专利名称：电冰箱多功能电子控温器的制作方法
本发明涉及一种温度控制和测量装置。
目前，家用电冰箱的温度控制器绝大部份仍采用压力式的温度控制器，它一般从冷藏室取样，间接控制冷冻室的温度。这种温度控制器的缺点主要是功能少，调温和测温均不方便，冷冻室不能速冻，冬天电冰箱启动困难。
最近，电冰箱已开始采用电子控温器。但是，现有的电子控温器，如东芝GR型电冰箱电子控温器还存在如下缺点第一，控温电路比较复杂，它由二个运算放大器及一个RS触发器构成，温度的予置也不直观。第二，由于采用热敏电阻作温度传感器，它的线性、一致性、稳定性均差。第三，由于控温的传感器放在冷藏室内，因而冷冻室仍旧不能速冻，冬天电冰箱启动困难。第四，功能不多，不能定量地予置和测量电冰箱的温度。
本发明的目的在于克服东芝GR型电冰箱电子控温器的四个缺点，简化控温电路，改善和增加电子控温器的功能。
本发明的技术方案如下温度传感器BG1、BG2系采用硅NPN三极管基极和发射极的PN结构成，集电极和基极短接。用于控温和测温的传感器BG1放在冷冻室内，用于过冷保护和测温的传感器BG2放在冷藏室内。比较电路〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕均采用积分器，其中〔1〕用于欠压保护，它由运算放大器K1，电容C1组成，〔2〕用于过压保护，它由运算放大器K2，电容C2组成，〔3〕用于温度控制，它由运算放大器K3，电容C3组成。〔4〕用于过冷保护，它由运算放大器K4，电容C4组成。它增加了电位器W1、W2、W4、W5、W6，W3其中，W1、W2、W4分别用于调节欠压保护、过压保护、过冷保护的阈值，W5调节测温零点，W6调节测温增益，而W3用来予置冷冻室的温度。另外，它还增加了二个与门Y1、Y2，把控温与保护功能合为一体。把K1、K2、K3、K4的输出端和与门Y1的四个输入端分别连接，K4的输出端还和电阻R3连接，通过三极管BG4来控制无触点开关CT2，对化霜加热器和补偿加热器馈电。与门Y2只用一个输入端，其它三个输入端均接＋5V。Y2的输出端连接电阻R2，通过三极管BG3来控制无触点开关CT1，对压缩机进行馈电。延时电路由电阻R1、电容C5、二极管D3构成，D3的负极与Y1的输出端连接，D3的正极、R1的一端均和Y2的一个输入端相连，电容C5的一端与R1的另一端相连，C5的另一端接地。数字测温电路由温度传感器BG1、BG2，测温转换开关S1b，集成电路ICL7107及LED显示器构成。ICL7107的用法按照此产品的技术说明。
为了改造现有的电冰箱，本装置可增加一个电源开关S1a，一个电源插座CZ，给电冰箱供电。S1a与S1b同步，当S1a与S1b打向关的位置，无触点开关CT1将被短路，电冰箱则用本身的控温器控制温度。当S1a与S1b打向上或下的位置，并将电冰箱本身的控温器打向强冷的位置，电冰箱使用本装置控制和测量温度。如果电冰箱改型设计，则电源开关S1a，电源插座CZ则可省去。
使用时，把温度予置电位器W3调到所需要的位置，如果冷冻室的温度高于W3予置的温度，K3的反相输入电压则小于其正向输入电压，K3的输出电压将逐渐增加。当它达到Y1的开门电平时，Y1的输出将由“0”变成“1”，(假定K1、K2、K4的输出均为“1”。)因而Y2的输出也由“0”变成“1”，(暂不考虑延迟)无触点开关CT1接通，压缩机开始制冷，冷冻室的温度便逐渐下降。当冷冻室的温度低于W3予置的温度时，K3的反相输入电压则大于其正向输入电压，K3的输出电压便逐渐减小，当它低于Y1的开门电平时，Y1和Y2的输出将由“1”变成“0”，于是CT1关断，电冰箱进入保温状态。当冷冻室的温度高于W3予置的温度，电冰箱又开始制冷。这样循环下去，其冷冻室的温度就在W3予置的温度上下波动。
在传感器BG1无霜或结霜不多的情况下，BG1能正确反映冷冻室内的温度，而冷藏室的温度总是高于W4所予置的温度，因而K4的输出一直为“1”。当传感器BG1结霜较厚时，BG1将不能正确反映冷冻室的温度。这时，可能出现下面两种情况第一种，传感器BG1反映的温度始终高于W3予置的温度，压缩机将长时间运转，因而造成冷藏室温度过低，于是K4的输出将由“1”变成“0”，CT1关断，压缩机停转。这时，三极管BG4截止，无触点开关CT2便接通，化霜和补偿加热器开始工作，直到冷藏室的温度高于W4予置的温度，化霜和补偿加热器便停止工作。第二种，传感器BG1反映的温度始终低于W3予置的温度，压缩机将会长时间停转，直到冷冻室内的霜基本融化，BG1能正确反映冷冻室的温度时，停机化霜将自动结束，并开始制冷。由此可见，上述两种化霜的出现是由外界条件综合决定，而这两种化霜的出现，又使得传感器BG1能够自动纠正错误，保证了电子控温器正常地工作。
在使用中，如果电压不足或超过某额定值，并保持一段时间，这时电容C1或C2上的电压便逐渐下降，当K1或K2的输出电压低于Y1的开门电平时，Y1的输出便由“1”变成“0”，于是电容C5便通过电阻R1及二极管D3的正向电阻向Y1的输出端迅速放电，此放电时间小于0.1秒，Y2的输出很快由“1”变成“0”，CT1关断，压缩机得到了保护。如果电压的波动虽然超出了额定的范围，但为时很短，电容C1或C2上的电压下降得不多，将不会产生保护动作。另外，在电压恢复正常后，Y1的输出由“0”变成“1”，Y1的输出电压要通过二极管D3的反向电阻向C5充电，需延时10分钟以上，CT1才能接通。因而这都防止了压缩机的频繁启动。
在使用中，如果出现突然停电，在0.1秒时间内，电容C5上的电压便可放掉，当恢复供电后，也必须延迟10分钟以上，CT1才能接通。在首次通电使用时，如果按一下开关S2，就不会产生延迟。
本发明所达到的效果该装置可定量地予置电冰箱的温度，工作稳定可靠，温度波动小。实验表明冷冻室的温度波动小于±2℃冷藏室的温度波动小于±0.5℃。该装置还能直接测量冷冻室和冷藏室的温度，在－30℃至＋30℃的范围内，测温误差小于1℃分辨率为0.1℃。此外，它还具有速冻、节电、智能化霜、延时启动及欠压、过压、过冷的保护功能。
附图
是本发明的电原理图。
图中〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕是四个比较电路，分别由K1、C1，K2、C2，K3、C3，K4、C4所组成。W1、W2、W4分别调节欠压、过压、过冷保护的阈值，W3是冷冻室温度予置电位器，W5调节测温零点，W6调节测温增益。图中三极管BG1、BG2为温度传感器，BG3、BG4为功率放大。CT1为压缩机开关，CT2为加热器开关。D1作制冷指示，D2作过冷指示。
实施例K1、K2、K3、K4采用LM324，Y1、Y2采用CC4082，BG1BG2采用3DG201，BG3、BG4采用3DG12，D1、D2为发光二极管，D3为硅二极管，D4为稳压二极管。CT1、CT2为双向可控硅。(或用继电器)
权利要求1.一种电冰箱多功能电子控温器，有温度传感器BG1、BG2、温度予置电位器W3、比较电路、延时电路、无触点开关、或有触点开关，CT1、CT2数字测温电路，其特征在于a、还有与门Y1、Y2及电位器W1、W2、W4、W5、W6，W3，b、所说的比较电路系采用积分器，它包括[1]由运算放大器器K1及电容C1组成，[2]由运算放大器K2及电容C2组成，[3]由运算放大器K3及电容C3组成，[4]由运算放大器K4及电容C4组成，其中K1、K2、K3、K4的输出端和与门Y1的四个输入端分别连接，K4的输出端还和电阻R3连接，c、延时电路由电阻R1、电容C5、二极管D3构成，D3的负极与Y1的输出端连接，D3的正极、R1的一端均和Y2的一个输入端相连，电容C5的一端与R1的另一端相连，C5的另一端接地，Y2的其它三个输入端均接+5V，d、数字测温电路由温度传感器BG1、BG2、测量转换开关S16、集成电路ICL7107，及LED显示器构成。
专利摘要电冰箱多功能电子控温器是一种控制和测量电冰箱温度的装置，它采用积分器作比较电路，还设有数字测温电路。它能对电冰箱的温度定量预置和测量，并具有速冻、节电、智能化霜、延时启动及欠压、过压、过冷的保护功能。
文档编号G05D23/20GK2032299SQ8821167
公开日1989年2月8日 申请日期1988年4月21日 优先权日1988年4月21日
发明者蒋开诚 申请人:蒋开诚