专利名称：一种电子冰箱控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子电路装置，尤其涉及一种电子冰箱控制装置。
背景技术：
目前常见的小型电子冰箱一般采用半导体制冷，其工作原理是基于帕尔帖效应， 即在两种金属导线组成的环路中接入直流电源，其中一个节点的温度降低，吸取外界热量， 另一个节点温度升高，向外界放出热量。采用两种不同类型(一为电子型、另一为空穴型) 半导体材料组成环路时，这种效应则更为显著，这就是半导体制冷。目前制冷器所采用的半导体材料最主要为碲化铋，加入不纯物经过特殊处理而成 N型或P型半导体温差元件。市面常见的半导体制冷片的额定电压一般为12V，额定电流为 5A，最大温差可达60摄氏度，外型尺寸随其制冷能力而不同，一般为4X4X0. 4厘米，重约 数十克。半导体制冷是一种固体制冷方式，与通常压缩机制冷系统相比，其优点是没有机械 转动部分，无需制冷剂，无噪声，无震动、不污染环境，体积小，可小型化、微型化，重量轻，可 靠性高，寿命长。它只需要一种特殊结构的半导体，接入直流电源即可工作，且易于恒温，可 靠性高，使用安全，不用维修，温控准确，制冷速度快、温度低。器件连续使用寿命长达30万 个小时以上，它的工作特点是一面制冷而另一面发热。半导体制冷器的用途很多，利用它即可制冷，又可制热的特点，可用于制作便携冷 藏/保温箱，目前多用于车用小型冰箱、冷热饮水机等，也用于电子器件的散热。它在军事、 科学、航空航天、工业、农业、医疗卫生、生化和日常生活用品等许多领域也得到较广泛的应 用。但是其温度的控制比较困难。
实用新型内容本发明提供了一种电子冰箱控制装置，由半导体制冷片、一种负温度系数的热敏 电阻器、电压为+5V与+12V的输入电源、三极管、双运放比较器LM393、继电器、三档开关组 成，其特征在于热敏电阻一端接地，另一端分别与双运放比较器LM393的第3脚第5脚相 连。三档开关处在不同位置可以分别实现加热，制冷，保温效果。上述的双运放比较器LM393，四个电阻Rl、R2、R3、Rt分别与LM393的2、3脚相连 且其阻值满足Rl = R3，Rt为热敏电阻，R3阻值的大小根据制冷、加热所要达到的温度而确定。上述的R3阻值为3K，开关在加热档箱内温度可维持在60°C左右，开关在制冷档箱 内温度可维持在4°C左右，开关在保鲜档箱内温度可维持在15°C左右。采用不同型号的制 冷片及改变电路中电阻等的参数值，各档温度值将会相应改变。上述的三档开关为三档双列滑动开关，开关放在左边档位时，热敏电阻NTC感测 箱内温度而获得的阻值大于3K，使运放IC1A导通，同时使三极管Q1也导通，继电器触头 接通接地点，制冷片被加上-12伏电压，使制冷片开始对冰箱加热；当冰箱内温度升高而使 NTC的阻值小于3K时，运放IC1A关断，Q1也关断，继电器触头与+12V的常闭触头接通，则
3制冷片停止加热工作；当冰箱内温度降低而使NTC的阻值大于3K时，制冷片又被加上-12 伏电压，开始对冰箱加热，这样，就使冰箱维持在一个设定的高温值。上述的三档滑动开关放在中间位置时，运放IC1A的输出接地。若此时冰箱内温度 较高，使得NTC的阻值小于20K，则此时IC1B也不能导通，继电器不动作，接+12V的常闭触 点连通，给半导体制冷片加+12V电压，对冰箱进行制冷。当冰箱内温度持续降低，到设定温 度时，NTC的阻值大于20K时，ICIB被导通，输出电流使Q1导通，继电器动作，制冷片又被加 上0伏电压，停止对冰箱制冷，这样就使冰箱维持在一个设定的低温。上述的三档滑动开关放在右边位置时，运放IC1A的连接被断开，电阻R5与R11并 联，计算可知NTC在14. 3K左右的阻值，将使运放IC1B导通和关断，运放IC1B导通和关断 时，将分别在半导体制冷片上加+12V和0V电压，使冰箱维持在保鲜温度。本实用新型的目的是提供一种小型电子冰箱的实用控制装置，既可实现箱内温度 保持在4°C左右的制冷，也可实现箱内温度保持在60°C左右的加热，还可实现箱内温度十 多度的保鲜恒温。电源既可采用直流电12V(车用点烟器)，也可采用220V交流电，经变换 为12V、5A直流输出后接入使用。
图1所示为电子冰箱控制结构框图。图2为实现电子冰箱加热、制冷、保温三种模式转换的控制电路。具体实施方法图2中，NTC为一种负温度系数的热敏电阻器，它可以根据所处环境的温度而变化 阻值，从而控制双运放比较器LM393中的两个运放IC1A、IC1B的导通或关断，SWITCH是一 个三档双列八脚滑动开关，开关在左、中、右位置时，分别对应加热、制冷和保温。如开关位 于左边加热档，而此时冰箱内温度不高，根据电阻R2阻值及选用的热敏电阻NTC，此时热敏 电阻NTC通过感测箱内温度而获得的阻值应大于3K，则运放IC1A导通，同时使三极管Q1也 导通，则接Q1集电极的继电器因有电流流过线圈而动作，触头接通接地点。而开关加热档 下侧接+12V电压，所以此时给负载即半导体制冷片加上-12伏电压，使制冷片开始对冰箱 加热。随着冰箱内温度不断升高，热敏电阻NTC的阻值不断减小，当冰箱内温度高到一定数 值，使NTC的阻值小于3K时，运放IC1A关断，使得Q1也关断，继电器无电流流过，触头又与 接+12V的常闭触头接通，则此时在半导体制冷片上所加电压就为0V，制冷片停止工作，而 当冰箱内温度稍微降低，NTC的阻值大于3K时，制冷片又被加上-12伏电压，开始对冰箱加 热，这样，就使冰箱维持在一个设定的高温值。当开关位于中间的制冷位置时，从电路上看，此时运放IC1A的输出将接地。若此 时冰箱内温度较高，使得NTC的阻值小于R5的阻值20K，则此时IC1B也不能导通，此时继电 器不动作，接+12V的常触点连通，给半导体制冷片上加+12V电压，对冰箱进行制冷。当冰 箱内温度持续降低，到一定温度，使NTC的阻值大于20K时，ICIB被导通，输出电流使Q1导 通，继电器动作，制冷片又被加上0伏电压，停止对冰箱制冷，这样就使冰箱维持在一个设 定的低温值。若将开关拨在右边保温位置，此时，运放IC1A的连接被断开，电阻R5与R11并联， 简单计算可知NTC在14. 3K左右的阻值，将使运放IC1B导通和关断，运放IC1B导通和关断时，将分别在半导体制冷片上加+12V和0V电压，使冰箱维持在15°C左右的保鲜温度。 采用本电路控制的车用冰箱，经实测，在加热档，冰箱内温度可维持在60°C左右， 制冷档温度维持在4°C左右，保鲜档温度维持在15°C左右。采用不同型号的制冷片及改变 电路中相应电阻等元件的参数值，也可以使这些温度值相应改变。
权利要求一种电子冰箱控制装置，由半导体制冷片、负温度系数的热敏电阻器、电压为+5V与+12V的输入电源、三极管、双运放比较器LM393、继电器、三档开关组成，其特征在于热敏电阻一端接地，另一端分别与双运放比较器LM393的第3脚、第5脚相连。
2.根据权利要求1所述的电子冰箱控制装置，其特征在于，所述的双运放比较器 LM393，四个电阻Rl、R2、R3、Rt分别与LM393的2、3脚相连且其阻值满足Rl = R3 ；Rt为热 敏电阻。
3.根据权利要求2所述的电子冰箱控制装置，其特征在于，R3阻值为3K，开关在加热 档时，箱内温度对应为60°C ；开关在制冷档时，箱内温度对应为4°C ；开关在保鲜档时，箱内 温度对应为15°C。
4.根据权利要求1所述的电子冰箱控制装置，其特征在于，三档开关为三档双列滑动开关。
5.根据权利要求4所述的电子冰箱控制装置，其特征在于，三档滑动开关放在中间位 置时，运放IC1A的输出接地。
6.根据权利要求4所述的电子冰箱控制装置，其特征在于，三档滑动开关放在右边位 置时，运放IC1A的连接被断开，电阻R5与R11并联。
专利摘要本实用新型提供了一种电子冰箱温度控制装置，属于电子产品的温度控制装置领域。该电子冰箱温度控制装置由热敏电阻、双路比较器、二极管、继电器等主要元件构成的控制电路，半导体制冷片，三档滑动开关组成。它解决了电子冰箱只能制冷的局限性，能实现制冷、保温、制热多种功能温度的精确控制，且操作简单、方便。
文档编号F25D29/00GK201653062SQ20102003293
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月12日 优先权日2010年1月12日
发明者张思全, 胡盛斌 申请人:上海工程技术大学