlräumen und Klimakammern Anwendung,The electronic thermostat with digital temperature display is used to control cooling systems, especially household refrigerators, with gleichseitiger display of the temperature conditions reached. It is especially used in the field of small refrigeration systems, cold rooms and climatic chambers,
Thermostate für Kühlmöbel werden in der DE-OS 2413509 Kl. 25 3 49/00 und in der EE-OS 195ISO? Kl. 17 a 4/02 beschrieben. In beiden Schriften werden technische Lösungen dargelegt, die eine Regelung der Kälteanlage über Thermistoren bzw. temperaturabhängige 7/iderstände vorsehen, wobei die zwischen Eingang und Ausgang abfallende Spannung mit einem Sollwert verglichen wird und ein Differenzialkomperator die Leistungsstufen der Kältemaschine ansteuert oder über einen Operationsverstärker gegeneinander geschaltete Transisto'rstufen Relais betätigen, die einen Verdichter schalten.Thermostats for refrigeration units are in DE-OS 2413509 Kl. 25 3 49/00 and in the EE-OS 195ISO? Cl. 17 a 4/02 described. In both documents, technical solutions are presented, which provide a regulation of the refrigeration system via thermistors or temperature-dependent 7 / iderstände, wherein the falling between input and output voltage is compared with a setpoint and a Differenzialkomperator the power levels of the chiller or controls via an operational amplifier against each other Transistor stages Press relays that switch a compressor.
3QSEi? 1982*0381613QSEi? 1982 * 038 161
Z43649 5Z43649 5
Beide Lösungen haben den lachteil, daß eine Leistungsregelung nur in drei Stufen erfolgen kann, wodurch eine genaue Regelung unmöglich wird. Außerdem ist in beiden Fällen keine Istv/ertanzeige der erreichten Temperaturen vorgesehen.Both solutions have the drawback that a power control can take place only in three stages, whereby an accurate control is impossible. In addition, in both cases, no Istv / ertanzeige the temperatures reached is provided.
Einfache Vorrichtungen zur Temperaturregelung von Kälteanlagen basieren auf Thermostaten, die direkt einen Antriebsmotor schalten. Bedingt durch hohe Schalthäufigkeit und große 'Schalt ströme unterliegen die Kontakte dieser Thermostaten einsin relativ hohen Verschleiß. Daher werden in letzter Seit Isistungselektronische Bauelemente, wie Z-. B. Thyristoren oder Triacs zum Schalten der Antriebsmaschine der Kälteanlage eingesetzt. Das Zünden dieser Bauelemente ist bedingt durch die hohen Anlaufströme in der Hilfswicklung der Kältemaschine nicht direkt durch den Thermestaten möglich, sondern muß über einen gesonderten Impulsgenerator erfolgen, um ein schnelles und sicheres Zünden der leistungselektronischen Bauelemente zu gewährleisten und das sogenannte "Einbrennen" zu verhindern,- Der Impulsgenerator wird hierbei-durch einen Thermostaten gesteuert.Simple devices for controlling the temperature of refrigeration systems are based on thermostats that directly switch a drive motor. Due to high switching frequency and large switching currents, the contacts of these thermostats are subject to relatively high wear. Therefore, in the last Since Isistungselektronische components such as Z-. B. thyristors or triacs used to switch the prime mover of the refrigeration system. The ignition of these components is due to the high start-up currents in the auxiliary winding of the chiller not directly possible by the thermal state, but must be done via a separate pulse generator to ensure a fast and secure ignition of power electronic components and to prevent the so-called "burn-in" - The pulse generator is controlled by a thermostat.
Nachteilig bei dieser Anordnung ist der' relativ hohe Aufwand an elektronischen Bauelementen, damit verbunden ein hoher Preis, geringe Zuverlässigkeit und großes Volumen und Leistungsbedarf. Letzteres ist insbesondere im Bereich der Haushaitkühlschränke von Bedeutung, wo bei einem Gesamtbedarf von ca. 70 W / 1 W Verlustleistung der Elektronik prozentual in der Größenordnung der 'Wirkungsgrad-Unterschiede von Motoren verschiedener Hersteller liegen.A disadvantage of this arrangement is the 'relatively high cost of electronic components, associated with a high price, low reliability and large volume and power requirements. The latter is particularly important in the field of domestic refrigerators of importance, where at a total demand of about 70 W / 1 W power loss of the electronics percentage in the order of the 'efficiency differences of engines from different manufacturers.
Ό ^ 3 D - 3 - Ό ^ 3 D - 3 -
Die Temperaturanzeige an Haushaltkühlschränken erfolgte bisher mit herkömmlichen 'Thermometern im Innern des Gerätes. Dazu ist ein öffnen, verbunden mit Kälteverlust und Feuchtigkeitsaufnähme notwendig. Mechanische und elektrische Thermometer mit Auöenanzeige werden zumeist wegen des hohen Preisaufwandes nicht eingesetzt.The temperature display on household refrigerators was previously with conventional 'thermometers inside the unit. This is an open, combined with loss of cold and moisture absorption necessary. Mechanical and electrical thermometers with Auöenanzeige are usually not used because of the high cost.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen elektronischen Thermostat mit digitaler Temperaturanzeige zu schaffen, der aus wenigen Bauelementen besteht und eine genaue Regelung sowie eine optimale Meßwertangabe ermöglicht, wobei der Energiebedarf auf ein Minimum gegenüber herkömmlichen Thermostaten reduziert wird.The object of the invention is to provide an electronic thermostat with digital temperature display, which consists of a few components and allows accurate control and optimum measurement, the energy consumption is reduced to a minimum compared to conventional thermostats.
Darlegung des Wesens der Erfindung:Explanation of the essence of the invention:
Aufgabe der Erfindung' ist es, einen elektronischen Thermostat mit digitaler Temperaturanzeige hervorzubringen, der aus möglichst wenigen Bauelementen besteht und der Grundeigenschaften der digitalen Temperaturanzeige, die für mehrere Ziffern zeitmultiples erfolgt, mit Notwendigkeiten der Ansteuerung leistungselektronischer Bauelemente kombiniert.Object of the invention 'is to produce an electronic thermostat with digital temperature display, which consists of as few components and the basic characteristics of the digital temperature display, which takes place for several digits zeitmultiples, combined with necessities of the control power electronic components.
3rfindungsgemä3 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dai3 die Temperaturmessung elektrisch erfolgt, z. 3. über einen HeiSleiter, ein Widerstandsthermometer oder einen -pnübergang eines Halbleiters. Die am elektrischen Thermometer abfallende Spannung wird so verstärkt, daß Temperatur und Terstärkerausgangsspannung äqu-ivalent sind (d. h. 1 grd ^ 1 mV oder 1 7). Diese Spannung wird3rfindungsgemä3 the object is achieved dai3 the temperature measurement is carried out electrically, for. 3. About a HeiSleiter, a resistance thermometer or a Pnübergang a semiconductor. The voltage dropped on the electric thermometer is amplified so that the temperature and the amplifier output voltage are equivalent (i.e., 1 grd ^ 1 mV or 1 7). This tension will
/ 'J/ 'J
einem als integrierten Schaltkreis ausgeführten A/D-Wandler zugeführt und als Temperatur zur Anzeige gebracht. Gleichzeitig wird diese Spannung einem Komperator zugeführt, wo sie mit einem voreingestellten Sollwert verglichen wird. Das Komperatorausgangssignal wird mit dem Zeitmultiplextakt der Ziffernanzeige des A/D-Wandlers einem UND-Gatter zugeführt. Liegt der Temperaturwert· des Kühlraumes über dem Sollwert, so erhält man am Ausgang des ÜITD-Gatters Impulse mit der Taktfrequenz des Zeitmultiplextsktes des A/D-Wandlers. Biese werden gegebenenfalls nach nochmaliger Verstärkung direkt oder indirekt über Trenntransformator oder Optokoppler dem Gate eines Triacs oder Thyristors zugeführt, der dadurch gezündet wird und die Kältemaschine einschaltet. Die Kältemaschine läuft so lange, wie der Sollwert unter dem Istwert liegt. Um die zulässige Schalthäufigkeit des Motors nicht zu überschreiten,, kann es sinnvoll sein, statt des Kcmperators einen Trigger mit entsprechender Heutraizone oder einen durch z, 3, große Masse träge gemachten Temperaturfühler einzusetzen. Ss. ist auch denkbar, den -Soll-Ist-Vergleich nich mit einem Komparator analog durchzuführen, sondern den vom A/D-Wandler ausgegebenen'Wert mit einem an einem Vor wahlschalter eingestellten Zahlenwert zu vergleichen. Die ökonomisch günstigere Variante scheint jedoch der analoge' Komparator. Die Sollwerteingabe kann z. 3. unter Zuhilfenahme einer Zusatztaste so erfolgen, dai3 über den als Potentiometer ausgeführten Solivrertgeber ein Spannungsabfall analog dem Thermometer erfolgt und diese "Temperatur" über den A/D-Wandler angezeigt wird. Selbst verständlich ist hierbei das ül~D-Glied zur Zündimpuiserzeugung blockiert, um Fehlschaltungen des Motors zu verhindern.fed to a running as an integrated circuit A / D converter and brought as a temperature for display. At the same time, this voltage is fed to a comparator where it is compared to a preset set point. The comparator output is fed to the time-divisional clock of the digit display of the A / D converter to an AND gate. If the temperature value of the cooling space is above the setpoint value, then pulses with the clock frequency of the time-division multiplex of the A / D converter are obtained at the output of the ÜITD gate. Pigtail be optionally supplied after further amplification directly or indirectly via an isolation transformer or optocoupler the gate of a triac or thyristor, which is thereby ignited and turns on the chiller. The chiller runs as long as the setpoint is below the actual value. In order not to exceed the permissible switching frequency of the motor, it may be sensible to use a trigger with the corresponding Heutraizone or a made by z, 3, large mass inertial temperature sensor instead of the Kcmperators. Ss. It is also conceivable not to carry out the nominal-actual comparison analogously with a comparator, but to compare the value output by the A / D converter with a numerical value set at a pre-selection switch. However, the economically more favorable variant seems to be the analogue comparator. The setpoint input can be z. 3. with the aid of an additional key, make sure that a voltage drop analogous to the thermometer is made via the solid-state potentiometer as potentiometer and that this "temperature" is displayed via the A / D converter. Of course, here is the ül ~ D-member blocked for Zündimpuiserzeugung to prevent faulty operation of the engine.
usführuns: S b e χ 3 ό i e IFor example: S b e χ 3 ό i e I
Die Erfindung soll am nachfolgenden Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäi3 gestalteten Vorrichtung.The invention will be explained in more detail in the following embodiment. The accompanying drawing shows a schematic representation of a device according to the invention.
Sin Widerstandsthermometer(i)wird von Konstantstrom durchflossen. Die über ihm abfallende temperaturproportionale Spannung wird in einem Verstärker (2)verstärkt« Gleichzeitig wird in diesem Verstärker(2)der am Hullpunkteinsteller /3)voreingestellteHullwert addiert. Die Verstärkerausgangsspannung 7/ird einmal dem als IC ausgeführten A/D-Wandler (p) zugeführt, dessen Ausgang3werte über einen BCD su Segmentwandler(8)die Ziffernanzeige (?) ansteuern. Datei werden die einzelnen Stellen nacheinander von den MuIt ipleicleitungen (1 2) durchgeschalten.Sin resistance thermometer (i) is traversed by constant current. The temperature-proportional voltage dropping above it is amplified in an amplifier (2). At the same time, in this amplifier (2), the preset zero value at the hull point adjuster / 3) is added. The amplifier output voltage 7/1 is once supplied to the A / D converter (p) , which is designed as an IC, whose output values control the digital display ()) via a BCD su segment converter (8). File, the individual digits are successively switched through by the multiplexing lines (1 2).
Zum anderen wird die Ausgangsspannung des Verstärkers(2) in einem Komperator [4)mit einem am Soliwerteinsteiler(5) eingestellten Wert verglichen. Sei Kältebedarf entsteht am Eomperatcr (4^ ein Ausgangssignal» das mit einer der MuIt iplexle it anger. |12) im Gatter i^9) gesendet wird.. Am Ausgang des Gatters(9)entstehen Impulse mit.der Frequenz des Muitiplertaktes, die den Triac (JO)zünden und damit die Kältemaschine (ii)zum Anlaufen bringen. Ist die Kühlraumtemperatur unter den eingestellten Soliwert gesunken, verschwindet das Ausgangssignai am Komperator ^4), damit auch die Zündimpulse am Triac \j10), die Kältemaschine bleib stehen.On the other hand, the output voltage of the amplifier (2) is compared in a comparator [4] with a value set on the soli value divider (5). If there is a need for refrigeration, this is done on the expander (4) an output signal which is sent by one of the multiplexers (12) in the gate i ^ 9). At the output of the gate (9) pulses are generated with the frequency of the multiplier clock Ignite the triac (JO), causing the chiller (ii) to start. If the cold room temperature has fallen below the set soli value, the output signal disappears at the comparator ^ 4), so that the ignition pulses at the triac \ j10), the chiller remain standing.
Claims (1)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD82243649A DD210484A1 (en) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | ELECTRONIC THERMOSTAT WITH DIGITAL TEMPERATURE INDICATOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD82243649A DD210484A1 (en) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | ELECTRONIC THERMOSTAT WITH DIGITAL TEMPERATURE INDICATOR |
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Publication Number | Publication Date |
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DD210484A1 true DD210484A1 (en) | 1984-06-13 |
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Family Applications (1)
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DD82243649A DD210484A1 (en) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | ELECTRONIC THERMOSTAT WITH DIGITAL TEMPERATURE INDICATOR |
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DD (1) | DD210484A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107289726A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 比亚迪股份有限公司 | Double refrigeration car refrigerators and its control method and controller |
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1982
- 1982-09-30 DD DD82243649A patent/DD210484A1/en not_active IP Right Cessation
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