专利名称：全自动电冰箱节电保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种全自动节电控制电器，主要用于电冰箱的保护和节电。
目前，电冰箱正迅速、广泛地进入家庭，节电问题在当前我国电力供应紧张和消费者承担能力有限的情况下显得比较突出。电冰箱为了达到其额定档次的低温，保持相对恒温，不得不频繁启动运转。事实上，在大多数情况下食物只需保冷即可，冰箱温度有一定波动也无关紧要。冰箱的频繁启动造成较多的低温余量，如大量结霜，则是一种电能浪费现象。
本实用新型的目的是结合我国目前电力能源紧张的具体情况及国家用电冰箱的实际需要，设计一种既有过压、欠延、延时的保护功能，又能大幅度节电的全自动电冰箱节电保护器。
本实用新型是一种全自动电冰箱节电保护器，其特征在于由整流电源、欠压、过压保护自动控制电路，定时供电同步控制电路和开关执行电路(兼停电延时、定时限电、供电同步反馈)组成。
整流电源采用具有恒流源特性的电容降压、全波整流、简单并联型稳压电路，具有线路简单、成本低、自耗电极省和既使负载短路也不损失电源的优点。
欠压、过压保护自动控制电路是从满足过压、欠压保护的双向滞后恢复特性来考虑的，其中，在欠压保护控制电路中附加了低压强启动电路，这是为了避免在市电较低时由于电冰箱的启动使市电瞬间低于欠压保护起控值而误切断电源、经延时后再启动、再被误切断的现象发生。此附加电路具有随机可变性，可随各机型和各种电压情况下启动的难度而异。
定时供电同步控制电路在保护器处于“节电保护”状态时，由开关执行电路提供工作电压和预置正反馈参考电位同步控制本级电路工作。当达到调定的供电时间时，本级自动输出一个较强的触发脉冲信号去触发开关执行电路翻转为限电延时；当保护器处于“常规保护”状态时，本级电路因得不到同步控制电压而不能工作，交流输出时间不受限制。
开关执行电路除执行保护开关的功能外，还兼有停电延时、定时限电以及定时供电同步反馈信号和输出、延时同步指示等项功能。本级电路中，采用两只三极管组成一个仿可控硅电路，用扩展的仿可控硅电路实现双向(导通、截止)强烈正反馈；并利用它们的电流变化量实现同步指示；利用工作点电位的变化来实现定时供电同步控制；利用逻辑程序开关原理控制仿可控硅导通与截止，从而控制流经继电器线圈的电流大小，达到控制供电或限电的目的。
下面结合实施例对本实用新型详细说明
图1是全自动电冰箱保护器方框图。
图2是全自动电冰箱节电保护器电原理图图3是电视机形全自动电冰箱节电保护器外观图开关执行电路为本实用新型全自动电冰箱节电保护器的核心电路，其中BG1、BG2组成具有强烈的正反馈特性和导通后的维持特性的仿可控硅电路；C1与R3组成“常规”延时电路，C1与R4，W1组成定时限电电路，定时限电时间可通过调节W1改变；D4、D5组成C1的充电通路，由于它们比BG2的eb结多一个PN结，故导通在后，截止在先，这样设计，有利于造成极为明显的分界线，特别是在欠压，过压临界点时显得极为重要；D2、D3支路是Ib2维持电路。它滞后于D4、D5导通。当IR2较小时，处于反偏截止状态，当IR2上升，即VR2上升到一定量时，D2、D3导通，Ib2改由此支路维持下去；LED1在BG1导通时发光，为供电输出显示；LED2在BG1截止时发光，为延时、限电显示；J采用18V／700继电器。此种继电器在11－12mA即能吸合，而在6－7mA时就要释放。为可靠起见及延长使用寿命，实际应用中用16mA吸合，3.5－4mA释放。
定时供电自动控制电路由BG4，C4，R7和W2组成。只有选择开关拨在“节电”位置时，BG2的C极接近于电源电压E＋才能经R7和W2向C4充电。而且也只有仿可控硅处于导通状态时BG2的C极才有电压。这就避免了供断电转换的错乱，同时，为了简化电路，它的起始导通点建立在过压保护用的稳压管DZ1上。当C4被充电到BG4出现导通电流时，BG3，BG4放大、吸收了BG1的部分基极电流，Ib1减小，BG1的C极电位上升，其上升量全部加在C4负端，从而抬高了BG4的基极电位，形成强烈的正反馈，使BG1，BG2组成的仿可控硅电路翻转为截止状态。调节W2可改变供电时间。
欠压、过压保护电路中，过压保护由BG5担任，欠压保护由BG7担任，BG3为欠压，过压保护的共同执行级。BG7不仅为拾取欠压起控电流，同时也是为了倒相，以适应双向滞后特性。其次，W3，W4取值很大且连成一线，这不仅为了形成互为保护的关系，而且也有限流和减小电路总耗电量等方面的考虑，因此通过共用管BG3来实现控制，既满足了灵敏度的要求，又满足了双向滞后恢复特性；既简化了电路，降低了成本，又达到减少整机耗电量的目的，同时又为电源的简化提供了有利条件，仅仅利用R15阻隔就非常简单地实现了稳压与不稳压两种电压值的要求。为了保证该级的高度可靠性，采用了一只二极管与一个电阻(D10，R13)组成的分压限流自保电路，使BG3的基极电流在任何情况下都不会超过0.4mA，而它的集电极电流最大不超过0.2mA，对BVceo几乎无要求。
交流受控输出为两组并联的继电器触点开关。当开关执行电路中的BG1饱和时，流经线圈的电流约15mA，触点开关可靠吸合而将市电输出；当BG1截止时，流经线圈的电流仅3.5－4mA，远小于释放电流(6－7mA)而可靠地释放，进行保护无输出状态。
本实用新型实施例还具有承受市电断零线故障的能力。正常情况下，保护器电源电流约22－25mA，当市电断零线从AC220V突跳到380V时，首先是保险丝熔断，电路进入完全释放的保护状态。既使保险管不熔断，此时总电流仅44mA左右，又由于LED2，LED3利用的是保护状态的无用电流，使1W稳压管实际承受的电流仅30mA左右，具有足够的承受力使电路处于可靠的保护状态。
LED3为过压同步显示，LED4为欠压同步显示。
采用本全自动电冰箱节电保护后，其节电情况根据各家庭的使用要求及冰箱特性而异，一般每24小时内电冰箱累计运转时间减少1／2以上，电冰箱启动次数减少2／3左右，而且每次限电期间冰箱内非运转耗电(如灯泡)也全部节省下来，节电要达40－60％。如果对低温要求不高，对温度波动再放宽些，调整供、限电比例关系，还可进一步提高节电效果，而冰箱本身也因启动次数的减少而大大延长其使用寿命，同时还可利用本全自动电冰箱节电保护器的特殊功能和富余负载能力与电冰箱同时或单独用于其它家用电器。
由于本实用新型全自动电冰箱节电保护器除具有一般冰箱的保护功能外可大幅度节电，故将具有很好的使用前景。
权利要求1.一种全自动电冰箱节电保护器，其特征在于由整流电源、欠压，过压保护自动控制电路，定时供电同步控制电路和开关执行电路(兼停电延时，定时限电、供电同步反馈)组成。
2.如权利要求1所述的全自动电冰箱保护器，其特征在于具有供电、延时，欠压，过压四种状态的灯光同步指示。
3.如权利要求1所述的全自动电冰箱节电保护器，其特征在于欠压保护控制电路中附加了低压强启动电路。
4.如权利要求2所述的全自动电冰箱节电保护器，其特征在于在欠压保护控制电路中附加了低压强启动电路。
专利摘要本实用新型是一种全自动电冰箱节电保护器，由整流电源，欠压、过压保护自动控制电路，定时供电同步控制电路和开关执行电路构成。本实用新型的最大特点是可以根据各个家庭对温度的不同要求调节供、限电时间比例关系大幅度节电，一般24小时内累计运转时间可减少1/2，启动次数减少2/3，除用于电冰箱节电保护外，还可用于电风扇，厨房抽油烟机，室内换气扇及电热褥等家用电器上。
文档编号H02H3/20GK2039067SQ8821901
公开日1989年6月7日 申请日期1988年11月16日 优先权日1988年11月16日
发明者邓化体 申请人:邓化体