專利名稱：用于自動制冰機的除冰電機控制電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自動制冰機的除冰電機控制電路及方法，且更具體地涉及一種用于自動制冰機的能防止除冰電機及相關(guān)部件由于發(fā)生過載而受到損壞的除冰電機控制電路及方法。
安裝在一冰箱的冷凍室內(nèi)的通常的自動制冰機包括一用于容納待被制成冰的水的冰盤、一用于向冰盤供水的供水單元、一用于倒轉(zhuǎn)及再倒轉(zhuǎn)冰盤的除冰電機，和一安裝在冰盤下方的用于裝冰的冰塊箱。
在這樣一自動制冰機中，在冰盤處于水平位置的狀態(tài)時由供水單元向冰盤供水，然后進行制冰。如果制冰完成，冰盤由除冰電機進行倒轉(zhuǎn)，從而使冰從冰盤脫離出以落入冰塊箱中。如果冰從冰盤中脫離出，則冰盤返回以前的位置以變成制冰的水平位置，重新開始供水和制冰操作。通過除冰電機進行的倒轉(zhuǎn)及再倒轉(zhuǎn)冰盤中的轉(zhuǎn)動量是根據(jù)除冰電機的一操作時間量被控制的。提供有一用于對應(yīng)于制冰的水平位置對冰盤的返轉(zhuǎn)進行止動的返轉(zhuǎn)止動器及一用于對應(yīng)于倒轉(zhuǎn)限定位置對冰盤的倒轉(zhuǎn)進行止動的倒轉(zhuǎn)止動器，以控制冰盤的倒轉(zhuǎn)和返回操作。
在這樣一常規(guī)的自動制冰機中，當(dāng)冰箱被初始地安置、或由于電源的故障或拔掉插頭而致其不工作后被重新啟動時，因為與返轉(zhuǎn)止動器或倒轉(zhuǎn)止動器的接觸，盡管冰盤不能進行更多的轉(zhuǎn)動，由于除冰電機的連續(xù)工作而使一過載加到該除冰電機上，當(dāng)過量的水被提供到冰盤中以使獲得太多過量的冰時，在除冰操作期間一過載也被加到除冰電機上。由于這樣一過載，該除冰電機和一除冰電機控制器中的部件可被損壞。根據(jù)這些情況，自動制冰機中的機械部件例如冰盤也能被損壞。
為解決上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于自動制冰機的除冰電機電路和方法，通過根據(jù)對除冰電機的過載的發(fā)生來控制一除冰電機的操作，防止相關(guān)部件受到損壞。
為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，提供有一種用于自動制冰機的除冰電機控制電路，該自動制冰機具有一冰盤、一用于使冰盤倒轉(zhuǎn)及返回的除冰電機、及一用于控制除冰電機的轉(zhuǎn)動方向的除冰電機控制器，該除冰電機控制電路包括
負載電壓檢測裝置，用于檢測加給除冰電機的負載電壓；比較器，用于將該負載電壓與一預(yù)定參考電壓進行比較；及控制裝置，用于當(dāng)比較器的比較結(jié)果為負載電壓大于參考電壓時，輸出一控制信號給除冰電機控制器以停止除冰電機的工作。
還提供有一種用于自動制冰機的除冰電機控制方法，該制動自冰機具有一用于使冰盤倒轉(zhuǎn)及返回的除冰電機和一用于控制除冰電機的轉(zhuǎn)動方向的除冰電機控制器，該除冰電機控制方法包括有以下步驟檢測加給該除冰電機的一負載電壓；將該負載電壓與一預(yù)定參考電壓進行比較；及當(dāng)在比較步驟中的結(jié)果為負載電壓大于參考電壓時，輸出一控制信號給除冰電機控制器以停止除冰電機的工作；

圖1是采用本發(fā)明的一自動制冰機的主要部件的前視圖。
圖2是采用本發(fā)明的自動制冰機的側(cè)視圖。
圖3是采用本發(fā)明的自動制冰機的控制系統(tǒng)的概略方框圖。
圖4是圖3中所示的除冰電機控制器和過載檢測電路的詳細電路圖。
以下將參照附圖對本發(fā)明的一優(yōu)選實施例進行更詳細的敘述。
在圖1中，示出了采用本發(fā)明的一自動制冰機的主要部件，容納待被制成冰的水的冰盤16經(jīng)在外殼8中的一盤轉(zhuǎn)動軸25被轉(zhuǎn)動地支持。一用于通過檢測冰盤16上的溫度而生成一溫度信號以使除冰時間可被確定的除冰溫度傳感器26被連接至冰盤16的底部。一容納從冰盤16脫出的冰的冰塊箱27被裝在冰盤的下方。在圖1中以虛線示出的冰滿檢測杠桿21升起以致動在后待被敘述的一冰滿檢測開關(guān)以通知一冰滿狀態(tài)的微處理器(未示出)。
圖2示出了采用本發(fā)明的自動制冰機的側(cè)視圖。在外殼8中并行地設(shè)置有一用于檢測冰盤16的水平位置的水平位置檢測開關(guān)1和一用于檢測冰塊箱27中是否裝滿冰塊的冰滿檢測開關(guān)2。這些水平位置檢測開關(guān)1和冰滿檢測開關(guān)2分別由一微型開關(guān)組成。該水平位置檢測開關(guān)1和冰滿檢測開關(guān)2包括有分別自圖中的上面方向施加的壓力所操作的開關(guān)杠桿1a和2a。在外殼8內(nèi)的一側(cè)安裝有用于使冰盤16能向前轉(zhuǎn)動和向后轉(zhuǎn)動的除冰電機4。除冰電機4經(jīng)一包括一蝸輪9和第一到第三齒輪10、11及12的減速齒輪傳動機構(gòu)，提供一被減速的轉(zhuǎn)動力給一端齒輪13。該盤轉(zhuǎn)動軸25被轉(zhuǎn)動地安裝在端齒輪13的中心。因此使冰盤16能向前轉(zhuǎn)動或向后轉(zhuǎn)動。
一轉(zhuǎn)動地安裝在冰盤16的轉(zhuǎn)軸上的止動凸起14被裝在端齒輪13的外圓周上，以使能容易設(shè)定冰盤的制冰水平位置。止動凸起14與一對應(yīng)于冰盤16的制冰水平位置所安裝的返轉(zhuǎn)止動器15相接觸與防止端齒輪13轉(zhuǎn)過制冰水平位置，并與一同除冰電機4相連的倒轉(zhuǎn)止動器18相接觸以防止端齒輪13在倒轉(zhuǎn)方向上過轉(zhuǎn)。
在端齒輪13上裝有用于檢測冰盤16的水平位置及水平位置檢測開關(guān)1的第一檢測凸輪17。該第一檢測凸輪17具有一大概圓形的凸輪廓形，其中相應(yīng)于制冰位置和倒轉(zhuǎn)位置以向內(nèi)凹陷的狀態(tài)在凸輪17的外圓周上形成一制冰位置檢測槽17a和一倒轉(zhuǎn)位置檢測槽17b、水平位置檢測開關(guān)1的一開關(guān)杠桿1a與第一檢測凸輪17的凸輪廓邊相接觸。當(dāng)開關(guān)杠桿1a接觸到第一凸輪17的圓形凸輪輪廓區(qū)間時，該開關(guān)杠桿1a受壓以致動水平位置檢測開關(guān)1，而當(dāng)開關(guān)杠桿1a接觸到對應(yīng)于制冰位置檢測槽17a或倒轉(zhuǎn)位置檢測槽17b的一區(qū)間時被解除壓力以不致動水平位置檢測開關(guān)1。
一第二檢測凸輪19被轉(zhuǎn)動地安裝，除了第一檢測凸輪17外還隨著端齒輪13一起轉(zhuǎn)動，第二檢測凸輪19在相對制冰位置檢測槽17a的圓周內(nèi)有一更小的彎曲半徑，而在相對倒轉(zhuǎn)位置檢測槽17b的圓周內(nèi)有一更大的彎曲半徑。操作臂20根據(jù)第二檢測凸輪19的轉(zhuǎn)動升起或下降。操作臂20偏心地安裝在冰滿檢測杠桿21的冰滿檢測杠桿軸22上。因此，冰滿檢測杠桿21根據(jù)操作臂20的上升和下降而上升和下降，且反過來也這樣。如果操作臂20下降，裝在操作臂20表面上的一操作肋23作用于冰滿檢測開關(guān)2的開關(guān)杠桿2a上以致動冰滿檢測開關(guān)2。這樣，冰滿檢測開關(guān)2通過由于第二檢測凸輪19的轉(zhuǎn)動以及通過由于圖1的冰塊箱27的裝滿狀態(tài)而使冰滿檢測杠桿21上升而使操作臂20的下降而被致動。由于電源故障或圖1及2中所示的自動制冰機中冰塊箱的容量而使一過載施加于除冰電機上，建議了一種用于保護除冰電機免受過載損壞的方法。
圖3是采用本發(fā)明的自動制冰機的一控制系統(tǒng)的概略方框圖。一起到控制器作用的微機3接收來自水平位置檢測開關(guān)1、冰滿檢測開關(guān)2和除冰溫度傳感器26的信號，并經(jīng)除冰電機控制器5控制除冰電機4及經(jīng)供水電機控制器7控制供水電機6。而且，該微機3接收來自一過載檢測電路40的一信號。
當(dāng)端齒輪13的止動凸起14接觸返轉(zhuǎn)止動器15時，過載檢測電路40檢測到一過載，也就是說，檢測到一返轉(zhuǎn)止動負載以提供該信號給微機3。微機3根據(jù)接收的信號判定冰盤16處于制冰水平位置并停止除冰電機4的工作。同時，當(dāng)止動凸起14接觸一倒轉(zhuǎn)止動器18時，過載檢測電路40檢測到一過載，也就是說，檢測到一倒轉(zhuǎn)止動負載并提供該信號給微機3。微機3根據(jù)接收的信號停止除冰電機4的倒轉(zhuǎn)。
圖4是圖3中所示的除冰電機控制器5和過載檢測電路40的詳細電路圖。該除冰電機控制器5包括第一至第四開關(guān)晶體管31、32、34和35，用于適當(dāng)?shù)亻_關(guān)自一驅(qū)動電源提供的驅(qū)動電壓V2并控制除冰電機4的轉(zhuǎn)動方向；和一對控制晶體管33和36，用于通過根據(jù)自微機3輸出的一控制信號被開關(guān)來控制第一至第四開關(guān)晶體管31、32、34和35的開關(guān)操作。這些開關(guān)晶體管31、32、34和35中的第二和第四開關(guān)晶體管32和35連接或不連接在除冰電機4與地之間，而第一和第三開關(guān)晶體管31和34連接或不連接在驅(qū)動電源和除冰電機4之間。
因此，除冰電機4有兩種電源線、一種是通過驅(qū)動電源、第一開關(guān)晶體管31、除冰電機4、第四開關(guān)晶體管35，電阻器41和地的第一電源線、另一種是通過驅(qū)動電源、第三開關(guān)晶體管34、除冰電機4、第二開關(guān)晶體管32，電阻器42和地的第二電源線。這兩條電源線提供互相反的驅(qū)動電壓給除冰電機4以驅(qū)動除冰電機4向最或向后。
在上述構(gòu)成的除冰電機控制器5中，如果自微機3的第一及第二輸出端OUT1和OUT2輸出邏輯“低”信號并提供給控制晶體管33和36的基極，該NPN型控制晶體管33和36被關(guān)斷。根據(jù)控制晶體管33和36的關(guān)斷，在各集電極中提供的一恒定電壓V1由控制晶體管33和36所中斷。因此，通向地的開關(guān)晶體管32和35的基極變成邏輯“低”狀態(tài)。當(dāng)基極處于邏輯“低”狀態(tài)時，NPN型開關(guān)晶體管32和35被關(guān)斷，從而中斷該兩條電源線。結(jié)果，無驅(qū)動電壓V2提供給除冰電機4以使除冰電機4停止工作。
接著，如果自微機3的第一輸出端OUT1輸出一邏輯“低”信號且自微機3的第二輸出端OUT2輸出一邏輯“高”信號，并被提供給對應(yīng)的控制晶體管33和36的基極，第一控制晶體管33被關(guān)斷而第二控制晶體管36被開通。根據(jù)第一控制晶體管33的關(guān)斷，在其集電極中提供的一恒定電壓V1被第一控制晶體管33所中斷，因此，第二開關(guān)晶體管32的基極變成邏輯“低”狀態(tài)。結(jié)果，第二開關(guān)晶體管32被關(guān)斷，以中斷包括有第二開關(guān)晶體管32的第二電源線。如果第二控制晶體管36被開通，一恒定電壓V1被施加給第四開關(guān)晶體管35的基極。該NPN型第四開關(guān)晶體管35被開通，從而將第四開關(guān)晶體管35的集電極的電平變成地電平。同時，第一開關(guān)晶體管31的基極電勢變成處于邏輯“低”狀態(tài)。由于第一開關(guān)晶體管31是一PNP型晶體管，如果其基極電勢為低，則該第一晶體管被開通。因此，形成一條通過驅(qū)動電源、第一開關(guān)晶體管31、除冰電機4、第四開關(guān)晶體管35、電阻器41和地的第一電源線。因此，自驅(qū)動電源提供的驅(qū)動電壓V2使除冰電機4以某一方向，例如以一用于除冰的倒轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動，以使經(jīng)一齒輪傳動機構(gòu)被可操作地連至除冰電機4上的冰盤16倒轉(zhuǎn)。
同時，如果從微機3的第一輸出端OUT1輸出一邏輯“高”信號且從微機3的第二輸出端OUT2輸出一邏輯“低”信號，并被提供給相應(yīng)控制晶體管33和36的基極，該第一控制晶體管33被開通而第二控制晶體管36被關(guān)斷。根據(jù)第二控制晶體管36的關(guān)斷，在其集電極中所提供的一恒定電壓V1被第二控制晶體管36所中斷。因此，第四開關(guān)晶體管35的基極變成邏輯“低”狀態(tài)。結(jié)果，第四開關(guān)晶體管35被關(guān)斷，中斷了包括第四開關(guān)晶體管35的第一電源線。如果第一控制晶體管32被開通，一恒定電壓V1被提供給第二開關(guān)晶體管32的基極，第二開關(guān)晶體管32被開通，因此將第二開關(guān)晶體管32的集電極的電平轉(zhuǎn)變成地電平。同時，第三開關(guān)晶體管34的基極電勢變成邏輯“低”狀態(tài)。由于第三開關(guān)晶體管34是一PNP型晶體管，如果其基極電勢為低，該第三開關(guān)晶體管34被開通。因此，開通通向驅(qū)動電源、第三開關(guān)晶體管34、除冰電機4、第二開關(guān)晶體管32、電阻器42和地的第二電源線，因此，自驅(qū)動電源提供的驅(qū)動電壓V2能使除冰電機4以與上述方向相反的方向，例如，除冰后冰盤返回的返回方向轉(zhuǎn)動。
同時，過載檢測電路40包括一被連接至第四開關(guān)晶體管35發(fā)射極的電流檢測電阻器41，用于檢測當(dāng)除冰電機4向前轉(zhuǎn)動時加至該除冰電機4的電壓，即負載電壓；一被連接至第二開關(guān)晶體管32發(fā)射極的電流檢測電阻器42，用于檢測當(dāng)除冰電機4向后轉(zhuǎn)動時加至該除冰電機4的電壓；及一對用于將接收到的恒定電壓V1劃分成一預(yù)定參考電壓的分壓電阻器43和44。由電流檢測電阻器41和42檢測的負載電壓被輸入給比較器46的一反相端及經(jīng)兩分壓電阻器43和44獲得的參考電壓被輸入給比較器46的一同相端，并進行相互比較。比較器46中的比較結(jié)果被提供給微機3的一輸入端IN1。
由于除冰電機4只能選擇地在前轉(zhuǎn)和倒轉(zhuǎn)之間的一個方向上被驅(qū)動，從電流檢測電阻器41和42輸出的一個檢測負載電壓被輸入給比較器46的反相端。參考電壓值是一對應(yīng)于除冰電機所允許最大負載的電壓值，其不應(yīng)超出被檢測到的負載電壓。
根據(jù)上述過載檢測電路40的構(gòu)成，如果除冰電機向前轉(zhuǎn)動成向后轉(zhuǎn)動，與驅(qū)動電壓V2成正比的驅(qū)動電流在除冰電機中流動，該電流通過電流檢測電阻42和41及電阻器45被轉(zhuǎn)換成一對應(yīng)于電機負載的預(yù)定的負載電壓值，且轉(zhuǎn)換后的負載電壓值被輸入給比較器46的反相端。輸入給比較器46的負載電壓與經(jīng)分壓電阻器43和44輸入給比較器46的同相端的參考電壓相比較。
當(dāng)負載電壓小于參考電壓，也就是說，當(dāng)施加給除冰電機4的一負載是在一允許的范圍內(nèi)時，從比較器46將一邏輯“高”信號輸入給微機3的一輸入終端IN1，微機3根據(jù)來自比較器46的輸入信號判定除冰電機4沒有過載而正常地工作。
如果一過載加至除冰電機4，例如，當(dāng)由于冰盤16中所制的冰過量、或止動凸起14在冰盤16的返回或倒轉(zhuǎn)操作期間接觸到返轉(zhuǎn)止動器15或倒轉(zhuǎn)止動器18而使變形負載過大時，被檢測到的負載電壓升高而因此負載電壓變成超出參考電壓。然后，比較器46輸出一邏輯“低”信號并將該信號輸入給微機3。然后，微機3識別出一過載加至除冰電機4，且然后經(jīng)兩輸出終端OUT1和OUT2輸出邏輯“低”信號以停止除冰電機4的操作。
這樣，如果一過載加至除冰電機4，除冰電機被自動停止。因此，可以避免因過載對除冰電機4的損壞或?qū)ο嚓P(guān)部件的損壞，在圖4中，R1至R11為偏置電阻器及D1至D4為用于防止電流逆流的二極管。
根據(jù)自過載檢測電路40輸出的一過載檢測信號而輸出一用于中斷除冰電機4的工作的控制信號的微機3將自水平位置檢測開關(guān)1及/或冰滿檢測開關(guān)2輸出的信號進行組合，以適當(dāng)?shù)乜刂瞥姍C4，例如，當(dāng)制冰電機被轉(zhuǎn)動地返回并到達一制冰水平位置，為防止由過載檢測電路40檢測的過載發(fā)生，由于冰盤16的止動凸起14被鎖至返轉(zhuǎn)止動器15，除冰電機4的操作被停止且然后依次進行供水操作和制冰操作。而且，當(dāng)在冰盤16被倒轉(zhuǎn)進行除冰期間發(fā)生一過載時，冰盤16的一變形負載可能會太大。因此，可采取一計數(shù)器對例如除冰電機4的向后轉(zhuǎn)動進行測定。根據(jù)需要，可通過一報警器(未示出)發(fā)出警報。
如上所述，本發(fā)明可以防止過載加到除冰電機，從而保護除冰電機及相關(guān)部件免受損壞，并提高了自動制冰機的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種用于自動制冰機的除冰電機控制電路，該自動制冰機具有一冰盤、一用于倒轉(zhuǎn)及返回該冰盤的除冰電機，及一用于控制除冰電機的旋轉(zhuǎn)方向的除冰電機控制器，該除冰電機控制電路包括有負載電壓檢測裝置，用于檢測加至所述除冰電機的負載電壓；比較器，用于將該負載電壓與一預(yù)定參考電壓進行比較；及控制裝置，用于當(dāng)所述比較器的比較結(jié)果為負載電壓大于參考電壓時，輸出一控制信號給所述除冰電機控制器以停止所述除冰電機的工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除冰電機控制電路，其中所述除冰電機控制器包括有開關(guān)晶體管裝置，用于通過開關(guān)一驅(qū)動電壓來控制所述除冰電機的旋轉(zhuǎn)方向；及控制晶體管裝置，其根據(jù)自所述控制裝置輸出的控制信號而被開關(guān)以控制所述開關(guān)晶體管裝置的開關(guān)操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的除冰電機控制電路，其中所述開關(guān)晶體管裝置包括第一至第四開關(guān)晶體管且其中所述驅(qū)動電壓是通過所述控制晶體管裝置沿著通過驅(qū)動電源、第一開關(guān)晶體管、除冰電機、第四開關(guān)晶體管、連接至第四開關(guān)晶體管發(fā)射極的電阻器與地的第一電源線、及沿著通過驅(qū)動電源、第三開關(guān)晶體管、除冰電機、第二開關(guān)晶體管、連接至第二開關(guān)晶體管發(fā)射極的電阻器與地的第二電源線的開關(guān)操作而被驅(qū)動，從而確定所述除冰電機的一旋轉(zhuǎn)方向及一中斷時間。
4.一種用于自動制冰機的除冰電機控制方法，該自動制冰機具有一用于倒轉(zhuǎn)及返回冰盤的除冰電機及一用于控制該除冰電機的旋轉(zhuǎn)方向的除冰控制器，該除冰電機控制方法包括有以下步驟檢測加至該除冰電機的負載電壓；將該負載電壓與一預(yù)定參考電壓進行比較，及當(dāng)比較步驟的結(jié)果為負載電壓大于參考電壓時，輸出一控制信號給除冰電機控制器以停止除冰電機的操作。
全文摘要
提供有一種用于自動制冰機的除冰電機控制電路，包括一用于檢測加至除冰電機的負載電壓的負載電壓檢測器、一用于比較該負載電壓和一預(yù)定參考電壓的比較器、及一用于當(dāng)負載電壓大于該參考電壓時輸出一控制信號給除冰電機控制器以停止除冰電機的工作的控制器。這樣，可防止過載加至除冰電機，從而保護除冰電機及相關(guān)部件免受損壞并提高了自動制冰機的可靠性。
文檔編號F25C1/04GK1153890SQ9612086
公開日1997年7月9日 申請日期1996年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月30日
發(fā)明者李建斌 申請人:三星電子株式會社