專利名稱：多功能電冰箱電子控制與保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電冰箱的電子控制及保護裝置。本裝置分別通過檢測冷藏室和冷凍室的溫度去發(fā)出啟、閉壓縮機指令，從而控制了冰箱內的溫度；通過檢查電源的電壓范圍和壓縮機的工作情況來確定是否允許啟動壓縮機，從而起到保護壓縮機的作用。
目前的冰箱電子溫控器通常只有一個溫控點(冷藏室)或二個溫控點(冷藏室、冷凍室)。由于它只有溫度控制作用。因此它只是簡單的取代了原有的機械溫控器。當電網電壓出現(xiàn)瞬時停電事故或電壓偏離正常范圍時。將會大大影響到壓縮機的使用壽命。因此。用戶在購買電冰箱之后。還不得不購買一只保護器。
本發(fā)明的目的在于提供一種集成電路的多功能冰箱電子控制裝置和保護裝置。
本發(fā)明的目的之一是提供一種電冰箱的電子溫度控制系統(tǒng)。它可以根據(jù)事先設定的溫度上限和下限。自動控制壓縮機的工作情況。
本發(fā)明的目的之二是提供一種電冰箱的快速冷凍系統(tǒng)。它可以根據(jù)用戶的需要，強制壓縮機工作。達到快速冷凍的目的。
本發(fā)明的目的之三是提供一種電冰箱的半自動化霜系統(tǒng)。它可以根據(jù)用戶的指令。進行自動化霜。
本發(fā)明的目的之四是提供一種電冰箱的斷電、停電保護系統(tǒng)。在電源停電后。本裝置會在恢復供電后檢測壓縮機的工作情況。以便決定是否允許壓縮機立即啟動。
本發(fā)明的目的之五是提供一種電冰箱的過壓、欠壓保護系統(tǒng)。本系統(tǒng)在工作過程中，會隨時監(jiān)測電源電壓的變化。當電源電壓過高或過低時。會立即切斷壓縮機電源。只有當電源恢復到正常值后。它才會自動退出保護狀態(tài)。
本發(fā)明的目的之六是提供一種電冰箱的工作狀況顯示系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明的多功能冰箱電子控制裝置的電冰箱示意圖；圖2是本發(fā)明的多功能冰箱電子控制裝置的方框圖；圖3是本發(fā)明的溫度控制部分和快速冷凍部分的電原理圖；圖4是半自動化霜部分的電原理圖；圖5是過壓、欠壓保護部分的電原理圖；圖6是壓縮機工作狀況檢測部分的電原理圖。
參照圖1到圖6。詳細闡述實現(xiàn)本發(fā)明的多功能冰箱電子控制裝置的具體實例。
圖1所示的電冰箱包括一個電冰箱箱體〔1〕。冷凍室〔2〕和冷藏室〔3〕是在箱內分隔而成的兩部分。致冷壓縮機〔4〕裝在冰箱的下部。冷凍室內裝有致冷換熱器〔5〕。冷藏室內裝有致冷換熱器〔6〕，冷凍室內溫度傳感器〔7〕和化霜傳感器〔8〕均安裝在冷凍室內。冷藏室溫度傳感器安裝在冷藏室內。散熱器〔10〕安裝在箱體的后面或其它合適的位置。壓縮機工況檢測傳感器〔11〕安裝在散熱器〔10〕上。多功能控制裝置〔12〕被固定在箱體的頂部。在冰箱箱體上部的正面分別裝有用于調節(jié)控制溫度的無差級滑鍵〔13〕和由發(fā)光二極管或類似元件組成的冰箱工作狀況顯示板〔14〕。以及快速冷凍開關〔15〕和化霜按鈕〔16〕。
圖2是多功能冰箱電子控制裝置的總體結構方框圖。由冷凍室溫度傳感器〔7〕和冷藏室溫度傳感器〔9〕檢測到的信號分別送入冷凍室溫度控制系統(tǒng)〔18〕和冷藏室溫度控制系統(tǒng)〔17〕。如果它們檢測到的溫度高于設定溫度上限。則它們將分別送出請求致冷信號到門電路〔19〕。同時還會分別點亮冷藏室工作指示燈〔20〕和冷凍室工作指示燈〔21〕。當冷藏室或冷凍室內溫度降低到設定溫度下限時。它們會向門電路〔19〕撤回請求致冷信號。各自的指示燈也相應熄滅。此時壓縮機工況檢測系統(tǒng)〔22〕將根據(jù)壓縮機的工作準備情況來決定是否允許啟動壓縮機。只有在正常情況下。壓縮機控制系統(tǒng)才根據(jù)溫控裝置的命令啟閉壓縮機。如果電源電壓過高或過低時。除過壓、欠壓保護系統(tǒng)〔23〕動作保護外，過壓報警指示燈〔24〕或欠壓報警指示燈〔25〕也會發(fā)亮，指示出電壓的情況。當冷凍室放入了大量食物并要求其快速冷凍時，可以按下快速冷凍開關〔15〕，它將立即提出啟動壓縮機的要求,并且會降低到冷凍室設定的溫度下限，同時快速冷凍指示燈〔26〕發(fā)亮。當冷凍室內霜層過厚時,可以人工啟動半自動化霜系統(tǒng)〔27〕，壓縮機控制系統(tǒng)〔28〕將禁止壓縮機啟動，并接通電熱化霜器，此時化霜指示燈〔29〕發(fā)亮。當冷凍室內的冰霜全部化盡之后,化霜傳感器〔8〕檢測到的信號令半自動化霜系統(tǒng)停止化霜，化霜指示燈熄滅，壓縮機重新由冷凍室和冷藏室的溫度來決定啟閉。
圖3是圖1中冷凍〔藏)室溫度控制系統(tǒng)的電原理圖。由冷凍室溫度傳感器〔7〕和電阻〔30〕、電阻〔31〕、電位器〔32〕、電阻〔34〕組成一橋式電路，改變電位器〔32〕可得到一連續(xù)可變的電壓。將這個電壓送到電壓比較器〔35〕的反相輸入端。冷凍室溫度傳感器〔7〕為一NTC元件，當其溫度升高時，阻值減小，因此電阻〔30〕上的電壓升高，這個電壓送到電壓比較器〔35〕的同相輸入端。當電壓比較器〔35〕的同相輸入端電壓高于反相輸入端時,電壓比較器〔35〕的輸出端電位將從低電平變?yōu)楦唠妷骸⑦@個電平電壓通過電阻〔36〕加到晶體三極管〔37〕的基極。使其由截止變?yōu)轱柡?，從而將電阻?4〕短路，進一步使反相輸入端電壓降低。電壓比較器〔35〕輸出端的高電平將通過壓縮機控制裝置〔28〕使壓縮機啟動,同時冷凍室工作指示燈〔21〕將發(fā)亮，表示冷凍室內需要降溫。當冷凍室內的溫度逐步降低時，冷凍室溫度傳感器的阻值不斷增大。電阻〔30〕上的電壓逐漸減小,當電壓比較器的同相輸入端電壓降低到低于反相輸入端電壓時，其輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?從而使壓縮機停止致冷。冷凍室工作指示燈〔21〕也同時熄滅，晶體三極管〔37〕也由飽和變?yōu)榻刂埂亩M一步抬高了反相輸入端的電壓。調整電位器〔32〕可以改變電壓比較器〔35〕反相輸入端的電壓。從而改變了冷凍室內的控制溫度。如果電位器〔32〕的阻值為零,則使電壓比較器〔35〕的電平發(fā)生翻轉的上、下限溫度將是固定的。當冷凍室2內放入了大量食品之后，可以按動快速冷凍開關〔15〕它的一組接點通過電阻〔38〕點燃快速冷凍指示燈〔26〕。另一組接點接通后，由于電容〔39〕的充電作用使電壓比較器〔35〕的同相輸入端電壓高于反相輸入端，其輸出端變成高電平，從而使壓縮機立即啟動致冷。同時電阻〔40〕將并聯(lián)到冷凍室溫度傳感器上。從而使電壓比較器〔35〕的同相輸入端電壓升高，實際上等于降低了冷凍室的溫度下限。因此只有當冷凍室內溫度降低到新的溫度下限時。才能停止致冷。從而完成快速冷凍的功能。
圖4是半自動化霜系統(tǒng)的電原理圖。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器〔41〕在初始化霜時令Q端為高電平，Q端為低電平。Ro端通過電阻〔42〕接在Eo而保持在高電平?；獋鞲衅鳌?〕為-NTC元件?；獋鞲衅鳌?〕、電阻〔43〕、電阻〔44〕和電阻〔45〕組成一橋式電路。在冰箱處于正常工作狀態(tài)時，冷凍室內的溫度始終低于零度，因此電壓比較器〔46〕的輸出端為高電平。通過電阻〔47〕使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器〔41〕的So端為高電平。當冷凍室內霜層過厚時。則可按下按鈕〔16〕。使得雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器〔41〕的Ro端由高電平變?yōu)榈碗娖?。從而使Q端也變?yōu)榈碗娖?，這個低電平使壓縮機控制系統(tǒng)令壓縮機停止致冷。而雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的Q端則由低電平變?yōu)楦唠娖?，這個高電平將去控制接通電熱化霜器工作。同時接在Q端的化霜指示燈〔29〕發(fā)亮。當冷凍室內的冰霜全部化完之后。其內部溫度將會升到零度以上，這時化霜傳感器〔8〕的阻值將會下降，電壓比較器〔46〕同相輸入端的電壓將低于反相輸入端的電壓，它的輸出端將由高電平變?yōu)榈碗娖?。這個低電平通過電阻〔47〕送到雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器〔41〕的So端，從而使它的Q端變?yōu)榈碗娖?，停止冷凍室內的加熱，化霜指示燈?9〕熄滅，表示化霜停止，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器〔41〕的Q端由低電平變?yōu)楦唠娖?，從而恢復壓縮機的致冷。
圖5是過壓、欠壓保護報警系統(tǒng)的電原理圖。電阻〔48〕、電阻〔49〕串聯(lián)組成一分壓電路。在這個分壓電路的中點取出一直流電壓信號分別送到電壓比較器〔50〕的同相輸入端和電壓比較器〔51〕的反相輸入端。當電源的取樣信號U送到電位器〔52〕上。并從它的中心頭上取出一電壓送到電壓比較器〔50〕的反相輸入端。同時取樣信號U送到電位器〔53〕上，從它的中心頭上取出一電壓信號送到電壓比較器〔51〕的同相輸入端。當電源電壓高于正常范圍時，取樣信號相應增大，從而使電壓比較器〔51〕的同相輸入端電壓高于反相輸入端電壓，其輸出端變?yōu)楦唠娖?過壓報警指示燈〔24〕發(fā)亮，指示電源電壓太高，同時向門電路發(fā)出過壓報警信號去切斷壓縮機電源。當電源電壓低于正常電壓時，取樣信號U相應減小，使電壓比較器〔50〕的反相輸入端電壓低于同相輸入端電壓，其輸出端變?yōu)楦唠娖?，欠壓報警指示燈?5〕發(fā)亮，指示電源電壓太低，同時向門電路發(fā)出欠壓報警信號去切斷壓縮機電源。
圖6是停電保護系統(tǒng)的電原理圖。電阻〔54〕和電阻〔55〕串聯(lián)組成一分壓電路，從它們的中點取一電壓送到電壓比較器〔56〕的反相輸入端。由壓縮機工況檢測傳感器〔11〕和電阻〔57〕串聯(lián)組成一分壓電路，從它們的中點取一電壓送到電壓比較器〔56〕的同相輸入端。當散熱器的內部壓力低時，散熱器表面的溫度也不高，這時壓縮機工況檢測傳感器〔11〕的電阻較大。電壓比較器〔56〕反相輸入端電壓高于同相輸入端電壓。其輸出端為低電平。當壓縮機正在工作時。如遇瞬時斷電。則由于散熱器的內部壓力很高。散熱器表面的溫度也很高。這時壓縮機工況檢測傳感器〔11〕的電阻較小。電壓比較器〔56〕反相輸入端電壓低于同相輸入端電壓。其輸出端為高電平。這個高電平通過二極管〔58〕和繼電器靜接點〔59〕去控制壓縮機控制系統(tǒng)〔28〕。切斷壓縮機④的電源。從而防止燒毀壓縮機。
本發(fā)明在于將冰箱的溫度控制功能、化霜功能和保護功能融合為一體。采用集成電路制作，具有功能全。控制可靠。性能價格比高的特點。由于可與冰箱配套設計。免去了購置冰箱時。再去添置冰箱保護器的麻煩。這種多功能電子控制系統(tǒng)也可應用到空調、冷凍機等制冷系統(tǒng)上去。
權利要求1.一種多功能電冰箱控制與保護裝置。其特征是包括溫度控制部分?？焖倮鋬霾糠郑糠?。斷電保護部分。過壓欠壓保護部分。電冰箱工作狀況顯示板，調節(jié)控制溫度的滑鍵。快速冷凍開關，化霜按鈕。
2.根據(jù)權利要求1所述的電冰箱控制與保護裝置。其特征在于所述的溫度控制部分具有如下結構溫度傳感器7，電阻30組成一分壓電路，電壓比較器35的同相輸入端連接在它們的中點，電阻31，電位器32，電阻33，電阻34組成另一分壓電路，電壓比較器35的反相輸入端連接在電位器32和電阻33的中點，三極管37的集電極連接在電阻33和電阻34的中點，發(fā)射極接地基極通過電阻36連接在電壓比較器的輸出端。
3.根據(jù)權利要求1的電冰箱控制及保護裝置，其特征在于所述的該裝置的快速冷凍部分，包括一個快速冷凍開關15，電容器39，電阻40并聯(lián)在傳感器7的兩端。
4.根據(jù)權利要求1所述的電冰箱控制與保護裝置。其特征在于所屬的化霜部分具有如下結構化霜傳感器8，電阻43組成一分壓電路，電壓比較器46的反相輸入端接在分壓電路的中點，電阻44，電阻45組成另一分壓電路。電壓比較器46的同輸入端接在該分壓電路的中點。電壓比較器46的輸出端通過電阻47接在雙穩(wěn)態(tài)電路41的So端，雙穩(wěn)態(tài)電路41的Ro端通過電阻42與電源相接，按下開關16，Ro端接地。
5.根據(jù)權利要求1所述的電冰箱控制與保護裝置，其特征在于所述裝置的斷電保護裝置具有如下結構壓縮機工狀檢測器11，電阻57組成一分壓電路。電壓比較器56的同相輸入端連接在分壓電路的中點，電阻54，電阻55組成另一分壓電路，電壓比較器56的反相輸入端接在分壓電路的中點，電壓比較器56的輸出端通過二極管58接在繼電器的靜接點59。
6.根據(jù)權利要求1所述的電冰箱控制與保護裝置，其特征在于所述裝置具有如下結構電阻48，電阻49組成一分壓電路，電壓比較器50的同相輸入端和電壓比較器51的反相輸入端接在分壓電路的中點，電壓變化檢測信號U加在電位器52和電位器53上電壓比較器50的反相輸入端與電位器52的中點相連，電壓比較器51的同相輸入端與電位器53的中點相連。
7.根據(jù)權利要求1的電冰箱控制與保護裝置，其特征在于所屬該裝置的冰箱工作狀況顯示板14，溫度調節(jié)控制滑鍵，快速冷凍開關，化霜按鈕。電冰箱控制與保護裝置固定在箱體的頂部。顯示元件采用發(fā)光二極管及類似元件組成。
8.根據(jù)權利要求1所述的電冰箱控制與保護裝置，其特征在于所述的各控制與保護部分都固定在該裝置12的印刷電路板12上。
專利摘要本發(fā)明涉及一種電冰箱的電子控制及保護裝置，該裝置分別通過檢測冷藏室和冷凍室的溫度去發(fā)出啟、閉壓縮機指令以達到控制冰箱溫度的目的。通過檢查電源的電壓范圍和壓縮機的工作情況來確定是否允許啟動壓縮機，從而起到保護壓縮機的作用。該裝置通過一個簡單操作，即可達到快速冷凍或自動化霜的目的。電冰箱工作狀況顯示板，可以顯示電冰箱的各種工作狀態(tài)。該裝置采用集成電路設計。具有體積小，造價低，功能全的特點，可以同電冰箱配套設計。
文檔編號G05D23/20GK2037832SQ8821185
公開日1989年5月17日 申請日期1988年5月31日 優(yōu)先權日1988年5月31日
發(fā)明者王建模, 王亞泉, 李津水 申請人:江西師范大學