專利名稱：冰箱及其節(jié)能保鮮器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種制冷裝置，尤其涉及一種冰箱及其節(jié)能保鮮器。
背景技術(shù)：
作為冰箱的主要部件，傳統(tǒng)機械式冰箱壓縮機的開停取決于溫控器的開關(guān)，溫控器帶有感溫頭，可根據(jù)感溫頭的溫度來接通或斷開溫控器。低溫補償加熱絲是通過開關(guān)控制的，目前有兩種控制方式一為機械式低溫補償開關(guān)，需要用戶自己操作；另一為磁敏開關(guān)，可以根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動接通或斷開加熱絲，但有一定的誤差。應用表明,傳統(tǒng)機械式冰箱的控制模式有以下缺點用戶通常買回冰箱就不操作了，然而，隨著季節(jié)變換、環(huán)境溫度的變化，溫控器的檔位需要用戶隨時調(diào)整，否則會造成夏天檔位過強，壓縮機長時間工作，甚至不停機，耗電大，冷藏室后背結(jié)霜；或者冬天檔位過弱，壓縮機開機時間短，影響制冷效果，甚至造成冷凍室化凍。低溫補償加熱絲不能有效開關(guān)將造成冷凍制冷差或冰箱耗電大，原因一，若冰箱的低溫補償加熱絲是用機械低溫補償開關(guān)控制的，用戶很多時候忘記在冬天接通、夏天斷開，結(jié)果是冬天冷凍制冷差，夏天由于仍然接通加熱絲造成耗電非常大。原因二，若冰箱的低溫補償加熱絲是用磁敏開關(guān)控制的，雖然不需要用戶操作開關(guān)，但由于這種磁敏開關(guān)存在誤差，不能精確控制，還是會造成——環(huán)溫偏低時未接通加熱絲導致冷凍制冷差，環(huán)溫偏高時未斷開加熱絲結(jié)果耗電大。可見，傳統(tǒng)機械式冰箱存在著操作不人性化、冷凍效果差或能耗高等缺點。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種冰箱及其節(jié)能保鮮器，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無法智能控制、冷凍效果差或能耗高等問題。為了解決上述問題，一方面，本實用新型提供一種節(jié)能保鮮器，包括環(huán)境溫度傳感器，用于檢測冰箱周圍環(huán)境的溫度；蒸發(fā)器溫度傳感器，用于檢測冰箱的蒸發(fā)器的溫度；低溫補償加熱絲，用于在冰箱環(huán)境溫度低時進行補償加熱；微控制單元，與所述環(huán)境溫度傳感器、所述蒸發(fā)器溫度傳感器、所述低溫補償加熱絲連接，用于在冰箱周圍環(huán)境的溫度低于一第一設定值時自動控制所述低溫補償加熱絲加熱以及在冰箱周圍環(huán)境的溫度高于一第二設定值時自動控制所述低溫補償加熱絲停止加熱，同時根據(jù)蒸發(fā)器溫度傳感器的檢測值控制冰箱壓縮機的運行；電源電路，與所述微控制單元連接，用于向所述微控制單元供應工作電流。在上述節(jié)能保鮮器的一優(yōu)選實施方式中，還包括兩個信號采集電路，所述環(huán)境溫度傳感器、所述蒸發(fā)器溫度傳感器分別通過一所述信號采集電路與所述微控制單元連接，一所述信號采集電路包括一第一電阻的一端連接于一第二電阻的一端，所述第二電阻的另一端連接于一第一電容的一端，所述第一電容的另一端連接于地，所述環(huán)境溫度傳感器或所述蒸發(fā)器溫度傳感器的輸出端連接于所述第一電阻和所述第二電阻的節(jié)點，所述微控制單元連接于所述第二電阻和所述第一電容的節(jié)點。在上述節(jié)能保鮮器的一優(yōu)選實施方式中，所述電源電路包括依次連接的整流電流、穩(wěn)壓電路和50Hz檢測電路。在上述節(jié)能保鮮器的一優(yōu)選實施方式中，所述整流電流包括一第一二極管的陰極連接于一第一齊納二極管的陰極、一第一極性電容的正極，所述第一二極管的陽極連接于一第三電阻的一端、一第二二極管的陰極，所述第三電阻的另一端連接于一第二電容的一端，所述第二二極管的陽極連接于一第三二極管的陰極，所述第三二極管的陽極連接于所述第一齊納二極管的陽極和所述第一極性電容的負極。在上述節(jié)能保鮮器的一優(yōu)選實施方式中，所述穩(wěn)壓電路包括一第三電容的一端連接于一第二齊納二極管的陰極、一第三電容的一端、一第二極性電容的正極，所述第三電容的另一端連接于一第三電阻的一端和一第一 PNP型三極管的集電極，所述第四電阻的另一端連接于所述第二齊納二極管的陽極、所述第一 PNP型三極管的基極，所述第一 PNP型三極管的發(fā)射極、所述第四電容的另一端、所述第二極性電容的負極連接于地。在上述節(jié)能保鮮器的一優(yōu)選實施方式中，所述50Hz檢測電路包括一第五電阻的一端連接于一第五電容、一第二 PNP型三極管的發(fā)射極，所述第五電阻的另一端連接于一第六電阻的一端、所述第五電容的另一端和所述第二 PNP型三極管的基極，所述第六電阻的另一端為所述50Hz檢測電路的輸入端，所述第二 PNP型三極管的集電極連接于一第七電阻的一端、一第八電阻的一端，所述第八電阻的另一端連接于一第七電容的一端并作為所述50Hz檢測電路的輸出端，所述第七電阻的另一端、所述第七電容的另一端連接于地。在上述節(jié)能保鮮器的一優(yōu)選實施方式中，還包括兩個根據(jù)所述微控制單元的指令控制電源導通斷開的可控硅控制電路，所述微控制單元分別通過一所述可控硅控制電路與所述低溫補充加熱絲、冰箱的壓縮機連接。在上述節(jié)能保鮮器的一優(yōu)選實施方式中，所述可控硅控制電路包括一第九電阻的一端為所述可控硅控制電路的輸入端，所述第九電阻的另一端連接于一 NPN型三極管的基極，所述NPN型三極管的集電極連接于一第十電阻的一端，所述NPN型三極管的發(fā)射極連接于地，所述第十電阻的另一端連接于一可控硅的門極。在上述節(jié)能保鮮器的一優(yōu)選實施方式中，所述環(huán)境溫度傳感器、所述蒸發(fā)器溫度傳感器為NTC熱敏電阻。為了解決上述問題，另一方面，本實用新型提供一種冰箱，包括控制系統(tǒng)和壓縮機，其中，所述控制系統(tǒng)包括上述任一節(jié)能保鮮器，所述節(jié)能保鮮器的微控制單元與所述壓縮機耦接。本實用新型隨溫度變化，自動接通或斷開溫度補償加熱絲，微控制單元根據(jù)環(huán)境溫度傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器采集的溫度作出判斷，控溫非常精確，從而解決用戶忘記開關(guān)低溫補償開關(guān)或磁敏開關(guān)溫度范圍誤差造成的冰箱冷凍制冷差或耗電大的問題。因此，本實用新型可以在季節(jié)變換、環(huán)溫變化時，自動調(diào)整冰箱的溫度，解決用戶忘記調(diào)節(jié)檔位而造成的冬天冷凍制冷差，夏天開始時間長、不停機、冷藏結(jié)霜、耗電大等問題。即本實用新型可以解決用戶無法對傳統(tǒng)機械式冰箱進行有效設置使之工作在最佳狀態(tài)，從而導致冰箱冷凍制冷差或耗電大等問題。

圖1為本實用新型的節(jié)能保鮮器優(yōu)選實施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的節(jié)能保鮮器優(yōu)選實施例的信號采集電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的節(jié)能保鮮器優(yōu)選實施例的電源電路、可控硅控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步詳細說明。圖1示意性的示出了本實用新型優(yōu)選實施例的原理結(jié)構(gòu)，圖2則示出了本實用新型優(yōu)選實施例的局部詳細結(jié)構(gòu)，如圖所示，圖示的節(jié)能保鮮器優(yōu)選實施例(以下簡稱本優(yōu)選實施例)用于自動根據(jù)環(huán)境溫度控制冰箱開關(guān)機時間，其主要包括微控制單元1、蒸發(fā)器溫度傳感器21、環(huán)境溫度傳感器22、低溫補償加熱絲3。其中微控制單元I通過電源電路11與電源LN連接、通過兩個可控硅控制電路12分別與低溫補償電熱絲3和壓縮機m連接、通過兩個信號采集電路13分別與蒸發(fā)器溫度傳感器21和環(huán)境溫度傳感器22連接。其中，蒸發(fā)器溫度傳感器21、環(huán)境溫度傳感器22優(yōu)選為NTC(NegativeTemperature CoeffiCient,負溫度系數(shù))熱敏電阻。環(huán)境溫度傳感器22用于檢測冰箱周圍環(huán)境的溫度；蒸發(fā)器溫度傳感器21用于檢測冰箱的蒸發(fā)器的溫度；低溫補償加熱絲3用于在冰箱環(huán)境溫度低時進行補償加熱；微控制單兀I用于在冰箱周圍環(huán)境的溫度低于一第一設定值時自動控制低溫補償加熱絲加熱以及在冰箱周圍環(huán)境的溫度高于一第二設定值時自動控制低溫補償加熱絲3停止加熱，同時根據(jù)蒸發(fā)器溫度傳感器21的檢測值控制冰箱壓縮機m的運行，其中第一設定值可以和第二設定值相等，也可以相近。電源電路11與微控制單元I連接，用于向微控制單元I等需要有源器件供應工作電流。舉例而言，用戶控制一調(diào)節(jié)裝置，例如一電位器，設置在人工智能檔位，電位器的阻值發(fā)生變化，微控制單元I檢測到該電壓值變化后，即判斷為要自動根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動調(diào)整強弱檔位，進入運行模式。蒸發(fā)器溫度傳感器21感受的溫度達到開機溫度時，即達到一定的阻值，通過信號采集電路13得到一定的電壓值，當微控制單元I檢測到此電壓時，即認為達到了開機溫度，則驅(qū)動可控硅控制電路導通，從而將壓縮機m接入電源回路，也即與電源LN連接，壓縮機m開始工作；反之，蒸發(fā)器溫度傳感器21感受的溫度達到關(guān)機溫度時，即達到一定的阻值，通過信號采集電路13得到一定的電壓值，當微控制單元I檢測到此電壓時，即認為達到了關(guān)機溫度，則驅(qū)動可控硅控制電路12關(guān)斷，從而將壓縮機m從電源回路斷開，壓縮機m停止工作。冬天環(huán)境溫度降低，環(huán)境溫度傳感器22會及時將溫度變化對應的阻值變化反饋到微控制單元1，信號采集電路13就得到變化后的電壓，當微控制單元I檢測到的電壓達到設定值后，即認為需要接通低溫補償加熱絲3 了，這時微控制單元I驅(qū)動可控硅控制電路12導通，將低溫補償加熱絲3接入電源回路，進行補償加熱。反之，冬去春來，環(huán)境溫度慢慢回升，環(huán)境溫度傳感器22會及時將溫度變化對應的阻值變化反饋到微控制單元1，信號采集電路13就得到變化后的電壓，當微控制單元I檢測到的電壓達到設定值后，即認為不需要加熱了，這時微控制單元I驅(qū)動可控硅控制電路12斷開，從而將低溫補償加熱絲3與電源LN斷開，停止加熱。另外，本優(yōu)選實施例還包括照明燈41及燈開關(guān)42，二者為冰箱里使用的照明燈，開門燈亮、關(guān)門燈滅。照明燈41及燈開關(guān)42 —起串聯(lián)在電源線路中，燈開關(guān)42是常閉開關(guān)，即不受外力時處于閉 合(導通)狀態(tài)，施加外力時斷開。通常冰箱關(guān)門狀態(tài)時，對燈開關(guān)42施加外力，燈開關(guān)42斷開，照明燈41不亮；用戶開門時就會釋放對該燈開關(guān)42施加外力，燈開關(guān)42恢復常態(tài)而閉合(導通)，這時照明燈41接入電源回路而點亮。如圖2所示，信號采集電路13包括第一電阻Rl的一端連接于第二電阻R2的一端，第二電阻R2的另一端連接于第一電容Cl的一端,第一電容Cl的另一端連接于地,環(huán)境溫度傳感器22、蒸發(fā)器溫度傳感器21的輸出端連接于第一電阻Rl和第二電阻R2的節(jié)點，微控制單元I連接于第二電阻R2和第一電容Cl的節(jié)點。第一電阻Rl提供各溫度傳感器的偏置，第二電阻R2和第一電容Cl組成低通濾波器，消除高頻干擾，并起到保護微控制單元I的端口作用。如圖3所示，L表示電源的火線，N表示電源的零線，電源電路11包括依次連接的整流電路111、穩(wěn)壓電路112和50Hz檢測電路113。圖3所示電路的核心是構(gòu)造一個強電及弱電控制的公共點，將可控硅TRl的強電、弱電控制電路關(guān)聯(lián)到一起。可控硅的TRl控制端既是弱電的+5V，同時又是強電的L端，是強電及弱電控制的公共點。其中，整流電路111包括第一二極管Dl的陰極連接于第一齊納二極管ZDl的陰極、第一極性電容El的正極，第一二極管Dl的陽極連接于第三電阻R3的一端、第二二極管D2的陰極，第三電阻R3的另一端連接于第二電容C2的一端，第二二極管D2的陽極連接于第三二極管D3的陰極，第三二極管D3的陽極連接于第一齊納二極管ZDl的陽極和第一極性電容El的負極。第二二極管D2的陽極和第三二極管D3的陰極的節(jié)點還引出一信號線IN輸入50Hz檢測電路?？梢栽O定第二電容C2 = IuF, 50Hz交流阻抗為3K Ω左右，可以為后級電路提供最大50mA的電流。當火線L電壓從最大值下降到最小值時，電流從零線N經(jīng)第二電容C2、第三電阻R3、第一二極管Dl流回火線L。當火線L電壓從最小值上升到最大值時，電流從火線L經(jīng)第一齊納二極管ZD1、第一極性電容E1、第三二極管D3、第二二極管D2、第三電阻R3、第二電容C2流回零線N，對第一極性電容El充電；第一極性電容El上電壓極性為上正、下負；第一極性電容El上電壓最大值由第一齊納二極管ZDl決定。第一極性電容El在一個交流周期內(nèi)存儲的電荷，需滿足整個50HZ周期內(nèi)后級電路工作的需要，保證穩(wěn)壓電路能輸出穩(wěn)定的+5V電壓。穩(wěn)壓電路112包括第三電容C3的一端連接于第二齊納二極管ZD2的陰極、第三電容C3的一端、第二極性電容E2的正極，第三電容C3的另一端連接于第三電阻R3的一端和第一 PNP型三極管Pl的集電極，第四電阻R4的另一端連接于第二齊納二極管ZD2的陽極、第一 PNP型三極管Pl的基極，第一 PNP型三極管Pl的發(fā)射極、第四電容C4的另一端、第二極性電容E2的負極連接于地。穩(wěn)壓電路112為簡單的二極管穩(wěn)壓電路，第一 PNP型三極管Pl作為電流放大器，可以提供50mA的電流輸出。50Hz檢測電路113包括第五電阻R5的一端連接于第五電容C5、第二 PNP型三極管P2的發(fā)射極,第五電阻R5的另一端連接于第六電阻R6的一端、第五電容C5的另一端和第二 PNP型三極管P2的基極，第六電阻R6的另一端為50Hz檢測電路112的輸入端，第二PNP型三極管P2的集電極連接于第七電阻R7的一端、第八電阻R8的一端，第八電阻R8的另一端連接于第七電容C7的一端并作為50Hz檢測電路112的輸出端，第七電阻R7的另一端、第七電容C7的另一端連接于地。50Hz檢測電路112將信號線IN傳輸?shù)姆葹?2V的負梯形波信號反向放大、整形為幅度5V的負的方波信號，經(jīng)由信號線OUT輸出，輸出到微控制單元I的引腳。圖3還示出了可控硅控制電路12的電路圖，可控硅控制電路12用于根據(jù)微控制單元I的指令控制電源導通斷開，微控制單元I分別通過一可控硅控制電路12與低溫補充加熱絲3、冰箱的壓縮機m連接?？煽毓杩刂齐娐?2包括第九電阻R9的一端COMP為可控硅控制電路12的輸入端，用于和微控制單元I連接，第九電阻R9的另一端連接于NPN型三極管NI的基極，NPN型三極管NI的集電極連接于第十電阻RlO的一端，NPN型三極管NI的發(fā)射極連接于地，第十電阻RlO的另一端連接于可控硅TRl的門極，可控硅TRl的陰極、陽極連接于火線L、壓縮機m0當壓縮機m的控制端，第九電阻R9的一端C0MP，為高電平時，從可控硅TRl的陰極到門極之間流過直流電流，此時可控硅TRl的陰極、陽極之間導通。交流220V電壓作用到壓縮機m上，壓縮機m工作。交流電流在零線N、火線L之間流過。強電控制都是用可控硅TRl實現(xiàn)，相比繼電器，所需驅(qū)動電流更小，功耗更低。無機械執(zhí)行機構(gòu)，壽命更長，可靠性高。而且可實現(xiàn)在交流電過零點啟動，減小對電網(wǎng)干擾。綜上，本實用新型可以隨溫度變化，自動接通或斷開溫度補償加熱絲，控溫非常精確，從而解決用戶忘記開關(guān)低溫補償開關(guān)或磁敏開關(guān)溫度范圍誤差造成的冰箱冷凍制冷差或耗電大等問題，并且智能化水平高。由技術(shù)常識可知，本實用新型可以通過其它的不脫離其精神實質(zhì)或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本實用新型范圍內(nèi)或在等同于本實用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實用新型包
含ο
權(quán)利要求1.一種節(jié)能保鮮器，其特征在于，包括環(huán)境溫度傳感器，用于檢測冰箱周圍環(huán)境的溫度；蒸發(fā)器溫度傳感器，用于檢測冰箱的蒸發(fā)器的溫度；低溫補償加熱絲，用于在冰箱環(huán)境溫度低時進行補償加熱；微控制單元，與所述環(huán)境溫度傳感器、所述蒸發(fā)器溫度傳感器、所述低溫補償加熱絲連接，用于在冰箱周圍環(huán)境的溫度低于一第一設定值時自動控制所述低溫補償加熱絲加熱以及在冰箱周圍環(huán)境的溫度高于一第二設定值時自動控制所述低溫補償加熱絲停止加熱，同時根據(jù)蒸發(fā)器溫度傳感器的檢測值控制冰箱壓縮機的運行；電源電路，與所述微控制單元連接，用于向所述微控制單元供應工作電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能保鮮器，其特征在于，還包括兩個信號采集電路，所述環(huán)境溫度傳感器、所述蒸發(fā)器溫度傳感器分別通過一所述信號采集電路與所述微控制單元連接，一所述信號采集電路包括一第一電阻的一端連接于一第二電阻的一端，所述第二電阻的另一端連接于一第一電容的一端，所述第一電容的另一端連接于地，所述環(huán)境溫度傳感器或所述蒸發(fā)器溫度傳感器的輸出端連接于所述第一電阻和所述第二電阻的節(jié)點，所述微控制單元連接于所述第二電阻和所述第一電容的節(jié)點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能保鮮器，其特征在于，所述電源電路包括依次連接的整流電流、穩(wěn)壓電路和50Hz檢測電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能保鮮器，其特征在于，所述整流電流包括一第一二極管的陰極連接于一第一齊納二極管的陰極、一第一極性電容的正極，所述第一二極管的陽極連接于一第三電阻的一端、一第二二極管的陰極，所述第三電阻的另一端連接于一第二電容的一端，所述第二二極管的陽極連接于一第三二極管的陰極，所述第三二極管的陽極連接于所述第一齊納二極管的陽極和所述第一極性電容的負極。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能保鮮器，其特征在于，所述穩(wěn)壓電路包括一第三電容的一端連接于一第二齊納二極管的陰極、一第三電容的一端、一第二極性電容的正極，所述第三電容的另一端連接于一第三電阻的一端和一第一 PNP型三極管的集電極，所述第四電阻的另一端連接于所述第二齊納二極管的陽極、所述第一 PNP型三極管的基極，所述第一 PNP型三極管的發(fā)射極、所述第四電容的另一端、所述第二極性電容的負極連接于地。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能保鮮器，其特征在于，所述50Hz檢測電路包括一第五電阻的一端連接于一第五電容、一第二 PNP型三極管的發(fā)射極，所述第五電阻的另一端連接于一第六電阻的一端、所述第五電容的另一端和所述第二 PNP型三極管的基極，所述第六電阻的另一端為所述50Hz檢測電路的輸入端，所述第二 PNP型三極管的集電極連接于一第七電阻的一端、一第八電阻的一端，所述第八電阻的另一端連接于一第七電容的一端并作為所述50Hz檢測電路的輸出端，所述第七電阻的另一端、所述第七電容的另一端連接于地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能保鮮器，其特征在于，還包括兩個根據(jù)所述微控制單元的指令控制電源導通斷開的可控硅控制電路，所述微控制單元分別通過一所述可控硅控制電路與所述低溫補充加熱絲、冰箱的壓縮機連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的節(jié)能保鮮器，其特征在于，所述可控硅控制電路包括一第九電阻的一端為所述可控娃控制電路的輸入端，所述第九電阻的另一端連接于一 NPN型三極管的基極，所述NPN型三極管的集電極連接于一第十電阻的一端，所述NPN型三極管的發(fā)射極連接于地，所述第十電阻的另一端連接于一可控硅的門極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能保鮮器，其特征在于，所述環(huán)境溫度傳感器、所述蒸發(fā)器溫度傳感器為NTC熱敏電阻。
10.一種冰箱，包括控制系統(tǒng)和壓縮機，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括權(quán)利要求1-9任一所述的節(jié)能保鮮器，所述節(jié)能保鮮器的微控制單元與所述壓縮機耦接。
專利摘要本實用新型提供一種冰箱及其節(jié)能保鮮器，該節(jié)能保鮮器包括環(huán)境溫度傳感器，用于檢測冰箱周圍環(huán)境的溫度；蒸發(fā)器溫度傳感器，用于檢測冰箱的蒸發(fā)器的溫度；低溫補償加熱絲，用于在冰箱環(huán)境溫度低時進行補償加熱；微控制單元，與環(huán)境溫度傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器、低溫補償加熱絲連接，用于在冰箱周圍環(huán)境的溫度低于一第一設定值時自動控制低溫補償加熱絲加熱以及在冰箱周圍環(huán)境的溫度高于一第二設定值時自動控制低溫補償加熱絲停止加熱，同時根據(jù)蒸發(fā)器溫度傳感器的檢測值控制冰箱壓縮機的運行；電源電路，與微控制單元連接，用于向微控制單元供應工作電流。本實用新型可以解決傳統(tǒng)機械式冰箱的冰箱冷凍制冷差或耗電大等問題。
文檔編號F25D29/00GK202836054SQ201220527318
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者薛梅, 王若虹 申請人:中標能效科技(北京)有限公司