专利名称：多功能电冰箱电子控制与保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电冰箱的电子控制及保护装置。本装置分别通过检测冷藏室和冷冻室的温度去发出启、闭压缩机指令，从而控制了冰箱內的温度；通过检查电源的电压范围和压缩机的工作情况来确定是否允许启动压缩机，从而起到保护压缩机的作用。
目前的冰箱电子温控器通常只有一个温控点(冷藏室)或二个温控点(冷藏室、冷冻室)。由于它只有温度控制作用。因此它只是简单的取代了原有的机械温控器。当电网电压出现瞬时停电事故或电压偏离正常范围时。将会大大影响到压缩机的使用寿命。因此。用户在购买电冰箱之后。还不得不购买一只保护器。
本发明的目的在于提供一种集成电路的多功能冰箱电子控制装置和保护装置。
本发明的目的之一是提供一种电冰箱的电子温度控制系统。它可以根据事先设定的温度上限和下限。自动控制压缩机的工作情况。
本发明的目的之二是提供一种电冰箱的快速冷冻系统。它可以根据用户的需要，强制压缩机工作。达到快速冷冻的目的。
本发明的目的之三是提供一种电冰箱的半自动化霜系统。它可以根据用户的指令。进行自动化霜。
本发明的目的之四是提供一种电冰箱的断电、停电保护系统。在电源停电后。本装置会在恢复供电后检测压缩机的工作情况。以便决定是否允许压缩机立即启动。
本发明的目的之五是提供一种电冰箱的过压、欠压保护系统。本系统在工作过程中，会随时监测电源电压的变化。当电源电压过高或过低时。会立即切断压缩机电源。只有当电源恢复到正常值后。它才会自动退出保护状态。
本发明的目的之六是提供一种电冰箱的工作状况显示系统。
图1是本发明的多功能冰箱电子控制装置的电冰箱示意图；图2是本发明的多功能冰箱电子控制装置的方框图；图3是本发明的温度控制部分和快速冷冻部分的电原理图；图4是半自动化霜部分的电原理图；图5是过压、欠压保护部分的电原理图；图6是压缩机工作状况检测部分的电原理图。
参照图1到图6。详细阐述实现本发明的多功能冰箱电子控制装置的具体实例。
图1所示的电冰箱包括一个电冰箱箱体〔1〕。冷冻室〔2〕和冷藏室〔3〕是在箱內分隔而成的两部分。致冷压缩机〔4〕装在冰箱的下部。冷冻室内装有致冷换热器〔5〕。冷藏室內装有致冷换热器〔6〕，冷冻室內温度传感器〔7〕和化霜传感器〔8〕均安装在冷冻室內。冷藏室温度传感器安装在冷藏室內。散热器〔10〕安装在箱体的后面或其它合适的位置。压缩机工况检测传感器〔11〕安装在散热器〔10〕上。多功能控制装置〔12〕被固定在箱体的顶部。在冰箱箱体上部的正面分别装有用于调节控制温度的无差级滑键〔13〕和由发光二极管或类似元件组成的冰箱工作状况显示板〔14〕。以及快速冷冻开关〔15〕和化霜按钮〔16〕。
图2是多功能冰箱电子控制装置的总体结构方框图。由冷冻室温度传感器〔7〕和冷藏室温度传感器〔9〕检测到的信号分别送入冷冻室温度控制系统〔18〕和冷藏室温度控制系统〔17〕。如果它们检测到的温度高于设定温度上限。则它们将分别送出请求致冷信号到门电路〔19〕。同时还会分别点亮冷藏室工作指示灯〔20〕和冷冻室工作指示灯〔21〕。当冷藏室或冷冻室內温度降低到设定温度下限时。它们会向门电路〔19〕撤回请求致冷信号。各自的指示灯也相应熄灭。此时压缩机工况检测系统〔22〕将根据压缩机的工作准备情况来决定是否允许启动压缩机。只有在正常情况下。压缩机控制系统才根据温控装置的命令启闭压缩机。如果电源电压过高或过低时。除过压、欠压保护系统〔23〕动作保护外，过压报警指示灯〔24〕或欠压报警指示灯〔25〕也会发亮，指示出电压的情况。当冷冻室放入了大量食物并要求其快速冷冻时，可以按下快速冷冻开关〔15〕，它将立即提出启动压缩机的要求,并且会降低到冷冻室设定的温度下限，同时快速冷冻指示灯〔26〕发亮。当冷冻室內霜层过厚时,可以人工启动半自动化霜系统〔27〕，压缩机控制系统〔28〕将禁止压缩机启动，并接通电热化霜器，此时化霜指示灯〔29〕发亮。当冷冻室內的冰霜全部化尽之后,化霜传感器〔8〕检测到的信号令半自动化霜系统停止化霜，化霜指示灯熄灭，压缩机重新由冷冻室和冷藏室的温度来决定启闭。
图3是图1中冷冻〔藏)室温度控制系统的电原理图。由冷冻室温度传感器〔7〕和电阻〔30〕、电阻〔31〕、电位器〔32〕、电阻〔34〕组成一桥式电路，改变电位器〔32〕可得到一连续可变的电压。将这个电压送到电压比较器〔35〕的反相输入端。冷冻室温度传感器〔7〕为一NTC元件，当其温度升高时，阻值减小，因此电阻〔30〕上的电压升高，这个电压送到电压比较器〔35〕的同相输入端。当电压比较器〔35〕的同相输入端电压高于反相输入端时,电压比较器〔35〕的输出端电位将从低电平变为高电压、这个电平电压通过电阻〔36〕加到晶体三极管〔37〕的基极。使其由截止变为饱和，从而将电阻〔34〕短路，进一步使反相输入端电压降低。电压比较器〔35〕输出端的高电平将通过压缩机控制装置〔28〕使压缩机启动,同时冷冻室工作指示灯〔21〕将发亮，表示冷冻室內需要降温。当冷冻室內的温度逐步降低时，冷冻室温度传感器的阻值不断增大。电阻〔30〕上的电压逐渐减小,当电压比较器的同相输入端电压降低到低于反相输入端电压时，其输出端由高电平变为低电平,从而使压缩机停止致冷。冷冻室工作指示灯〔21〕也同时熄灭，晶体三极管〔37〕也由饱和变为截止。从而进一步抬高了反相输入端的电压。调整电位器〔32〕可以改变电压比较器〔35〕反相输入端的电压。从而改变了冷冻室內的控制温度。如果电位器〔32〕的阻值为零,则使电压比较器〔35〕的电平发生翻转的上、下限温度将是固定的。当冷冻室2內放入了大量食品之后，可以按动快速冷冻开关〔15〕它的一组接点通过电阻〔38〕点燃快速冷冻指示灯〔26〕。另一组接点接通后，由于电容〔39〕的充电作用使电压比较器〔35〕的同相输入端电压高于反相输入端，其输出端变成高电平，从而使压缩机立即启动致冷。同时电阻〔40〕将并联到冷冻室温度传感器上。从而使电压比较器〔35〕的同相输入端电压升高，实际上等于降低了冷冻室的温度下限。因此只有当冷冻室內温度降低到新的温度下限时。才能停止致冷。从而完成快速冷冻的功能。
图4是半自动化霜系统的电原理图。双稳态触发器〔41〕在初始化霜时令Q端为高电平，Q端为低电平。Ro端通过电阻〔42〕接在Eo而保持在高电平。化霜传感器〔8〕为-NTC元件。化霜传感器〔8〕、电阻〔43〕、电阻〔44〕和电阻〔45〕组成一桥式电路。在冰箱处于正常工作状态时，冷冻室內的温度始终低于零度，因此电压比较器〔46〕的输出端为高电平。通过电阻〔47〕使双稳态触发器〔41〕的So端为高电平。当冷冻室內霜层过厚时。则可按下按钮〔16〕。使得双稳态触发器〔41〕的Ro端由高电平变为低电平。从而使Q端也变为低电平，这个低电平使压缩机控制系统令压缩机停止致冷。而双稳态触发器的Q端则由低电平变为高电平，这个高电平将去控制接通电热化霜器工作。同时接在Q端的化霜指示灯〔29〕发亮。当冷冻室內的冰霜全部化完之后。其內部温度将会升到零度以上，这时化霜传感器〔8〕的阻值将会下降，电压比较器〔46〕同相输入端的电压将低于反相输入端的电压，它的输出端将由高电平变为低电平。这个低电平通过电阻〔47〕送到双稳态触发器〔41〕的So端，从而使它的Q端变为低电平，停止冷冻室內的加热，化霜指示灯〔29〕熄灭，表示化霜停止，双稳态触发器〔41〕的Q端由低电平变为高电平，从而恢复压缩机的致冷。
图5是过压、欠压保护报警系统的电原理图。电阻〔48〕、电阻〔49〕串联组成一分压电路。在这个分压电路的中点取出一直流电压信号分别送到电压比较器〔50〕的同相输入端和电压比较器〔51〕的反相输入端。当电源的取样信号U送到电位器〔52〕上。并从它的中心头上取出一电压送到电压比较器〔50〕的反相输入端。同时取样信号U送到电位器〔53〕上，从它的中心头上取出一电压信号送到电压比较器〔51〕的同相输入端。当电源电压高于正常范围时，取样信号相应增大，从而使电压比较器〔51〕的同相输入端电压高于反相输入端电压，其输出端变为高电平,过压报警指示灯〔24〕发亮，指示电源电压太高，同时向门电路发出过压报警信号去切断压缩机电源。当电源电压低于正常电压时，取样信号U相应减小，使电压比较器〔50〕的反相输入端电压低于同相输入端电压，其输出端变为高电平，欠压报警指示灯〔25〕发亮，指示电源电压太低，同时向门电路发出欠压报警信号去切断压缩机电源。
图6是停电保护系统的电原理图。电阻〔54〕和电阻〔55〕串联组成一分压电路，从它们的中点取一电压送到电压比较器〔56〕的反相输入端。由压缩机工况检测传感器〔11〕和电阻〔57〕串联组成一分压电路，从它们的中点取一电压送到电压比较器〔56〕的同相输入端。当散热器的內部压力低时，散热器表面的温度也不高，这时压缩机工况检测传感器〔11〕的电阻较大。电压比较器〔56〕反相输入端电压高于同相输入端电压。其输出端为低电平。当压缩机正在工作时。如遇瞬时断电。则由于散热器的內部压力很高。散热器表面的温度也很高。这时压缩机工况检测传感器〔11〕的电阻较小。电压比较器〔56〕反相输入端电压低于同相输入端电压。其输出端为高电平。这个高电平通过二极管〔58〕和继电器静接点〔59〕去控制压缩机控制系统〔28〕。切断压缩机④的电源。从而防止烧毁压缩机。
本发明在于将冰箱的温度控制功能、化霜功能和保护功能融合为一体。采用集成电路制作，具有功能全。控制可靠。性能价格比高的特点。由于可与冰箱配套设计。免去了购置冰箱时。再去添置冰箱保护器的麻烦。这种多功能电子控制系统也可应用到空调、冷冻机等制冷系统上去。
权利要求1.一种多功能电冰箱控制与保护装置。其特征是包括温度控制部分。快速冷冻部分，化霜部分。断电保护部分。过压欠压保护部分。电冰箱工作状况显示板，调节控制温度的滑键。快速冷冻开关，化霜按钮。
2.根据权利要求1所述的电冰箱控制与保护装置。其特征在于所述的温度控制部分具有如下结构温度传感器7，电阻30组成一分压电路，电压比较器35的同相输入端连接在它们的中点，电阻31，电位器32，电阻33，电阻34组成另一分压电路，电压比较器35的反相输入端连接在电位器32和电阻33的中点，三极管37的集电极连接在电阻33和电阻34的中点，发射极接地基极通过电阻36连接在电压比较器的输出端。
3.根据权利要求1的电冰箱控制及保护装置，其特征在于所述的该装置的快速冷冻部分，包括一个快速冷冻开关15，电容器39，电阻40并联在传感器7的两端。
4.根据权利要求1所述的电冰箱控制与保护装置。其特征在于所属的化霜部分具有如下结构化霜传感器8，电阻43组成一分压电路，电压比较器46的反相输入端接在分压电路的中点，电阻44，电阻45组成另一分压电路。电压比较器46的同输入端接在该分压电路的中点。电压比较器46的输出端通过电阻47接在双稳态电路41的So端，双稳态电路41的Ro端通过电阻42与电源相接，按下开关16，Ro端接地。
5.根据权利要求1所述的电冰箱控制与保护装置，其特征在于所述装置的断电保护装置具有如下结构压缩机工状检测器11，电阻57组成一分压电路。电压比较器56的同相输入端连接在分压电路的中点，电阻54，电阻55组成另一分压电路，电压比较器56的反相输入端接在分压电路的中点，电压比较器56的输出端通过二极管58接在继电器的静接点59。
6.根据权利要求1所述的电冰箱控制与保护装置，其特征在于所述装置具有如下结构电阻48，电阻49组成一分压电路，电压比较器50的同相输入端和电压比较器51的反相输入端接在分压电路的中点，电压变化检测信号U加在电位器52和电位器53上电压比较器50的反相输入端与电位器52的中点相连，电压比较器51的同相输入端与电位器53的中点相连。
7.根据权利要求1的电冰箱控制与保护装置，其特征在于所属该装置的冰箱工作状况显示板14，温度调节控制滑键，快速冷冻开关，化霜按钮。电冰箱控制与保护装置固定在箱体的顶部。显示元件采用发光二极管及类似元件组成。
8.根据权利要求1所述的电冰箱控制与保护装置，其特征在于所述的各控制与保护部分都固定在该装置12的印刷电路板12上。
专利摘要本发明涉及一种电冰箱的电子控制及保护装置，该装置分别通过检测冷藏室和冷冻室的温度去发出启、闭压缩机指令以达到控制冰箱温度的目的。通过检查电源的电压范围和压缩机的工作情况来确定是否允许启动压缩机，从而起到保护压缩机的作用。该装置通过一个简单操作，即可达到快速冷冻或自动化霜的目的。电冰箱工作状况显示板，可以显示电冰箱的各种工作状态。该装置采用集成电路设计。具有体积小，造价低，功能全的特点，可以同电冰箱配套设计。
文档编号G05D23/20GK2037832SQ8821185
公开日1989年5月17日 申请日期1988年5月31日 优先权日1988年5月31日
发明者王建模, 王亚泉, 李津水 申请人:江西师范大学