电冰箱温控器原理及应用
电子温控器,不仅在温度特性上与压力式温控器相同,而且根据冰箱厂家的要求可以很容易地改变温度特性,省去了压力式温控器因改变温度特性而需要组织生产新零件的程序,加快了新产品配套过程,并降低了生产成本.该电子温控器同时具有半自动除霜功能,根据需要,可手动启动除霜加热器,到达设定温度时,自动停止除霜。
工作原理
1.1 电 源
如图1所示,交流220v经变压器tr1降压后,再经整流、滤波输出约12v直流电压,供给压缩机继电器rc和除霜加热丝继电器rh.同时经r20,d8,c7稳压后输出约6.8v直流电压供给其余逻辑控制电路.
1.2 温度控制
本电子温控器采用负温度系数(ntc)热敏电阻rt1,rt2作为感温元件,其在常温(25℃)时的电阻值约为3k8,正常工作温区大致在-60～+100℃之间,并用环氧树脂及金属外壳封装,以适当减少温度感应灵敏度.具有灵敏度高、热惯性小、低温阻值大,在一定温度范围内阻值基本呈线性变化、价格便宜等优点,可广泛用于温度控制及检测.
电子温控器逻辑控制原理如图2所示,电冰箱压缩机的开停由冷藏室的温度控制,rt1(冷藏室热敏电阻)为冷藏室温度传感器,rt1和r19组成分压器,随着冷藏室温度的变化,ic1(四电压比较器lm339)的5,6脚电压v(6)随之改变.ic1的4脚电压恒定不变.
v(4)=30/（30+20）×6.8=4.1v
ic1的7脚电压由温度调节电位器r4决定,当电位器r4调至低档(温控器暖点)时,r3,r4的等效电阻r34=0.49k8,此时,
v(7)=（1.1+0.49）/（1.1+0.49+2.4）×6.8=2.71v
当电位器r4调至高档(温控器冷点),此时,
v′(7)=1.1/（1.1+0.52+2.4）×6.8=1.86v
当电位器r4调至中间位置(温控器中点),选择r4电位器阻值呈线性变化,此时可计算出v′(7)=2.3v
由ic1的7脚电压变化值可以看出:v′(7)=0.5(v(7)+v′(7))
这样,通过合理选择热敏电阻rt1,可使温控器停机温度随电位器位置的不同而基本呈线性变化.当电冰箱通电后,由于温度较高,rt1阻值较小,此时因 v(6)>v(7),v(6)>v(4)
故 ic1输出v(1)=“0”,v(2)=“1”.
此时ic2(四或非门电路cd4001)的4脚输出v02=“1”,压缩机继电器rc吸合,电冰箱开始制冷.随着温度的降低,rt1阻值增加,v(6)随之减小,当温度降至约4℃时,
rt1=6.7k8,此时v(6)=4.1v
因v(4)=4.1v不变,故v(6)v(7)
此时v(1)=“0”,v(2)=“0”.
因此ic2的输出v02=“1”保持不变,电冰箱继续制冷.
随着温度的进一步降低,rt1阻值继续增加,假设调温电位器置于中点,则当温度降低至约-20℃时,rt1=19.6k8,此时v(6)=2.3v。
故v(6)v(4)时,ic1输出v(1)=“0”,v(2)=“1”.ic2输出v02再次反转为高电压,压缩机继电器rc吸合,电冰箱重新制冷.如此反复,冷藏室探头处的温度被控制在+4～-20℃之间波动。
由以上分析可以看出,温控器开机温度(c/on,w/on)维持在+4℃保持不变,而停机温度可随调温电位器位置不同而改变,其温度特性与调温电位器位置的关系如图3所示.此例中:
c/off=-24℃,w/off=-16℃
n/off=-20℃,c/on=w/on=+4℃
从而达到了wdf系列温控器定温复位的要求.改变电阻参数,即可改变开、停机温度特性,满足不同用户的要求.
1.3 半自动除霜
半自动除霜的控制电路由ic1(四电压比较器lm339)的另外一半及其外围电路组成.对ic1进行分析：
正常时,即按钮an101,an102都未按下时:ic1的8脚电压v(8)=v(11)=5.65.6+3×6.8=4.43v.
ic1的10脚电压v(10)=6.8v.
ic1的9脚电压v(9)随除霜热敏电阻rt2的阻值变化而变化,温度升高,rt2阻值降低,v(9)增高;温度降低,v(9)减小.
当冷冻室温度较高,则v(9)>v(8).这时即使按下除霜按钮an101,因为ic1的输出端v(14)=“1”,则ic2的输出v(01)′=“0”,除霜继电器rh不导通,故此时不进行除霜加热.
当冷冻室温度较低,使v(9)v(11),则ic1的输出端v(13)=“0”,则ic2的输出端v01′=“0”,保持不变,也不会进行除霜加热.
此时若按下an101按钮,则v(10)=0
若在除霜加热过程中按下除霜停止按钮an102,则此时,v(8)=v(11)=0.7v
松开按钮an102后,ic2输出v01′=“0”保持不变,维持制冷状态不变.
由以上分析可知,该电子温控器实现了半自动除霜功能。
由上述分析可知,该电子温控器开机温度c/on(w/on)=4℃保持不变,停机温度在-16～-24℃之间变化,除霜复位温度约为6.5℃.实现了定温复位温度特性要求,并具备半自动除霜功能.其具有控温精度高,易于组织生产、配套设计快捷等特点,改变相应的电阻组合,即可很容易地改变开机、停机、除霜温度特性.该电子温控器经批量试生产并经有关厂家试用,市场反映良好.
三星疯狂打压国产机！全面下调手机价格，采取高配低价策略！
华为任正非表示美国在通信产业的失败不要归罪于华为的崛起
国航首个VR培训教室正式启用 为民航培训事业发展提供了新的解决方案
苹果公司已将其四款低价智能手机从印度市场上架
梦之墨再次支持浙江省大学生工程实践与创新能力大赛成功举办
电冰箱温控器原理及应用
英特尔Skylake-X与Kaby Lake-X处理器将在8月发布
深度解析纯电动车的NVH特性与传统车差异
一种新型交流电源线保护电路设计
菲力尔新推出FLIR Cx5防爆热像仪
RFID什么意思
流媒体技术的原理实现及在网络电视中的应用
全球首家超级充电站：落户中国！
东芝M303E microSD存储卡能够准确流畅地记录视频
中兴通讯首次提出基于Massive MIMO的pre5G概念
应用案例 |“聚星”室内外一体化定位系统助力智慧化工园区发展
戴尔首款基于PPDM的备份一体机
新科技助力，用激光对智能音箱实现实时控制
基于LPC2148的电机测速系统
AI | 携手阿里,欧莱雅发布全球首个人工智能痘痘检测应用
工作原理
1.1 电 源
如图1所示,交流220v经变压器tr1降压后,再经整流、滤波输出约12v直流电压,供给压缩机继电器rc和除霜加热丝继电器rh.同时经r20,d8,c7稳压后输出约6.8v直流电压供给其余逻辑控制电路.
1.2 温度控制
本电子温控器采用负温度系数(ntc)热敏电阻rt1,rt2作为感温元件,其在常温(25℃)时的电阻值约为3k8,正常工作温区大致在-60～+100℃之间,并用环氧树脂及金属外壳封装,以适当减少温度感应灵敏度.具有灵敏度高、热惯性小、低温阻值大,在一定温度范围内阻值基本呈线性变化、价格便宜等优点,可广泛用于温度控制及检测.
电子温控器逻辑控制原理如图2所示,电冰箱压缩机的开停由冷藏室的温度控制,rt1(冷藏室热敏电阻)为冷藏室温度传感器,rt1和r19组成分压器,随着冷藏室温度的变化,ic1(四电压比较器lm339)的5,6脚电压v(6)随之改变.ic1的4脚电压恒定不变.
v(4)=30/（30+20）×6.8=4.1v
ic1的7脚电压由温度调节电位器r4决定,当电位器r4调至低档(温控器暖点)时,r3,r4的等效电阻r34=0.49k8,此时,
v(7)=（1.1+0.49）/（1.1+0.49+2.4）×6.8=2.71v
当电位器r4调至高档(温控器冷点),此时,
v′(7)=1.1/（1.1+0.52+2.4）×6.8=1.86v
当电位器r4调至中间位置(温控器中点),选择r4电位器阻值呈线性变化,此时可计算出v′(7)=2.3v
由ic1的7脚电压变化值可以看出:v′(7)=0.5(v(7)+v′(7))
这样,通过合理选择热敏电阻rt1,可使温控器停机温度随电位器位置的不同而基本呈线性变化.当电冰箱通电后,由于温度较高,rt1阻值较小,此时因 v(6)>v(7),v(6)>v(4)
故 ic1输出v(1)=“0”,v(2)=“1”.
此时ic2(四或非门电路cd4001)的4脚输出v02=“1”,压缩机继电器rc吸合,电冰箱开始制冷.随着温度的降低,rt1阻值增加,v(6)随之减小,当温度降至约4℃时,
rt1=6.7k8,此时v(6)=4.1v
因v(4)=4.1v不变,故v(6)v(7)
此时v(1)=“0”,v(2)=“0”.
因此ic2的输出v02=“1”保持不变,电冰箱继续制冷.
随着温度的进一步降低,rt1阻值继续增加,假设调温电位器置于中点,则当温度降低至约-20℃时,rt1=19.6k8,此时v(6)=2.3v。
故v(6)v(4)时,ic1输出v(1)=“0”,v(2)=“1”.ic2输出v02再次反转为高电压,压缩机继电器rc吸合,电冰箱重新制冷.如此反复,冷藏室探头处的温度被控制在+4～-20℃之间波动。
由以上分析可以看出,温控器开机温度(c/on,w/on)维持在+4℃保持不变,而停机温度可随调温电位器位置不同而改变,其温度特性与调温电位器位置的关系如图3所示.此例中:
c/off=-24℃,w/off=-16℃
n/off=-20℃,c/on=w/on=+4℃
从而达到了wdf系列温控器定温复位的要求.改变电阻参数,即可改变开、停机温度特性,满足不同用户的要求.
1.3 半自动除霜
半自动除霜的控制电路由ic1(四电压比较器lm339)的另外一半及其外围电路组成.对ic1进行分析：
正常时,即按钮an101,an102都未按下时:ic1的8脚电压v(8)=v(11)=5.65.6+3×6.8=4.43v.
ic1的10脚电压v(10)=6.8v.
ic1的9脚电压v(9)随除霜热敏电阻rt2的阻值变化而变化,温度升高,rt2阻值降低,v(9)增高;温度降低,v(9)减小.
当冷冻室温度较高,则v(9)>v(8).这时即使按下除霜按钮an101,因为ic1的输出端v(14)=“1”,则ic2的输出v(01)′=“0”,除霜继电器rh不导通,故此时不进行除霜加热.
当冷冻室温度较低,使v(9)v(11),则ic1的输出端v(13)=“0”,则ic2的输出端v01′=“0”,保持不变,也不会进行除霜加热.
此时若按下an101按钮,则v(10)=0
由以上分析可知,该电子温控器实现了半自动除霜功能。
由上述分析可知,该电子温控器开机温度c/on(w/on)=4℃保持不变,停机温度在-16～-24℃之间变化,除霜复位温度约为6.5℃.实现了定温复位温度特性要求,并具备半自动除霜功能.其具有控温精度高,易于组织生产、配套设计快捷等特点,改变相应的电阻组合,即可很容易地改变开机、停机、除霜温度特性.该电子温控器经批量试生产并经有关厂家试用,市场反映良好.
三星疯狂打压国产机！全面下调手机价格，采取高配低价策略！
华为任正非表示美国在通信产业的失败不要归罪于华为的崛起
国航首个VR培训教室正式启用 为民航培训事业发展提供了新的解决方案
苹果公司已将其四款低价智能手机从印度市场上架
梦之墨再次支持浙江省大学生工程实践与创新能力大赛成功举办
电冰箱温控器原理及应用
英特尔Skylake-X与Kaby Lake-X处理器将在8月发布
深度解析纯电动车的NVH特性与传统车差异
一种新型交流电源线保护电路设计
菲力尔新推出FLIR Cx5防爆热像仪
RFID什么意思
流媒体技术的原理实现及在网络电视中的应用
全球首家超级充电站：落户中国！
东芝M303E microSD存储卡能够准确流畅地记录视频
中兴通讯首次提出基于Massive MIMO的pre5G概念
应用案例 |“聚星”室内外一体化定位系统助力智慧化工园区发展
戴尔首款基于PPDM的备份一体机
新科技助力，用激光对智能音箱实现实时控制
基于LPC2148的电机测速系统
AI | 携手阿里,欧莱雅发布全球首个人工智能痘痘检测应用