專利名稱：電冰箱多功能電子控溫器的制作方法
本發(fā)明涉及一種溫度控制和測(cè)量裝置。
目前，家用電冰箱的溫度控制器絕大部份仍采用壓力式的溫度控制器，它一般從冷藏室取樣，間接控制冷凍室的溫度。這種溫度控制器的缺點(diǎn)主要是功能少，調(diào)溫和測(cè)溫均不方便，冷凍室不能速凍，冬天電冰箱啟動(dòng)困難。
最近，電冰箱已開(kāi)始采用電子控溫器。但是，現(xiàn)有的電子控溫器，如東芝GR型電冰箱電子控溫器還存在如下缺點(diǎn)第一，控溫電路比較復(fù)雜，它由二個(gè)運(yùn)算放大器及一個(gè)RS觸發(fā)器構(gòu)成，溫度的予置也不直觀。第二，由于采用熱敏電阻作溫度傳感器，它的線性、一致性、穩(wěn)定性均差。第三，由于控溫的傳感器放在冷藏室內(nèi)，因而冷凍室仍舊不能速凍，冬天電冰箱啟動(dòng)困難。第四，功能不多，不能定量地予置和測(cè)量電冰箱的溫度。
本發(fā)明的目的在于克服東芝GR型電冰箱電子控溫器的四個(gè)缺點(diǎn)，簡(jiǎn)化控溫電路，改善和增加電子控溫器的功能。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下溫度傳感器BG1、BG2系采用硅NPN三極管基極和發(fā)射極的PN結(jié)構(gòu)成，集電極和基極短接。用于控溫和測(cè)溫的傳感器BG1放在冷凍室內(nèi)，用于過(guò)冷保護(hù)和測(cè)溫的傳感器BG2放在冷藏室內(nèi)。比較電路〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕均采用積分器，其中〔1〕用于欠壓保護(hù)，它由運(yùn)算放大器K1，電容C1組成，〔2〕用于過(guò)壓保護(hù)，它由運(yùn)算放大器K2，電容C2組成，〔3〕用于溫度控制，它由運(yùn)算放大器K3，電容C3組成?！?〕用于過(guò)冷保護(hù)，它由運(yùn)算放大器K4，電容C4組成。它增加了電位器W1、W2、W4、W5、W6，W3其中，W1、W2、W4分別用于調(diào)節(jié)欠壓保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)冷保護(hù)的閾值，W5調(diào)節(jié)測(cè)溫零點(diǎn)，W6調(diào)節(jié)測(cè)溫增益，而W3用來(lái)予置冷凍室的溫度。另外，它還增加了二個(gè)與門(mén)Y1、Y2，把控溫與保護(hù)功能合為一體。把K1、K2、K3、K4的輸出端和與門(mén)Y1的四個(gè)輸入端分別連接，K4的輸出端還和電阻R3連接，通過(guò)三極管BG4來(lái)控制無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)CT2，對(duì)化霜加熱器和補(bǔ)償加熱器饋電。與門(mén)Y2只用一個(gè)輸入端，其它三個(gè)輸入端均接＋5V。Y2的輸出端連接電阻R2，通過(guò)三極管BG3來(lái)控制無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)CT1，對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行饋電。延時(shí)電路由電阻R1、電容C5、二極管D3構(gòu)成，D3的負(fù)極與Y1的輸出端連接，D3的正極、R1的一端均和Y2的一個(gè)輸入端相連，電容C5的一端與R1的另一端相連，C5的另一端接地。數(shù)字測(cè)溫電路由溫度傳感器BG1、BG2，測(cè)溫轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S1b，集成電路ICL7107及LED顯示器構(gòu)成。ICL7107的用法按照此產(chǎn)品的技術(shù)說(shuō)明。
為了改造現(xiàn)有的電冰箱，本裝置可增加一個(gè)電源開(kāi)關(guān)S1a，一個(gè)電源插座CZ，給電冰箱供電。S1a與S1b同步，當(dāng)S1a與S1b打向關(guān)的位置，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)CT1將被短路，電冰箱則用本身的控溫器控制溫度。當(dāng)S1a與S1b打向上或下的位置，并將電冰箱本身的控溫器打向強(qiáng)冷的位置，電冰箱使用本裝置控制和測(cè)量溫度。如果電冰箱改型設(shè)計(jì)，則電源開(kāi)關(guān)S1a，電源插座CZ則可省去。
使用時(shí)，把溫度予置電位器W3調(diào)到所需要的位置，如果冷凍室的溫度高于W3予置的溫度，K3的反相輸入電壓則小于其正向輸入電壓，K3的輸出電壓將逐漸增加。當(dāng)它達(dá)到Y(jié)1的開(kāi)門(mén)電平時(shí)，Y1的輸出將由“0”變成“1”，(假定K1、K2、K4的輸出均為“1”。)因而Y2的輸出也由“0”變成“1”，(暫不考慮延遲)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)CT1接通，壓縮機(jī)開(kāi)始制冷，冷凍室的溫度便逐漸下降。當(dāng)冷凍室的溫度低于W3予置的溫度時(shí)，K3的反相輸入電壓則大于其正向輸入電壓，K3的輸出電壓便逐漸減小，當(dāng)它低于Y1的開(kāi)門(mén)電平時(shí)，Y1和Y2的輸出將由“1”變成“0”，于是CT1關(guān)斷，電冰箱進(jìn)入保溫狀態(tài)。當(dāng)冷凍室的溫度高于W3予置的溫度，電冰箱又開(kāi)始制冷。這樣循環(huán)下去，其冷凍室的溫度就在W3予置的溫度上下波動(dòng)。
在傳感器BG1無(wú)霜或結(jié)霜不多的情況下，BG1能正確反映冷凍室內(nèi)的溫度，而冷藏室的溫度總是高于W4所予置的溫度，因而K4的輸出一直為“1”。當(dāng)傳感器BG1結(jié)霜較厚時(shí)，BG1將不能正確反映冷凍室的溫度。這時(shí)，可能出現(xiàn)下面兩種情況第一種，傳感器BG1反映的溫度始終高于W3予置的溫度，壓縮機(jī)將長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，因而造成冷藏室溫度過(guò)低，于是K4的輸出將由“1”變成“0”，CT1關(guān)斷，壓縮機(jī)停轉(zhuǎn)。這時(shí)，三極管BG4截止，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)CT2便接通，化霜和補(bǔ)償加熱器開(kāi)始工作，直到冷藏室的溫度高于W4予置的溫度，化霜和補(bǔ)償加熱器便停止工作。第二種，傳感器BG1反映的溫度始終低于W3予置的溫度，壓縮機(jī)將會(huì)長(zhǎng)時(shí)間停轉(zhuǎn)，直到冷凍室內(nèi)的霜基本融化，BG1能正確反映冷凍室的溫度時(shí)，停機(jī)化霜將自動(dòng)結(jié)束，并開(kāi)始制冷。由此可見(jiàn)，上述兩種化霜的出現(xiàn)是由外界條件綜合決定，而這兩種化霜的出現(xiàn)，又使得傳感器BG1能夠自動(dòng)糾正錯(cuò)誤，保證了電子控溫器正常地工作。
在使用中，如果電壓不足或超過(guò)某額定值，并保持一段時(shí)間，這時(shí)電容C1或C2上的電壓便逐漸下降，當(dāng)K1或K2的輸出電壓低于Y1的開(kāi)門(mén)電平時(shí)，Y1的輸出便由“1”變成“0”，于是電容C5便通過(guò)電阻R1及二極管D3的正向電阻向Y1的輸出端迅速放電，此放電時(shí)間小于0.1秒，Y2的輸出很快由“1”變成“0”，CT1關(guān)斷，壓縮機(jī)得到了保護(hù)。如果電壓的波動(dòng)雖然超出了額定的范圍，但為時(shí)很短，電容C1或C2上的電壓下降得不多，將不會(huì)產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作。另外，在電壓恢復(fù)正常后，Y1的輸出由“0”變成“1”，Y1的輸出電壓要通過(guò)二極管D3的反向電阻向C5充電，需延時(shí)10分鐘以上，CT1才能接通。因而這都防止了壓縮機(jī)的頻繁啟動(dòng)。
在使用中，如果出現(xiàn)突然停電，在0.1秒時(shí)間內(nèi)，電容C5上的電壓便可放掉，當(dāng)恢復(fù)供電后，也必須延遲10分鐘以上，CT1才能接通。在首次通電使用時(shí)，如果按一下開(kāi)關(guān)S2，就不會(huì)產(chǎn)生延遲。
本發(fā)明所達(dá)到的效果該裝置可定量地予置電冰箱的溫度，工作穩(wěn)定可靠，溫度波動(dòng)小。實(shí)驗(yàn)表明冷凍室的溫度波動(dòng)小于±2℃冷藏室的溫度波動(dòng)小于±0.5℃。該裝置還能直接測(cè)量冷凍室和冷藏室的溫度，在－30℃至＋30℃的范圍內(nèi)，測(cè)溫誤差小于1℃分辨率為0.1℃。此外，它還具有速凍、節(jié)電、智能化霜、延時(shí)啟動(dòng)及欠壓、過(guò)壓、過(guò)冷的保護(hù)功能。
附圖
是本發(fā)明的電原理圖。
圖中〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕是四個(gè)比較電路，分別由K1、C1，K2、C2，K3、C3，K4、C4所組成。W1、W2、W4分別調(diào)節(jié)欠壓、過(guò)壓、過(guò)冷保護(hù)的閾值，W3是冷凍室溫度予置電位器，W5調(diào)節(jié)測(cè)溫零點(diǎn)，W6調(diào)節(jié)測(cè)溫增益。圖中三極管BG1、BG2為溫度傳感器，BG3、BG4為功率放大。CT1為壓縮機(jī)開(kāi)關(guān)，CT2為加熱器開(kāi)關(guān)。D1作制冷指示，D2作過(guò)冷指示。
實(shí)施例K1、K2、K3、K4采用LM324，Y1、Y2采用CC4082，BG1BG2采用3DG201，BG3、BG4采用3DG12，D1、D2為發(fā)光二極管，D3為硅二極管，D4為穩(wěn)壓二極管。CT1、CT2為雙向可控硅。(或用繼電器)
權(quán)利要求1.一種電冰箱多功能電子控溫器，有溫度傳感器BG1、BG2、溫度予置電位器W3、比較電路、延時(shí)電路、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、或有觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，CT1、CT2數(shù)字測(cè)溫電路，其特征在于a、還有與門(mén)Y1、Y2及電位器W1、W2、W4、W5、W6，W3，b、所說(shuō)的比較電路系采用積分器，它包括[1]由運(yùn)算放大器器K1及電容C1組成，[2]由運(yùn)算放大器K2及電容C2組成，[3]由運(yùn)算放大器K3及電容C3組成，[4]由運(yùn)算放大器K4及電容C4組成，其中K1、K2、K3、K4的輸出端和與門(mén)Y1的四個(gè)輸入端分別連接，K4的輸出端還和電阻R3連接，c、延時(shí)電路由電阻R1、電容C5、二極管D3構(gòu)成，D3的負(fù)極與Y1的輸出端連接，D3的正極、R1的一端均和Y2的一個(gè)輸入端相連，電容C5的一端與R1的另一端相連，C5的另一端接地，Y2的其它三個(gè)輸入端均接+5V，d、數(shù)字測(cè)溫電路由溫度傳感器BG1、BG2、測(cè)量轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S16、集成電路ICL7107，及LED顯示器構(gòu)成。
專利摘要電冰箱多功能電子控溫器是一種控制和測(cè)量電冰箱溫度的裝置，它采用積分器作比較電路，還設(shè)有數(shù)字測(cè)溫電路。它能對(duì)電冰箱的溫度定量預(yù)置和測(cè)量，并具有速凍、節(jié)電、智能化霜、延時(shí)啟動(dòng)及欠壓、過(guò)壓、過(guò)冷的保護(hù)功能。
文檔編號(hào)G05D23/20GK2032299SQ8821167
公開(kāi)日1989年2月8日 申請(qǐng)日期1988年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月21日
發(fā)明者蔣開(kāi)誠(chéng) 申請(qǐng)人:蔣開(kāi)誠(chéng)