CN2063662U - 电冰箱电子控温器 - Google Patents

Abstract

一种冰箱电子控温器，其温度调控是仅含一个单运放并设置成有一单向反馈回路的简单调控环节、并实现了可按环境温度变化对冰箱温度进行全自动调节的最佳控制功能。其温度测量也是仅一个单运放及数个***电阻元件和有一单向反馈回路的加法器。完成正、负和零温度的测量及非线性修正。仪器设有数码液晶显示。还有超、欠压，延时保护等辅助功能、电源输入设计巧妙简单、保证了控制测量的高稳定性和准确性。转换开关可选择冷藏或冷冻室温度进行控制和测读。

Description

电冰箱电子控温器是一种双向温度控制器，属冰箱电器产品。

冰箱电子控温器较机械控温器具有控温准确、可靠和明显的节能效果，以及便于开发应用多种辅助功能，如电控保护、温度测量与显示、报警等优点，是冰箱温控的发展方向，国外早有电控型冰箱投放市场，国内也在开发研制。

现有冰箱温度电控器，通常都含有两个电压比较器及R－S触发器四个环节或由四运放构成。并由两个运放或两比较器分别完成对温度上、下限的单独控制调节。（可参见“无线电”1986.12期东芝GR－204型电冰箱电路原理图，“电子世界”1989.11期“东芝牌冰箱的电子控温电路”，“电子世界”1989.9期“双向控温仪器。”）中国专利86201024，电冰箱电子控温器，运用全反馈仅一个比较器（单个运放）实现了对温度上下限设定调控，但又存在温度上下限不能独自分开调控的问题。

本发明创造的主要任务是减少现有冰箱电子温控线路的环节，用含一个单运放的温控线路完成冰箱温控，以提高可靠性和降低成本，且同时可使上、下温限独自分开调节。此外，现有冰箱（包括电控型）温控区的上、下界需按四季环境温度变化，由人工分档给定，不能自动调节。根据环境温度变化，通过同一个环节、实现全自动控制，免去一切人工操作，也是本发明创造的一个目的。

本发明创造是按如下技术方案实现的（参见图1）

与现有技术相同或类似，温度传感器R_S感受冰箱冷藏或冷冻室温度，温度变化，使电压信号值V_S变化，V_S引到单运放的一输入端（如图示反相端），温度上限设定值V_R则引到运放的另一输入端，两相比较，且使有冰箱温度升高，V_S减少，当V_S＜V_R时，单运放T输出正电压信号，并经电阻R_V，二极管D_P推动控制级。使冰箱压缩机电机接通运转，开始制冷降温，完成对上限温度的控制。

与现有冰箱电控技术不同的是。温度下限的控制仍由同一个单运放控制环节来完成。与中国专利86201024的区别则是彼项是全反馈，本实用新型为单向反馈。反馈电路由二极管D₀，电阻R_W，R_X，R_y构成。二极管D₀起单向反馈作用。如图1是指当V_S＜V_R，T输出正电压信号时才起反馈作用。反馈信号加到T的同相输入端，使同相输入端的设定值变为V_R＋V_W。随着制冷过程进行，冰箱温度不断下降，V_S随之增大，而当V_S≥V_R＋V_W时，运放T翻转为负电压输出，推动级失去控制信号停止制冷，此时由于D₀的隔离作用，负电压反馈不到T的同向端，使其设定值又复为V_R值。制冷停止，冰箱温度则慢慢回升，V_S又逐渐减小，当V_S≤V_R时又重复上述控制过程，由此可见，制冷的条件是V_S≤V_R，停止制冷的条件是V_S≥V_R＋V_W。V_R由R_R／R_U的比值决定，V_W由R_y／R_X的比值决定、调整它们的比值，即可获得不同的上、下限制冷温度控制。

上述技术方案用仅含一个单运放并设置成有一单向反馈回路的简单调控环节，实现了对冰箱上下限温度各自独立的双向调控。这是本发明创造区别于现有技术的主要技术特征。

若进一步将上述方案中的电阻R_R更换成热敏电阻R_T，就可使上限温度设定值V_R变成一个可随环境温度变化的量V_R（T）。使本实用新型成为能自动感受环境温度变化对冰箱温度实行全自动闭环调节，从而获得最佳的控制功能。开始制冷的上限条件与停止制冷的下限条件相应成为：V_S≤V_R＋△V_R（T）。式中的△V_R（T）为环境温 度变化导致的V_R增量。环境温度上升，R_T减小，△V_R（T）为正值，反之△V_R（T）为负值。即随环境温度的升或降，温控器使控温范围自动相应向降温或升温方向滑移（示意如图2）。无需人工调节，亦不需另加控制环节就可实现冰箱温度全自动控制。这是本发明创造技术上一个重要的附加特征。

冰箱电子控温器具有更便于开发应用其他多种辅助功能的优越性，图3给出了兼有温度测量和数字显示，以及电源电压超压，欠压保护和复电延时保护等辅助功能的本发明创造的一个实施例。

附图说明

图1本发明创造的电路原理结构图。

图2冰箱温度随环境温度变化自动控制示意图。

图3带有其他辅助功能的本发明创造的实施例。

下面结合附图3对实施例作进一步说明。

Ⅰ为温度调节控制环节。电路基本结构和工作原理即上述技术方案，设有开关K₁可选择传感器R_S1（V_S1）或R_S2（V_S2），即选择对冷藏室或冷冻室的温度进行控制。

Ⅱ为温度测量与数显环节。采用一个单运放T₄组成的加法器运算环节完成正温度、零点温度和负温度的测量。通过电阻R₃₀，R₃₂和电位器W₆分压，引入负电压设定值V_Wb与由传感器R_S（R_S1或R_S2，由K₂选择）引入的正电信号V_S（V_S1或V_S2）相加。当传感器处于0℃时，调节W₆使V_W6与V_S（0℃）数值相等但符号相反。加法运算放大器T₄输出则为零，从而获得0℃温度测量。当温度低于0℃时，V_S大于V_S（0℃），即V_S＞｜V_W6｜，所以V_S＋V_W6＞0经加法运算放大器反向，输出为负，完成负温度测量。反之当温度高于0℃时，则V_S小于V_S（0℃），小于V_W6数值，V_S＋V_W6＜0，经T₄反向，输出为正，完成正温度测量。由于传感器的非线性影响，在其测量范围内应分温度区段进行线性处理以提高测量的准确性。对冰箱的温控范围和测温要求划分正负两个温度区段，即按温度下限（如－25℃），0℃，温度上限（如＋15℃）三点进行线性处理，非线性度就可十分满意，自然，按正负两个温段进行线性处理，运算环节应对应有两个不同的放大倍数，这也是在本环节上运用单向反馈技术实现的，本实施例负温段测量具有由电阻R₃₃，R₃₄，R₃₆，R₃₇及电位器W₈等元件确定的较大的放大倍数。 其负反馈量经反馈回路电阻R₃₆提供。并通过调节W₈校负温度值。正温度测量通过电位器W₇，电阻R₃₅，二极管D₉构成的又一单向反馈回路，再附加一个负反馈量，使放大倍数减小。调节W₇获得正温度正确显示。数字显示则采用LCD或LED显示板通用技术。

Ⅲ为电控保护和延时控制输出环节。包括电源电压超、欠压保护和复电延时保护，亦属通用技术。

Ⅳ为电源输入环节。其特点是由同一个绕组向调节放大部分提供正负电源，且与继电器触发电压、数显电源都各自独立。因此电网电压波动，并不破坏线路原来的平衡状态。使得结构简单的电源输入线路，获得了工作的高稳定性。

本实用新型已制出样机，试用结果良好满意。

本发明创造亦可用于空调及其他参数双向控制的场合。

Claims (8)

1、一种电冰箱电子控温器、含有电源输入环节，温度调节控制环节、辅助功能环节，其特征是温度调控环节是仅含一个单运放并设置成有一单向反馈回路的调控环节。

2、按权利要求1所述的控温器，其特征是温度调控环节中提供温度上限设定值的分压电阻是一个能随环境温度变化阻值的热敏电阻R_T。

3、按权利要求1、2所述的控温器、其特征是温度调控环节中的单向反馈电路由二极管和电阻构成。

4、按权利要求1、2所述的控温器、其特征是辅助功能环节中温度测量环节是一个单运放组成的加法运算放大器，有一用来完成0℃测量和温区分段、自负电源引入负电压设定值V_W6，由电阻R₃₀，R₃₂和电位器W₆组成的分压电路，该负电压设定值V_W6和由温度传感器引入的正电压信号同时引到加法器相加，还有一个由电阻R₃₆构成的负反馈回路和一个由电阻R₃₅，电位器W₇及二极管D₉构成的单向反馈回路。

5、按权利要求1、2所述的控温器，其特征是电源输入环节用同一个绕组向调节放大部分提供正负电源，且与继电器触发电压、数显电源都各自独立。

6、按权利要求4所述的控温器，其特征是电源输入环节用同一个绕组向调节放大部分提供正负电源，且与继电器触发电压、数显电源都各自独立。

7、按权利要求1、2所述的控温器，其特征是设有选择冷藏室或冷冻室温度进行控制和测量的转换开关K₁。

8、按权利要求4所述的控温器，其特征是设有选择冷藏室或冷冻室温度进行控制和测量是转换开关K₁。

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