电子温控器应用 电冰箱温控器原理及应用

小编 2025-03-18 电子头条 23 0

电冰箱温控器原理及应用

电子温控器,不仅在温度特性上与压力式温控器相同,而且根据冰箱厂家的要求可以很容易地改变温度特性,省去了压力式温控器因改变温度特性而需要组织生产新零件的程序,加快了新产品配套过程,并降低了生产成本.该电子温控器同时具有半自动除霜功能,根据需要,可手动启动除霜加热器,到达设定温度时,自动停止除霜。

工作原理

1 电 源

如图1所示,交流220V经变压器TR1降压后,再经整流、滤波输出约12V直流电压,供给压缩机继电器RC和除霜加热丝继电器RH.同时经R20,D8,C7稳压后输出约6.8V直流电压供给其余逻辑控制及检测。

1.2 温度控制

本电子温控器采用负温度系数(NTC)热敏电阻Rt1,Rt2作为感温元件,其在常温(25℃)时的电阻值约为3k8,正常工作温区大致在-60~+100℃之间,并用环氧树脂及金属外壳封装,以适当减少温度感应灵敏度.具有灵敏度高、热惯性小、低温阻值大,在一定温度范围内阻值基本呈线性变化、价格便宜等优点,可广泛用于温度控制及检测.

电子温控器逻辑控制原理如图2所示,电冰箱压缩机的开停由冷藏室的温度控制,Rt1(冷藏室热敏电阻)为冷藏室温度传感器,Rt1和R19组成分压器,随着冷藏室温度的变化,IC1(四电压比较器LM339)的5,6脚电压V(6)随之改变.IC1的4脚电压恒定不变.V(4)=30/(30+20)&TImes;6.8=4.1VIC1的7脚电压由温度调节电位器R4决定,当电位器R4调至低档(温控器暖点)时,R3,R4的等效电阻R34=0.49k8,此时,V(7)=(1.1+0.49)/(1.1+0.49+2.4)&TImes;6.8=2.71V

  当电位器R4调至高档(温控器冷点),此时,V′(7)=1.1/(1.1+0.52+2.4)&TImes;6.8=1.86V

  当电位器R4调至中间位置(温控器中点),选择R4电位器阻值呈线性变化,此时可计算出V″(7)=2.3V由IC1的7脚电压变化值可以看出:V″(7)=0.5(V(7)+V′(7))

  这样,通过合理选择热敏电阻Rt1,可使温控器停机温度随电位器位置的不同而基本呈线性变化.当电冰箱通电后,由于温度较高,Rt1阻值较小,此时因

   V(6)>V(7),V(6)>V(4)故

   IC1输出V(1)=“0”,V(2)=“1”.此时IC2(四或非门电路CD4001)的4脚输出V02=“1”,压缩机继电器RC吸合,电冰箱开始制冷.随着温度的降低,Rt1阻值增加,V(6)随之减小,当温度降至约4℃时,Rt1=6.7k8,此时V(6)=4.1V因V(4)=4.1V不变,故V(6)V(7)此时V(1)=“0”,V(2)=“0”.因此IC2的输出V02=“1”保持不变,电冰箱继续制冷.随着温度的进一步降低,Rt1阻值继续增加,假设调温电位器置于中点,则当温度降低至约-20℃时,Rt1=19.6k8,此时V(6)=2.3V。

故V(6)V(7)=2.3V(中点位置),但V(6)V(7),V(6)>V(4)时,IC1输出V(1)=“0”,V(2)=“1”.IC2输出V02再次反转为高电压,压缩机继电器RC吸合,电冰箱重新制冷.如此反复,冷藏室探头处的温度被控制在+4~-20℃之间波动。由以上分析可以看出,温控器开机温度(C/ON,W/ON)维持在+4℃保持不变,而停机温度可随调温电位器位置不同而改变,其温度特性与调温电位器位置的关系如图3所示.此例中:C/OFF=-24℃,W/OFF=-16℃N/OFF=-20℃,C/ON=W/ON=+4℃从而达到了WDF系列温控器定温复位的要求.改变电阻参数,即可改变开、停机温度特性,满足不同用户的要求.

1.3 半自动除霜

半自动除霜的控制电路由IC1(四电压比较器LM339)的另外一半及其外围电路组成.对IC1进行分析:

​​​

​正常时,即按钮AN101,AN102都未按下时:IC1的8脚电压V(8)=V(11)=5.65.6+3&TImes;6.8=4.43V.IC1的10脚电压V(10)=6.8V.IC1的9脚电压V(9)随除霜热敏电阻Rt2的阻值变化而变化,温度升高,Rt2阻值降低,V(9)增高;温度降低,V(9)减小.当冷冻室温度较高,则V(9)>V(8).这时即使按下除霜按钮AN101,因为IC1的输出端V(14)=“1”,则IC2的输出V(01)′=“0”,除霜继电器RH不导通,故此时不进行除霜加热.当冷冻室温度较低,使V(9)V(11),则IC1的输出端V(13)=“0”,则IC2的输出端V01′=“0”,保持不变,也不会进行除霜加热.此时若按下AN101按钮,则V(10)=0

文章素材来自互联网

保护用电安全,缺它可不行,3分钟带你了解温控器结构及工作原理

今天我们分享#温控器#的结构和工作原理,阅读本文预计耗时3分钟。

温控器是#家用电器#上常用的一个保护装置,所做的项目中经常会用到这个器件,可以说这个器件成本不高,结构也非常简单,但是在产品上起到了非常大的作用。

不同于其他要完成功能性的电器件,温控器最大的应用是作为一个保护装置,只有在机器出现异常情况下,温控器才会工作,而机器正常工作时,温控器不会动作生效。

本文以常闭型可复位温控器为例进行介绍,温控器主要结构如下:温控器外壳、铝盖板、双金属片以及接线端子组成。

双金属片是温控器的灵魂组件,双金属片是由两片热膨胀系数不同的金属压合而成,当金属片上的热能增大时,因为两片金属热胀冷缩程度不一致,一片金属的张力会慢慢增大,张力大于另一片金属片的弹力时,会瞬时产生形变,使金属片的触点与端子触点脱离,断开电路。当温度逐渐降低时,一片金属的收缩力逐渐增大,当这个力大于另一片金属时,也会产生形变,瞬间使金属片触点与端子触点接通,从而使电路导通。

温控器内部结构

如下动画演示动图,可以直观地看到温控器动作时的状态。

常闭温控器动作动画演示

实物演示如下图,可以明显看到双金属片受热断开电路,回温后导通电路的动作过程。

常闭温控器动作实物演示

上面我们介绍了常闭型可复位温控器,通常,在家用电器上,可复位温控器会搭配手动复位温控器使用。例如洗衣机、烤箱上的加热管,因为加热管周边温度非常高,使用常规的温度传感器一个是成本要增加很多,另外也要增加电脑板硬件成本和软件设计复杂程度,所以,可复位温控器搭配手动温控器成为一个成本和功能最优的选择。

一旦可复位温控器故障失效,手动温控器可以作为双重保护装置使用,大部分的产品设计,手动复位温控器是在可复位温控器失效时,才会动作,所以,同时,一旦需要手动复位,可以提醒用户检查设备工作是否存在异常情况。

我们今天讲解的是常用的温控器结构,可以根据以上的结构拓展一下,双金属片是因为膨胀系数不同,发生了热能向机械能的转化,如果换成对温度敏感的液体、温度产生的压力变化、热敏电阻等等变化源,就可以衍生出不同的温控器。

同样,为了更直观地进行演示,我们使用了LED灯作为被控负载,实际上,家用电器上可以为加热管、电机、压缩机等等负载进行保护。

后续我们会逐渐展开家用电器上的器件的介绍分享,欢迎评论区留言讨论。

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