專利名稱：電冰箱電子控溫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電冰箱電子控溫器是一種雙向溫度控制器，屬冰箱電器產(chǎn)品。
冰箱電子控溫器較機械控溫器具有控溫準確、可靠和明顯的節(jié)能效果，以及便于開發(fā)應(yīng)用多種輔助功能，如電控保護、溫度測量與顯示、報警等優(yōu)點，是冰箱溫控的發(fā)展方向，國外早有電控型冰箱投放市場，國內(nèi)也在開發(fā)研制。
現(xiàn)有冰箱溫度電控器，通常都含有兩個電壓比較器及R－S觸發(fā)器四個環(huán)節(jié)或由四運放構(gòu)成。并由兩個運放或兩比較器分別完成對溫度上、下限的單獨控制調(diào)節(jié)。(可參見“無線電”1986.12期東芝GR－204型電冰箱電路原理圖，“電子世界”1989.11期“東芝牌冰箱的電子控溫電路”，“電子世界”1989.9期“雙向控溫儀器?！?中國專利86201024，電冰箱電子控溫器，運用全反饋僅一個比較器(單個運放)實現(xiàn)了對溫度上下限設(shè)定調(diào)控，但又存在溫度上下限不能獨自分開調(diào)控的問題。
本發(fā)明創(chuàng)造的主要任務(wù)是減少現(xiàn)有冰箱電子溫控線路的環(huán)節(jié)，用含一個單運放的溫控線路完成冰箱溫控，以提高可靠性和降低成本，且同時可使上、下溫限獨自分開調(diào)節(jié)。此外，現(xiàn)有冰箱(包括電控型)溫控區(qū)的上、下界需按四季環(huán)境溫度變化，由人工分檔給定，不能自動調(diào)節(jié)。根據(jù)環(huán)境溫度變化，通過同一個環(huán)節(jié)、實現(xiàn)全自動控制，免去一切人工操作，也是本發(fā)明創(chuàng)造的一個目的。
本發(fā)明創(chuàng)造是按如下技術(shù)方案實現(xiàn)的(參見圖1)與現(xiàn)有技術(shù)相同或類似，溫度傳感器RS感受冰箱冷藏或冷凍室溫度，溫度變化，使電壓信號值VS變化，VS引到單運放的一輸入端(如圖示反相端)，溫度上限設(shè)定值VR則引到運放的另一輸入端，兩相比較，且使有冰箱溫度升高，VS減少，當VS＜VR時，單運放T輸出正電壓信號，并經(jīng)電阻RV，二極管DP推動控制級。使冰箱壓縮機電機接通運轉(zhuǎn)，開始制冷降溫，完成對上限溫度的控制。
與現(xiàn)有冰箱電控技術(shù)不同的是。溫度下限的控制仍由同一個單運放控制環(huán)節(jié)來完成。與中國專利86201024的區(qū)別則是彼項是全反饋，本實用新型為單向反饋。反饋電路由二極管D0，電阻RW，RX，Ry構(gòu)成。二極管D0起單向反饋作用。如圖1是指當VS＜VR，T輸出正電壓信號時才起反饋作用。反饋信號加到T的同相輸入端，使同相輸入端的設(shè)定值變?yōu)閂R＋VW。隨著制冷過程進行，冰箱溫度不斷下降，VS隨之增大，而當VS≥VR＋VW時，運放T翻轉(zhuǎn)為負電壓輸出，推動級失去控制信號停止制冷，此時由于D0的隔離作用，負電壓反饋不到T的同向端，使其設(shè)定值又復(fù)為VR值。制冷停止，冰箱溫度則慢慢回升，VS又逐漸減小，當VS≤VR時又重復(fù)上述控制過程，由此可見，制冷的條件是VS≤VR，停止制冷的條件是VS≥VR＋VW。VR由RR／RU的比值決定，VW由Ry／RX的比值決定、調(diào)整它們的比值，即可獲得不同的上、下限制冷溫度控制。
上述技術(shù)方案用僅含一個單運放并設(shè)置成有一單向反饋回路的簡單調(diào)控環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了對冰箱上下限溫度各自獨立的雙向調(diào)控。這是本發(fā)明創(chuàng)造區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的主要技術(shù)特征。
若進一步將上述方案中的電阻RR更換成熱敏電阻RT，就可使上限溫度設(shè)定值VR變成一個可隨環(huán)境溫度變化的量VR(T)。使本實用新型成為能自動感受環(huán)境溫度變化對冰箱溫度實行全自動閉環(huán)調(diào)節(jié)，從而獲得最佳的控制功能。開始制冷的上限條件與停止制冷的下限條件相應(yīng)成為VS≤VR＋△VR(T)。式中的△VR(T)為環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的VR增量。環(huán)境溫度上升，RT減小，△VR(T)為正值，反之△VR(T)為負值。即隨環(huán)境溫度的升或降，溫控器使控溫范圍自動相應(yīng)向降溫或升溫方向滑移(示意如圖2)。無需人工調(diào)節(jié)，亦不需另加控制環(huán)節(jié)就可實現(xiàn)冰箱溫度全自動控制。這是本發(fā)明創(chuàng)造技術(shù)上一個重要的附加特征。
冰箱電子控溫器具有更便于開發(fā)應(yīng)用其他多種輔助功能的優(yōu)越性，圖3給出了兼有溫度測量和數(shù)字顯示，以及電源電壓超壓，欠壓保護和復(fù)電延時保護等輔助功能的本發(fā)明創(chuàng)造的一個實施例。


圖1本發(fā)明創(chuàng)造的電路原理結(jié)構(gòu)圖。
圖2冰箱溫度隨環(huán)境溫度變化自動控制示意圖。
圖3帶有其他輔助功能的本發(fā)明創(chuàng)造的實施例。
以下結(jié)合附圖3對實施例作進一步說明。
Ⅰ為溫度調(diào)節(jié)控制環(huán)節(jié)。電路基本結(jié)構(gòu)和工作原理即上述技術(shù)方案，設(shè)有開關(guān)K1可選擇傳感器RS1(VS1)或RS2(VS2)，即選擇對冷藏室或冷凍室的溫度進行控制。
Ⅱ為溫度測量與數(shù)顯環(huán)節(jié)。采用一個單運放T4組成的加法器運算環(huán)節(jié)完成正溫度、零點溫度和負溫度的測量。通過電阻R30，R32和電位器W6分壓，引入負電壓設(shè)定值VWb與由傳感器RS(RS1或RS2，由K2選擇)引入的正電信號VS(VS1或VS2)相加。當傳感器處于0℃時，調(diào)節(jié)W6使VW6與VS(0℃)數(shù)值相等但符號相反。加法運算放大器T4輸出則為零，從而獲得0℃溫度測量。當溫度低于0℃時，VS大于VS(0℃)，即VS＞｜VW6｜，所以VS＋VW6＞0經(jīng)加法運算放大器反向，輸出為負，完成負溫度測量。反之當溫度高于0℃時，則VS小于VS(0℃)，小于VW6數(shù)值，VS＋VW6＜0，經(jīng)T4反向，輸出為正，完成正溫度測量。由于傳感器的非線性影響，在其測量范圍內(nèi)應(yīng)分溫度區(qū)段進行線性處理以提高測量的準確性。對冰箱的溫控范圍和測溫要求劃分正負兩個溫度區(qū)段，即按溫度下限(如－25℃)，0℃，溫度上限(如＋15℃)三點進行線性處理，非線性度就可十分滿意，自然，按正負兩個溫段進行線性處理，運算環(huán)節(jié)應(yīng)對應(yīng)有兩個不同的放大倍數(shù)，這也是在本環(huán)節(jié)上運用單向反饋技術(shù)實現(xiàn)的，本實施例負溫段測量具有由電阻R33，R34，R36，R37及電位器W8等元件確定的較大的放大倍數(shù)。 其負反饋量經(jīng)反饋回路電阻R36提供。并通過調(diào)節(jié)W8校負溫度值。正溫度測量通過電位器W7，電阻R35，二極管D9構(gòu)成的又一單向反饋回路，再附加一個負反饋量，使放大倍數(shù)減小。調(diào)節(jié)W7獲得正溫度正確顯示。數(shù)字顯示則采用LCD或LED顯示板通用技術(shù)。
Ⅲ為電控保護和延時控制輸出環(huán)節(jié)。包括電源電壓超、欠壓保護和復(fù)電延時保護，亦屬通用技術(shù)。
Ⅳ為電源輸入環(huán)節(jié)。其特點是由同一個繞組向調(diào)節(jié)放大部分提供正負電源，且與繼電器觸發(fā)電壓、數(shù)顯電源都各自獨立。因此電網(wǎng)電壓波動，并不破壞線路原來的平衡狀態(tài)。使得結(jié)構(gòu)簡單的電源輸入線路，獲得了工作的高穩(wěn)定性。
本實用新型已制出樣機，試用結(jié)果良好滿意。
本發(fā)明創(chuàng)造亦可用于空調(diào)及其他參數(shù)雙向控制的場合。
權(quán)利要求1.一種電冰箱電子控溫器、含有電源輸入環(huán)節(jié)，溫度調(diào)節(jié)控制環(huán)節(jié)、輔助功能環(huán)節(jié)，其特征是溫度調(diào)控環(huán)節(jié)是僅含一個單運放并設(shè)置成有一單向反饋回路的調(diào)控環(huán)節(jié)。
2.按權(quán)利要求1所述的控溫器，其特征是溫度調(diào)控環(huán)節(jié)中提供溫度上限設(shè)定值的分壓電阻是一個能隨環(huán)境溫度變化阻值的熱敏電阻RT。
3.按權(quán)利要求1、2所述的控溫器、其特征是溫度調(diào)控環(huán)節(jié)中的單向反饋電路由二極管和電阻構(gòu)成。
4.按權(quán)利要求1、2所述的控溫器、其特征是輔助功能環(huán)節(jié)中溫度測量環(huán)節(jié)是一個單運放組成的加法運算放大器，有一用來完成0℃測量和溫區(qū)分段、自負電源引入負電壓設(shè)定值VW6，由電阻R30，R32和電位器W6組成的分壓電路，該負電壓設(shè)定值VW6和由溫度傳感器引入的正電壓信號同時引到加法器相加，還有一個由電阻R36構(gòu)成的負反饋回路和一個由電阻R35，電位器W7及二極管D9構(gòu)成的單向反饋回路。
5.按權(quán)利要求1、2所述的控溫器，其特征是電源輸入環(huán)節(jié)用同一個繞組向調(diào)節(jié)放大部分提供正負電源，且與繼電器觸發(fā)電壓、數(shù)顯電源都各自獨立。
6.按權(quán)利要求4所述的控溫器，其特征是電源輸入環(huán)節(jié)用同一個繞組向調(diào)節(jié)放大部分提供正負電源，且與繼電器觸發(fā)電壓、數(shù)顯電源都各自獨立。
7.按權(quán)利要求1、2所述的控溫器，其特征是設(shè)有選擇冷藏室或冷凍室溫度進行控制和測量的轉(zhuǎn)換開關(guān)K1。
8.按權(quán)利要求4所述的控溫器，其特征是設(shè)有選擇冷藏室或冷凍室溫度進行控制和測量是轉(zhuǎn)換開關(guān)K1。
專利摘要一種冰箱電子控溫器，其溫度調(diào)控是僅含一個單運放并設(shè)置成有一單向反饋回路的簡單調(diào)控環(huán)節(jié)、并實現(xiàn)了可按環(huán)境溫度變化對冰箱溫度進行全自動調(diào)節(jié)的最佳控制功能。其溫度測量也是僅一個單運放及數(shù)個外圍電阻元件和有一單向反饋回路的加法器。完成正、負和零溫度的測量及非線性修正。儀器設(shè)有數(shù)碼液晶顯示。還有超、欠壓，延時保護等輔助功能、電源輸入設(shè)計巧妙簡單、保證了控制測量的高穩(wěn)定性和準確性。轉(zhuǎn)換開關(guān)可選擇冷藏或冷凍室溫度進行控制和測讀。
文檔編號G05D23/30GK2063662SQ9021110
公開日1990年10月10日 申請日期1990年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月22日
發(fā)明者余昌芳 申請人:航空航天工業(yè)部第六○八研究所