新颖电冰箱电子控温器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新颖电冰箱电子控温器，它不但能精确地定量预置和测读控温温度，而且还具有化霜功能，有级和无级速冻调时功能与过压、欠压和瞬时断电保护等功能。它不但能安全可靠地用于电冰箱控温，而且还能用于某些其它控温场合。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种温度控制装置，主要用于对电冰箱温度的精确定量预置、测读和控制，具有有级和无级半自动定时速冻及过、欠压和瞬时断电特殊保护等功能。中华人民共和国专利局于公元一九八七年五月五日公布了一件“电冰箱电子控温器”的技术专利(专利号为86201024)，该实用新颖虽能定量预置与测读被控点温度，但它当环境温度发生变化及电源电压发生波动后，其预置及测读值与被控点的实际温度误差很大，在某些场合失去了“定量”的意义，同时其逻辑控制缺少有力措施，常常在临界点出现瞬时电路振荡，致使压缩机抖动式切换，于压缩机寿命不利，还有它缺少对压缩机的过、欠压和瞬时断电保护功能与冰箱速冻功能。本技术的目的是克服上述缺点，采用更简单的电路结构，更低的成本、更简洁的调试方法获得更强的功能，同时大大提高对电冰箱控温的可靠性和安全性。本技术的可控温度范围最大达－55℃～125℃，但可根据控温区段的实际需要，更换预置电路，可使选用控温区段达到精确预置及测读的目的。本技术可以和电冰箱一起整体设计，也可以单独放在冰箱外(但温度敏感器件要放到冰箱里)控温，还可以用在孵坊或培养箱等其他控温场合。附图是本技术的电原理图。图中，B为电源变压器，D1～D4组成桥式整流电路，C1、C2起滤波作用，R1、R2组成分压电路，IC为三端集成稳压电路，H1、H2为恒流电路，MS为致冷压缩机，U1～U4为比较器，W1、R4为控温预置电路，BG1为功率开关管，J为继电器，D12为致冷指示(红色)，D13为保温指示(绿色)，W3、R10、R11组成过、欠压和瞬时断电保护预置电路，W2、R9、C6、C7、C8、K2、K3组成速冻调时预置电路，D5为反馈二极管，BG2为放电三极管，YF1～YF4为与非门，K1为控温精度分档开关，K2为功能开关，K3为速冻有级分档开关，K4为负荷转换开关。在控温使用时，将功能开关K2置于2。稳压器IC的输出电压VW通过W2、R9加到U2的正向输入端，因U2的反向输入端由VW分压得来，即U2的反向输入端电位总低于VW，故U2总输出高电平，即YF1的2腿处于高电平。对应电位器W1有一个机械刻度，将W1调至所需的控温位置，这就是定量预置。这时固定电压V1送至U1正向输入端，温度传感器H2取样电压Vt1送至U1反向输入端，Vt1具有正温度线性变化特性，如果H2取样点温度t升高，Vt1就升高，当Vt1≥V1＋△Vt1(△Vt1为对应于二分之一通、断温差△t1的取样电压增量)，U1输出低电平，YF1输出高电位，使BG1饱和导通，继电器J吸合，压缩机MS工作，进行致冷，这时红灯D12亮、绿灯D13灭，于是H2取样电压Vt随着下降，当Vt1≤V1－△Vt1时，YF1输出低电位，BG1截止，J释放，MS停止工作，D12熄灭、D13点亮，冰箱处于保温。由于环境传导及漏热，冰箱内温度会慢慢回升，当回升到Vt1≥V1＋△Vt1时，冰箱重新致冷，如此往复，实现自动控温。R7、R9等组成了对U1的正反馈，反馈量的大小决定了冰箱通断温差△t1，这里应用R6并联到R5上的方法来改变U1的反馈量、减小通断温差△t1，因此；用户可以根据需要，将K1打到1位置，冰箱处于常规控温，打到2位置，冰箱处于精密控温，即被控点的温度变化较小，但相应压缩机的启停要频繁些。微型集成恒流源H2作为温度敏感器件体积很小，放到冰箱里，不占有其空间容积。本技术不采用双向可控硅而用继电器控制压缩机的通断，可较方便地避免印制线路板上带交流电，确保安全。在定量测读使用时，将K2由2打向3，C6的零电压加到YF2输入端，通过YF3和D9将BG1基极箝至零电平，切断压缩机。旋转W1在绿灯闪亮和熄灭的中间位置刻度就是冰箱检测点的实际温度。由于稳压电源VW通过R12向C4＋C6充电，当达到YF1门槛电平时，YF3输出高电位，放弃对BG1基极的箝位。R12、C4、C6实质上组成了测读延时电路，不使压缩机在测读时频繁馈电。在实际工程中，由于直流稳压电源的电压稳定度不可能做得无限高，本技术用恒流源H1与电阻器在直流稳压源的基础上再组成精密恒压源，因而在电网电压波动时，W1上预置电压比直接电阻分压预置方式(86201024专利就是这样)的稳定性高得多。如果在器件设计上选择H1为温度系数很小的恒流管(或者选购零温度系数的恒流源，不过成本稍高些)，挑选R4为温度系数很小的精密电阻，在工艺上将H1放置在被控冰箱内，那么，W1上预置电压的温度稳定性也很高。因而本技术定量测读和控制温度与实际检测点的数值误差很小。基极箝至低电平，这样如果原来冰箱压缩机在工作的，也要强制停下来，如果冰箱由保温转向致冷，也因U3输出的低电平箝位而无法启动压缩机，这就保护了压缩机不致过压而损坏。当电网电压过低时，VA＜VD，U4将输出低电平，同样道理保护压缩机停机或不启动。无论过压还是欠压，YF4因U3或U4输出低电平而输出高电平，使BG2饱和导通，C4迅速放电又通过YF2、YF3和D9将BG1基极箝在低电平，BG1基极的双重箝位确保了压缩机电源可靠切断。当过压或欠压恢复正常时，U3、U4都输出高电平，YF4输出低电平，BG2截止，稳压电源VW通过R12向C4充电，当充至YF2门槛电平时，YF2、YF3翻转，通过D9撤除对BG1基极的箝位，控温器恢复正常工作。这就是说过、欠压的恢复要一段延时，也正因为这段延时，使电网出现瞬态性质的过、欠压时，压缩机不会接连停启，从而得到保护。如果控温器在使用过程中突然电网停电，电网电压总是要经过欠压点，如上所述，C4电荷首先通过BG3放掉，假如电网紧接着又供电，C4上电压有一个充电过程，和上面一样的道理，压缩机要延时启动，这就是压缩机的瞬时断电保护。W3、R10、R11为过、欠压预置电平设置电路。假定需要保护的过压及欠压分别为V～G和V～Q，则R10、R11的设置原则为 1＋ (R10)/(R11) ＝ (V～G)/(V～Q) ，W3的调节只要在一点(例如过压点)进行就可以了。下面来证明设VC与过压V～G相对应，在速冻使用时，将K2由2打向1，在打上去的瞬间，U2正向输入端就是C6上的零电压，U2输出低电平，YF1输出高电平，BG1导通，J吸合、压缩机启动。随着时间的推移，IC的稳压电源通过W1和R9向C6充电，当VC6≥VC时，U2输出高电平，通过YF1(此时YF1的1脚早已是高电平)压缩机将停止致冷。这时D3处于正向导通状态，由于其导通电阻很小，使U2形成强烈的正反馈，也就是说U2输出由低电平向高电平的跳变特别迅速，使压缩机的停机特别干脆，不会出现停机过程中的短时抖动。由于各种电冰箱的保温特性及压缩机性能各有不同，因此用户要根据实际需要来选择速冻时间，本技术就具备了可供用户选择的速冻调时装置。众所周知，压缩机致冷时间的长短取决于RC时间常数。因而本技术在R9电路中串接了一只电位器W2，实现无级细调时，C6通过K3并接C7或C8来实现有级粗调时。如果在速冻期内希望马上停止，也可以将K2打向2位置，控温器就恢复控温工作状态。这里巧妙之处在于K2无论打向1或3都要经过2，首先使C6上电荷放掉，从而使测读RC延时电路和速冻RC延时电路发挥作用。需强调指出的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新颖电冰箱电子控温器，由微型集成恒流源传感器电路，温度预置电路，比较电路，延时电路，功率开关电路，发光指示电路等组成，其特征在于具有温度预置值稳定电路，过压、欠压和瞬时断电保护电路，冰箱速冻调时预置电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱自强，
申请(专利权)人：南通通美实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]