專利名稱：電冰箱保護節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電壓溫度自動控制領(lǐng)域，具體地說是用在家用電冰箱的過欠壓延時及溫度控制節(jié)能保護裝置。
現(xiàn)在市場已有的電冰箱保護節(jié)能裝置的原理是電網(wǎng)電壓波動或斷通，使電子電路反應(yīng)切斷電源，其中延時電路作用使電網(wǎng)恢復(fù)正常后，再延長一段時間，以免壓縮機內(nèi)因有壓力而通電受損。另外，利用溫度反應(yīng)，使電冰箱溫度低于某值也切斷電源，達到節(jié)能的目的。但是這些裝置，因為要達到取得溫度信號，必須有專用測溫探頭放入電冰箱中，因為電冰箱內(nèi)工作環(huán)境惡劣，會有交流漏電，感應(yīng)等干擾，這些裝置抗干擾能力差常有誤動作，甚至?xí)p害電冰箱。另外，重復(fù)性較差，溫度控制會在一段時間里漂移。長時間工作缺乏可靠性，還有本身功耗較大，一般超過3W。工作安全性能也達不到要求。因此電冰箱保護節(jié)電器未達實用要求。
本實用新型目的是自行設(shè)計的電路，克服上述缺點要求長時間工作重復(fù)，穩(wěn)定，可靠。對各種電網(wǎng)里及電冰箱里的各項干擾抵抗能力強，不發(fā)生誤動作。當(dāng)然也要求功耗低，價格低廉，線路簡單，安全可靠。
本實用新型的目的是這樣達到的在自行設(shè)計的用555時基電路的普通保護器的基礎(chǔ)上，又加上施密特雙穩(wěn)電路，利用施密特電路輸入電壓回差對應(yīng)溫度回差，也就是使電冰箱溫度低于某值切斷電源，但溫度恢復(fù)到該值時不恢復(fù)通電，必須高于某值才恢復(fù)通電，這樣延長了停機時間，提高效率。測溫頭里用熱敏電阻聯(lián)接到這電路輸入端，用設(shè)計調(diào)節(jié)電路參數(shù)方法調(diào)節(jié)回差在2～6℃之間，測溫頭放入電冰箱冷凍室里，使其最高溫度在0℃以下，保證冷凍室不解凍。這樣保障了長時間工作重復(fù)性強，工作穩(wěn)定。由于時基電路工作在穩(wěn)態(tài)也保證了工作可靠，受外界干擾小。加上溫度調(diào)節(jié)，達到實用要求。在測頭輸入端加了各種抗干擾措施及元件，如瀘波電容，單向二極管防止交流干擾竄入，為了穩(wěn)定重復(fù)，輸入端及施密特電路均加了穩(wěn)壓管及去耦電容。另外，加入各種時間常數(shù)調(diào)節(jié)元件，使溫度反應(yīng)電路的時間常數(shù)在數(shù)秒以上，以防止各種快速的干擾破壞節(jié)電器的正常工作，因為溫度變化是慢變的，因此這些元件不會影響本器正常工作。設(shè)計的電路元件功耗小，又采取全波整流，因此，本器功耗小實測低于2W。經(jīng)過實際觀測，在長時間里(數(shù)年內(nèi))均不需要反復(fù)調(diào)節(jié)溫度，沒有發(fā)現(xiàn)任何交流漏電及感應(yīng)干擾現(xiàn)象。在與電冰箱不用本器情況下比較，相同平均溫度下可以節(jié)電20－30％，在保證電冰箱冷凍室不解凍情況下可節(jié)電50％以上。電路相對簡單為了保障用戶又采取各種安全措施，如采用安全隔離變壓器，樣品經(jīng)天津市技監(jiān)局檢驗所檢測，達到二類電器要求。
以下結(jié)合附圖對本實用新型詳細說明。


圖1是本節(jié)電器電原理圖。
圖2是外形結(jié)構(gòu)圖。b是各部分在機蓋打開后位置示意圖。
BG1是過壓保護級。調(diào)節(jié)W1即可實現(xiàn)在電源電壓超過某一值時，BG1由截止變?yōu)閷?dǎo)通，使555時基電路輸出端3由高電平變?yōu)榈碗娖?，后面?lián)接的繼電器J，由吸合變?yōu)閿嚅_，同時，發(fā)光二極管JD1〔5〕由亮至滅，紅發(fā)光二極管JD2〔4〕由滅至亮。其中555電路與附屬元件構(gòu)成輸出控制電路〔13〕。也就是過壓使電路處于保護斷電狀態(tài)。其中C2是消除自激電容。BG2是欠壓保護級，BG2與電阻R6二極管D2D3組成恒流源，這樣在電阻W2上建立基本恒定的電壓，若次級電源直流電壓是E，W2上電壓低于1／3E則處在通電態(tài)，而電源電壓過低時，就會使W2上電壓高于1／3E也會使555電路翻轉(zhuǎn)，使電路處于保護態(tài)因此調(diào)節(jié)W1及W2可以調(diào)節(jié)過欠壓保護值。BG1BG2組成欠過壓保護電路〔10〕。BG3，BG4，BG5組成延時電路〔11〕，其中BG4，BG5組成基極耦合雙穩(wěn)態(tài)電路，凡是時基電路有保護輸出時，也就是其7腳由高電平向低電平突變，通過電容G7，使雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，使BG5由導(dǎo)通到截止，通過電阻R20又使BG1導(dǎo)通使維持保護態(tài)不變，構(gòu)成正反饋鏈。這使C4開始充電，達到單結(jié)二極管BG3導(dǎo)通電壓時，又使其突然導(dǎo)通，在延時5－10分鐘后會使雙穩(wěn)態(tài)電路又翻轉(zhuǎn)回去，恢復(fù)到導(dǎo)通狀態(tài)。在電源合上的瞬間，由于電容C8兩端電壓不可能突變，因此使BG5截止，BG4導(dǎo)通，因此處在保護狀態(tài)。也就是斷電再通電，電路處在延時保護狀態(tài)，并使所有保護斷電均保護延時。R21D5為通電態(tài)使C4停止充電的元件。BG6BG7組成施密特雙穩(wěn)電路，Rt2是負溫度系數(shù)的熱敏電阻，裝在一筆桿式外殼內(nèi)，放在電冰箱冷凍室內(nèi)，用一屏蔽導(dǎo)線通過門縫聯(lián)到線路上。在溫度達到某低值時，即Rt2大到一定值時，使雙穩(wěn)翻轉(zhuǎn)，推動BG8導(dǎo)通，使指示低溫的發(fā)光二極管JD3〔6〕亮，并使時基電路，延時電路翻轉(zhuǎn)，處于保護態(tài)，紅燈亮，使節(jié)電器而斷電。當(dāng)溫度回升到更高值時，才能使施密特電路翻轉(zhuǎn)，這是因為施密特電路有電壓回差。調(diào)整施密特電路的參數(shù)值(即R24R25等)使的這一溫度回差處于合適值，即可達到節(jié)電目的。熱敏電阻數(shù)值選擇要考慮功耗小，不會低溫下發(fā)熱，其聯(lián)接的電容C10及二極管D8是為了防止各種交流竄擾。而為了工作穩(wěn)定重復(fù)性高，又加了電容C9穩(wěn)壓管D6組成的去耦穩(wěn)壓電路，整個施密特電路供電也加了穩(wěn)壓管D7電容C11的穩(wěn)壓去耦電路。在施密特電路與BG8之間也加了R29D9R30D10及C12等調(diào)時間常數(shù)元件，使整個溫度反應(yīng)電路時間常數(shù)的為數(shù)秒以保障各種快變干擾不會影響電路工作，僅對溫度這一慢變信號起作用，且電路穩(wěn)定不會產(chǎn)生振蕩。因為BG8由截止到導(dǎo)通，其偏壓變化是由－2V到＋0.7V，而由導(dǎo)通到截止只要由＋0.7V變到＋0.6V就可以了，所以同樣時間常數(shù)，所用阻值不同，這由R29D9及R30D10控制。調(diào)節(jié)W3即可調(diào)節(jié)其低溫斷電后恢復(fù)通電的溫度最高值，此值我們前面已提到是0℃，也就是在冰水混合物測出的Rt2的值，此值用一個電位器代替接入即可調(diào)出。W4是溫度調(diào)節(jié)電位器，調(diào)節(jié)此電位器即可調(diào)節(jié)電冰箱溫度。上述的電路構(gòu)成低溫斷電控制電路〔12〕。R31R32Rt1W5W6為測量溫度網(wǎng)絡(luò)，在測頭上又加一熱敏電阻Rt1即可由表頭讀出溫度。經(jīng)過計算機模擬，W6主要在低溫段起作用，W5主要在高溫段起作用，在兩個溫度(室溫及0℃)調(diào)節(jié)兩個電位器，即可校準好表頭指示。表頭聯(lián)一開關(guān)，又指出輸入電壓。本機采用安全隔離變壓器等安全措施，次級聯(lián)接全波橋式整流電路，又采用各種低功耗元件，使得整機功耗很小，小于2W。
本器采用ABS樹脂塑料外殼。在機殼前方一側(cè)為輸出電源插座〔15〕，另一側(cè)有低溫斷電調(diào)節(jié)旋紐〔7〕，測溫頭插座〔8〕上接測溫頭〔14〕，內(nèi)裝兩個熱敏電阻Rt1Rt2，，通過雙芯屏蔽線，再通過插頭聯(lián)接到測溫頭插座〔8〕上。印刷電路板均用自攻螺絲固定在外殼底上。調(diào)節(jié)電位器W4，測溫頭插座〔8〕，發(fā)光二極管〔4〕〔5〕〔6〕均用金屬支架固定在印刷電路板上，然后蓋上上蓋，使生產(chǎn)維修方便。蓋上有相應(yīng)的孔，使各個元件露出部分露在外邊。表頭〔9〕在蓋上有相應(yīng)的矩形孔，使表盤露出，上面有溫度及電壓刻度，分別對應(yīng)電冰箱的冷凍室溫度及電源電壓，這由開關(guān)〔16〕控制。
權(quán)利要求1.一種家用電冰箱保護節(jié)電器，它包括外殼[1]里面變壓器[2]，繼電器[3]，上面裝指示通斷的發(fā)光二極管[4][5]，指示低溫斷電的發(fā)光二級管[6]，調(diào)溫旋鈕[7]，測溫頭插孔[8]指示溫度及電壓的表頭[9]，輸出插座[15]，此外還有測溫頭[14]，本實用新型的特征在于它還包括欠過壓保護電路[10]，它是在外電網(wǎng)電壓波動能反應(yīng)推動繼電器斷電保護；延時電路[11]，它是在恢復(fù)正常后，又延長一段時間，再通電；低溫斷電控制電路[12]，它能在電冰箱冷室達到一定低溫下斷電，在更高溫度下才能恢復(fù)通電；輸出控制電路[13]，它能把欠過壓保護電路[10]延時電路[11]，低溫斷電控制電路[12]所有保護輸出，轉(zhuǎn)換成電信號控制發(fā)光二極管[4][5][6]及繼電器[3]動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電冰箱保護節(jié)電器，其特征在于其欠過壓保護電路〔10〕中，有欠壓保護級BG2，過壓保護級BG1，它與輸出控制電路聯(lián)接，又與延時電路〔11〕通過電阻R20聯(lián)接，使這些保護輸出都有延時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電冰箱保護節(jié)電器，其特征在于低溫斷電控制電路〔12〕中采用施密特雙穩(wěn)電路及熱敏電阻Rt2，并采用去耦穩(wěn)壓電路C9D6C11D7防止交流竄擾元件R29D9R30D10及C12，以保證溫度回差，低溫斷電值等參數(shù)穩(wěn)定可靠，重復(fù)性強。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電冰箱保護節(jié)電器，其特征在于采用獨立延時電路〔11〕，使所有斷電保護均起保護延時作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電冰箱保護節(jié)電器，其特征在于其輸出控制電路〔13〕中，采用555時基電路它與各個電路聯(lián)接，并輸出聯(lián)接相應(yīng)斷通二極管〔4〕〔5〕及繼電器〔3〕上，使保護輸出切斷電源，并使相應(yīng)二極管亮滅。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電冰箱保護節(jié)電器，其特征在于其測溫頭裝熱敏電阻R＋1R＋2取得溫度信號使低溫斷電控制電路〔12〕及表頭及附屬電路動作，取得相應(yīng)效果。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電冰箱保護節(jié)電器，其特征在于由于采用低功耗元件及全波整流電路使得整機功耗小，小于2W。
專利摘要一種家用電冰箱保護節(jié)電器，它能保護各類電冰箱不致因電網(wǎng)電壓波動(過壓及欠壓)及瞬時斷而受損害。此外，本器在保證冷凍室不解凍情況下，利用溫度調(diào)節(jié)溫度回差等原理可節(jié)約電能50％，延長機組壽命。本器采用自行設(shè)計電路，并采用去耦穩(wěn)壓，防交流竄擾，調(diào)整時間常數(shù)等方法使本器長時間工作重復(fù)，穩(wěn)定，可靠，有強抗干擾能力。又采取低功耗元件等方法使本器功耗小于2W。采用繼電器安全隔離變壓及其它安全措施，使本器安全可靠。
文檔編號H02H3/24GK2078499SQ9022311
公開日1991年6月5日 申請日期1990年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月4日
發(fā)明者盧受益 申請人:盧受益