專利名稱：冰箱電子穩(wěn)壓節(jié)能延壽保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種利用冰箱控制其自動(dòng)工作的、作為冰箱自動(dòng)穩(wěn)壓、根據(jù)冰箱負(fù)荷情況自動(dòng)調(diào)節(jié)功率因數(shù)、節(jié)約電能、延長(zhǎng)冰箱壽命并對(duì)冰箱進(jìn)行斷電延時(shí)保護(hù)的冰箱電子穩(wěn)壓節(jié)能延壽保護(hù)器，屬電器技術(shù)領(lǐng)域。
本實(shí)用新型作出以前尚無發(fā)現(xiàn)有電子穩(wěn)壓節(jié)能延壽保護(hù)器，即使穩(wěn)壓器和保護(hù)器，也不具備冰箱自身控制，并且不具備對(duì)冰箱的節(jié)能與延壽功能，且在冰箱不工作時(shí)，穩(wěn)壓器和保護(hù)器仍然消耗電能，自身損耗較大。
本實(shí)用新型的發(fā)明任務(wù)是提供一個(gè)自身耗電量小，輸出容量大，適合各種家用電冰箱使用的；根據(jù)本實(shí)用新型設(shè)定的溫度(或人工設(shè)定的時(shí)間)控制冰箱接通工作時(shí)機(jī)的；減少冰箱的起動(dòng)次數(shù)和減少冰箱的工作時(shí)間的；根據(jù)冰箱負(fù)荷大小自動(dòng)調(diào)節(jié)冰箱電壓以提高冰箱電機(jī)功率因數(shù)的；根據(jù)電源電壓變化自動(dòng)穩(wěn)定冰箱電壓的；在冰箱不工作時(shí)本實(shí)用新型不消耗電能的；并對(duì)冰箱在工作中途斷電自動(dòng)延時(shí)接通工作，以達(dá)到保護(hù)冰箱電機(jī)的冰箱電子穩(wěn)壓節(jié)能延壽保護(hù)器。
說明書附圖
是本實(shí)用新型的電氣原理圖。圖中各部分為1.電源升壓電路，2.控制電源變換電路，3.控制電路，4.調(diào)壓電路，5.電壓信號(hào)檢測(cè)電路，6.電流信號(hào)檢測(cè)電路。
本實(shí)用新型的技術(shù)特征表現(xiàn)為1.利用電源升壓電路1的變壓器B1的次級(jí)線圈L2與市電電源形成正向串連，使電壓高于市電電壓一定的數(shù)值。由調(diào)壓電路4綜合電壓和冰箱工作電流的變壓，自動(dòng)改變可控硅SCR的導(dǎo)通角，以改變加在冰箱兩端的電壓，使冰箱工作在最佳工作狀態(tài)。2.利用冰箱溫度控制器(以下簡(jiǎn)稱溫控器)觸點(diǎn)控制控制電源變換電路2，為控制電路3提供工作電源。3.利用感溫元件感受冰箱溫度的變化(或人工設(shè)定的延時(shí)時(shí)間)增加了冰箱工作的間隔周期，在溫控器接通的瞬間只通過復(fù)合變壓器B2的電壓線圈L1的微小電流，溫控器觸點(diǎn)斷開時(shí)，電壓敏感元件Rm吸收冰箱電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，避免了溫控器觸點(diǎn)的燒傷，減少電氣故障，在保證達(dá)到貯藏目的的情況下，節(jié)約了電能，延長(zhǎng)了冰箱壽命。3.利用冰箱控制器觸點(diǎn)控制本實(shí)用新型的工作，在冰箱不工作時(shí)，本實(shí)用新型不消耗電能，節(jié)約了冰箱外圍設(shè)備的電能損耗。使用本實(shí)用新型產(chǎn)品冰箱不需做任何改動(dòng)。
以下根據(jù)說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)造和工作原理介紹如下冰箱電子穩(wěn)壓節(jié)能延壽保護(hù)器由電源升壓電路1、控制電源變換電路2、控制電路3、調(diào)壓電路4、電壓信號(hào)檢測(cè)電路5、電流信號(hào)檢測(cè)電路6構(gòu)成。其特征是電源升壓部分1中包括一個(gè)電源變壓器B1和繼電器J－1的常開觸點(diǎn)搭接而成的串連升壓網(wǎng)絡(luò)，由控制電路3控制其自動(dòng)投入與切斷。控制電源變換電路2中包括一個(gè)復(fù)合變壓器B2、整流二級(jí)管D1－D4、濾波電容器C1、降壓電阻R2、穩(wěn)壓二級(jí)管DW1搭接而成，為控制電路3提供工作電源，并由控制電路3控制B2的L1與L2的自動(dòng)投入工作的時(shí)機(jī)。控制電路3中包括一個(gè)集成電路Ic、三級(jí)管BG1、二級(jí)管D5－D7、電阻R3－R8、電容器C2、感溫元件Rt、電位器W1、W2、發(fā)光二級(jí)管XD1、XD2、繼電器J、開關(guān)K1搭接而成。由控制電源變換電路提供工作電源，并控制B2的L1與L2的切換與工作時(shí)機(jī)。調(diào)壓電路4中由三級(jí)管BG2、二級(jí)管D8－D13、脈沖變壓器B4、單結(jié)晶體管BT、穩(wěn)壓二級(jí)管DW2、電容器C3、C4、電阻R8－R12、電位器W3、雙向可控硅SCR、電壓表V搭接而成。由B1的L3提供同步工作電源，組成感受電壓信號(hào)檢測(cè)電路5和電流信號(hào)檢測(cè)電路6變化的控制電路。電壓檢測(cè)電路5中包括變壓器B3、二級(jí)管D14、電容器C5、電位器W4、電阻R14、穩(wěn)壓二級(jí)管DW3搭接而成的負(fù)反饋電壓信號(hào)檢測(cè)電路，由控制電路3控制其自動(dòng)投入與切斷。電流信號(hào)檢測(cè)電路6中包括B2的L3線圈、雙向穩(wěn)壓二級(jí)管DW4、二級(jí)管D15、電容器C6、電位器W5搭接而成的正反饋電流信號(hào)檢測(cè)電路。
在實(shí)用新型中使用的各元件的工作原理均為已有技術(shù)，對(duì)所屬領(lǐng)域的工程技術(shù)人員是十分熟悉的，這里不再作詳細(xì)介紹，而對(duì)本實(shí)用新型電路的工作情況介紹如下將冰箱插于電冰箱插座CZ上，接上電源插銷CX，電源一路經(jīng)保險(xiǎn)絲BL，電阻R1降壓，電源信號(hào)燈XD1亮，表示供電正常。XD1選用氖管，耗電量極微小，可以忽略。另一路經(jīng)J的J－1常閉觸點(diǎn)，B2的電壓線圈L1，到冰箱插坐CZ上。Rm的導(dǎo)通電壓高于電源電壓，沒有導(dǎo)通。這時(shí)冰箱內(nèi)的溫度若低于溫控器的接通溫度，溫控器的觸點(diǎn)沒有接通，B2的L1中沒有電流，整個(gè)電路都不工作，稱為初始狀態(tài)，不消耗電能，達(dá)到了節(jié)約冰箱外圍設(shè)備用電的目的。當(dāng)冰箱溫度高于溫控器的接通溫度時(shí)，溫控器的觸點(diǎn)接通，這時(shí)B2的L1和溫控器觸點(diǎn)、電機(jī)線圈串連形成通路，B2的L1中有電流通過，在B2的L3中就有感應(yīng)電壓輸出，經(jīng)D1－D4整流，C1濾波，R2降壓，DW1穩(wěn)壓，給控制電路3提供穩(wěn)定的工作電源。由于B2的L1阻抗很大，電流很小，又由于電機(jī)線圈阻抗很小，絕大部分電壓降都在L1兩端，因此，這時(shí)電機(jī)不能起動(dòng)，其微小的電流對(duì)電機(jī)本身沒有任何影響。當(dāng)B2的L2投入電路時(shí)，由于L2的阻抗很小，絕大部分電壓降都在冰箱兩端，因此，對(duì)冰箱工作沒有影響。下面分四種情況分析整個(gè)電路的工作過程1.延時(shí)電路的工作情況將K放YS的位置，接通了W1、R5、C2組成的充電電路，Ic的正輸入端腳(3)接于C2的兩端，W2、R3、R4組成分壓電路，為Ic的負(fù)輸入端腳(2)提供一個(gè)固定電位。當(dāng)溫控器接通后，給Ic加上了腳(7)為正，腳(4)為負(fù)的電壓，由于接通電源的瞬間，C2兩端電壓較低，b點(diǎn)電位低于a點(diǎn)電位(即Ic腳(2)電位高于腳(3)電位)，Ic輸出低電平，J不工作，但XD2亮，表示在延時(shí)工作狀態(tài)。隨著充電時(shí)間的延長(zhǎng)，b點(diǎn)電位逐漸升高，經(jīng)一定時(shí)間(本實(shí)用新型定為5分鐘至1小時(shí)自由調(diào)節(jié))，當(dāng)高于a點(diǎn)電位(即Ic腳(3)電位高于腳(2)電位)時(shí)Ic輸出高電平，J工作，XD3亮，J的常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，接通了B1的初級(jí)電路和B3及電壓表V的電路，B1的L2正向串入電源電路，使電源電壓提高一定的數(shù)值，經(jīng)B2的L2線圈，通過SCR根據(jù)冰箱需要自動(dòng)調(diào)壓，供冰箱工作，其電壓高低由電壓表V指示出來。J的觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換后，B2的L1斷開，L2通過電流，在L3中仍有電壓輸出，維持控制電路3的工作。當(dāng)冰箱溫度降低到溫控器的斷開溫度時(shí)，溫控器斷開，控制電路3的電源消失，J斷電，整個(gè)電路回到初始狀態(tài)，C2通過D6放電。2.自動(dòng)感溫電路的工作情況感溫元件Rt采用負(fù)阻感溫元件固定于冰箱貯藏室內(nèi)，用細(xì)導(dǎo)線與本實(shí)用新型連接。將K放GW位置，接通了W1、R5、R6組成的分壓電路，為Ic的腳(3)提供一固定電位，同時(shí)接通了W2、R3、Rt組成的分壓電路，為Ic的腳(2)提供一隨溫度變化而改變的電位。當(dāng)溫控器接通后，冰箱內(nèi)的溫度低于本實(shí)用新型設(shè)定的溫度時(shí)，Rt的阻值較大，Ic的腳(2)電位高于腳(3)的電位，Ic輸出低電平，J不工作，XD2亮表示溫控器已經(jīng)接通。隨著冰箱溫度的升高，Rt的阻值逐漸減少，當(dāng)Ic的腳(2)電位低于腳(3)的電位，Ic輸出高電平，J工作，XD3亮。J工作以后，經(jīng)D7、R8將Ic的腳(3)與高電位連接，其它工作情況和前邊相同，不再重述。隨著冰箱溫度的下降，腳(2)電位升高，但由于腳(3)電位遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于腳(2)的電位，直到溫控器斷開，控制電路3的電源消失，整個(gè)過程才告結(jié)束，回到初始狀態(tài)。接通溫度的高低由用戶根據(jù)需要調(diào)節(jié)(本實(shí)用新型定為0－20℃任意可調(diào))，以達(dá)到貯藏目的又節(jié)約電能、減少工作次數(shù)為原則。3.調(diào)壓電路的工作情況J接通以后，接通了B1的初級(jí)電路，同時(shí)也接通了B3的初級(jí)電路和電壓表V的電路。B1的L2和電源正向串連，使電源電壓升高一定的數(shù)值(本實(shí)用新型定為30V)。L3輸出電壓，經(jīng)D8－D11整流，R9降壓，DW2削波，為BT1提供同步電源，經(jīng)D13整流、C3濾波、為BG2所組成的直流放大環(huán)節(jié)提供工作電源，R11決定了冰箱電動(dòng)機(jī)的最低工作電壓(本實(shí)用新型定在180V)。下面分析各電路的工作過程電壓信號(hào)檢測(cè)電路5的控制過程電壓信號(hào)檢測(cè)電路5是利用電壓負(fù)反饋原理工作的。B3的初級(jí)接在電冰箱兩端，感受電冰箱端電壓的變化，次級(jí)經(jīng)D14整流，C5濾波，輸出和初級(jí)電壓變化相對(duì)應(yīng)的信號(hào)電壓。在冰箱工作時(shí)，用W4和電流信號(hào)檢測(cè)電路6的信號(hào)合成，將輸出電壓調(diào)為220V，當(dāng)冰箱端電壓升高時(shí)，e點(diǎn)電位升高，BG2的基級(jí)電流下降，BG2的內(nèi)阻增大，C4的充電速度減慢，BT發(fā)出的脈沖后移，經(jīng)B4藕合到SCR的控制極，冰箱端電壓降低。當(dāng)冰箱端電壓降低時(shí)，工作情況與上述相反。DW3的作用是當(dāng)電源電壓低于下限數(shù)值時(shí)，使電壓檢測(cè)電路5不起作用，達(dá)到了穩(wěn)定電壓的目的。電流檢測(cè)電路6的控制過程電流檢測(cè)電路6是利用電流正反饋原理工作的。B2的L3感受冰箱電流的變化，輸出正比于冰箱電流變化的電壓信號(hào)，DW4起限幅作用，預(yù)防冰箱起動(dòng)時(shí)電流信號(hào)太強(qiáng)而使冰箱端電壓偏高，以保證冰箱端電壓最高不超過220V。輸出信號(hào)經(jīng)D15整流、C6濾波，輸出和冰箱電流變化相對(duì)應(yīng)的信號(hào)電壓。在冰箱工作時(shí)，用W5和電壓信號(hào)檢測(cè)電路5的信號(hào)合成，將輸出電壓調(diào)為220V，隨著冰箱的工作，電流逐漸下降，9點(diǎn)電位下降，BG2基級(jí)電流下降，BG2內(nèi)阻增大，C4充電速度減慢，BT發(fā)出的脈沖后移，冰箱端電壓降低，輸入功率減少，提高了功率因數(shù)，達(dá)到了節(jié)約電能的目的。應(yīng)該指出的是由于控制BG2的信號(hào)是電壓和電流的合成信號(hào)，電流信號(hào)的靈敏度應(yīng)大于電壓信號(hào)的靈敏度。由于冰箱工作后電流是逐步降低的，不存在電流上升的問題，這里不再分析。電壓表V指示出冰箱端電壓的數(shù)值。C7、R4起吸收過電壓保護(hù)SCR的作用。B2還起鎮(zhèn)流濾波作用。4.延時(shí)保護(hù)電路的工作情況在延時(shí)狀態(tài)工作時(shí)，若電源中途停電，控制電路3的電源消失，C2通過D6放電，當(dāng)立即來電時(shí)，延時(shí)電路重新工作，因延時(shí)設(shè)定最短為5分鐘，必須等5分鐘以上電機(jī)才能再次起動(dòng)。在使用感溫狀態(tài)工作時(shí)，若中途斷電，反饋電壓消失，當(dāng)立即來電時(shí)，只有經(jīng)一定的時(shí)間，冰箱溫度回升到Ic翻轉(zhuǎn)時(shí)，才能進(jìn)行再次起動(dòng)，都有效的保護(hù)了冰箱的電機(jī)。
使用過程中，在冰箱電機(jī)不工作開冰箱門時(shí)，由于冰箱內(nèi)照明燈接通，為L(zhǎng)1形成通路，因照明燈內(nèi)阻很大，L4輸出的電壓很低，控制電路不能工作，又由于L1阻抗很大，出現(xiàn)照明燈呈紅光，其亮度不足屬正常，因室內(nèi)都有照明設(shè)備，不影響冰箱內(nèi)物品的觀察。
對(duì)于自動(dòng)除霜的冰箱接上本實(shí)用新型后，由原來的兩天除霜三次改為三天除霜一次，即不影響使用，又節(jié)約了電能。
本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)是將穩(wěn)壓器、節(jié)能器、延壽器、保護(hù)器組合一體，減少了冰箱外圍設(shè)備和外圍設(shè)備能源消耗，節(jié)能效果顯著，成本低，在保證達(dá)到貯藏目的的情況下，明顯的減少了冰箱的起動(dòng)次數(shù)和工作時(shí)間，提高了電機(jī)的功率因數(shù)，減少了溫控器觸點(diǎn)的動(dòng)態(tài)控制電流，減輕了燒傷程度，有效的延長(zhǎng)了冰箱的壽命，并可對(duì)冰箱起保護(hù)作用。
本實(shí)用新型在最佳實(shí)施例中，Ic采用了F007運(yùn)算放大器，繼電器J為小功率繼電器，Rt采用了負(fù)阻感溫元件，BG1采用了NPN型小功率三極管，BG2采用了PNP型小功率三極管，各二級(jí)管為一般小功率硅二級(jí)管，B1－B4為不同容量的變壓器。
權(quán)利要求1.一種冰箱電子穩(wěn)壓節(jié)能延壽保護(hù)器，由電源升壓電路1、控制電源變換電路2、控制電路3、調(diào)壓電路4、電壓信號(hào)檢測(cè)電路5、電流信號(hào)檢測(cè)電路6構(gòu)成，其特征是利用冰箱溫度控制器(以下簡(jiǎn)稱溫控器)觸點(diǎn)控制電源變換電路2中的一復(fù)合變壓器，為控制電路3提供工作電源，在溫控器不工作時(shí)，本實(shí)用新型不消耗電能。
2.按照權(quán)力要求1所述的電子穩(wěn)壓節(jié)能延壽保護(hù)器，其特征是電源升壓電路1中包括一變壓器B1搭接而成，其次級(jí)的L2與市電電源正向串連，使電源電壓提高一定的數(shù)值；采用了補(bǔ)償式升壓原理，使變壓器體積大為減小。
3.按照權(quán)力要求1所述的電子穩(wěn)壓節(jié)能延壽保護(hù)器，其特征是控制電路由運(yùn)算放大器Ic、繼電器J、反饋網(wǎng)絡(luò)R8、D7、電容器C2、放電二級(jí)管D6等搭接而成的控制電路。
4.按照權(quán)力要求1所述的電子穩(wěn)壓節(jié)能延壽保護(hù)器，其特征是調(diào)壓電路4由BT1、BG2、B4、SCR和有關(guān)電阻、二級(jí)管搭接而成的調(diào)壓移相電路，受電壓信號(hào)檢測(cè)電路5、電流信號(hào)檢測(cè)電路6的綜合信號(hào)控制。
5.按照權(quán)力要求1、4所述的電子穩(wěn)壓節(jié)能延壽保護(hù)器，其特征是電壓反饋電路5由B3、D14、W4、DW3所搭接而成的控制電路，跨接在冰箱兩端，受J－2控制，電流反饋電路5由B2的L3、DW4、D15、C6、W5搭接而成的控制電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可作為冰箱自動(dòng)穩(wěn)壓、節(jié)約電能、減少冰箱工作次數(shù)和工作時(shí)間、延長(zhǎng)冰箱壽命，提高電機(jī)功率因數(shù)并兼有冰箱斷電延時(shí)保護(hù)功能的冰箱電子穩(wěn)壓節(jié)能延壽保護(hù)器。其特征是利用冰箱溫度控制器控制電源變換電路2中的電路工作，利用電流和電壓的反饋控制調(diào)壓電路4根據(jù)需要改變冰箱電機(jī)電壓。具有功能多、節(jié)能、延壽、成本低，體積小等優(yōu)點(diǎn)，可用于冰箱穩(wěn)壓、節(jié)能、延壽、保護(hù)之用。
文檔編號(hào)G05D23/30GK2069581SQ9021395
公開日1991年1月16日 申請(qǐng)日期1990年6月15日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月15日
發(fā)明者陳國(guó)清 申請(qǐng)人:陳國(guó)清, 萬黎, 陳國(guó)蓮