专利名称:带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器的制作方法
技术领域:
本实用新型属于制冷设备领域,尤其涉及一种用于压缩式制冷设备的控制装置。
背景技术:
目前冰箱的起动控制装置所采用的控制方案为当电源送电后,同时起动冰箱所有的交流用电负荷,如压缩机、风扇电机、化霜装置及照明等线路。但是随着冰箱功能和容量的增加,冰箱所装设的交流感性负载越来越多,例如带有制冰机的冰箱,其主要用电负荷包括制冰机电机、制冷压缩机电机、风扇电机、送冰电机、碎冰电机、碎冰选择电磁阀、进水电磁阀、出冰电磁阀、化霜电热丝等。这些交流感性负载若同时送电起动,一则总起动电流较大(交流负载的起动电流为其正常运行电流的5~7倍),对冰箱的电源要求有较大的容量,若电源满足所有交流负荷的最大启动容量后,当上述负载正常运行时冰箱电源的容量又有较大的富裕量,造成设备、材料、制造成本的浪费;二是上述交流负荷的同时起动,会造成相互之间的干扰,造成其电子控制装置的工作不稳定。
中国专利公开号CN 1237696,
公开日期为1999年12月08日,名称为“冷却单元控制装置”的发明专利申请中公开了一种冷却单元控制装置,其控制线路使用直流马达作为冷却单元的冷凝器风扇马达、蒸发器风扇马达。在冷凝器风扇马达的电源电路设有削波电路,在冷凝器风扇马达的起动时,阶梯性地使施加于冷凝器风扇马达的电压上升。但其无法解决交流负荷同时起动状况下总起动电流大的问题。
实用新型内容本实用新型的发明目的是提供一种可有效地降低交流负荷的总起动电流的带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器。
本实用新型的技术方案是提供一种带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器,包括制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制单元、吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制单元和化霜温度传感器,其特征是设置逻辑控制单元,化霜温度传感器与逻辑控制单元的A/D输入端连接,逻辑控制单元的I/O端口分别与制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制单元、吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制单元连接。
其中所述的逻辑控制单元的I/O端口分别经过驱动单元与制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制单元、吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制单元连接。其所述的化霜温度传感器为热敏电阻;所述的逻辑控制单元为单片机电路;所述的驱动单元为达林顿反向输出驱动器电路;所述的制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制单元和吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制单元为电子开关或继电器电路。
其所述的化霜温度传感器包括热敏电阻Rx、电阻R1、R2和电容C1,其中电阻R1的一端与电源Vdd连接,其另一端与电阻R2的一端连接并经电阻Rx接地,电阻R2的另一端与逻辑控制单元IC1的A/D端口连接并经电容C1接地;所述的逻辑控制单元包括集成电路IC1,其中IC1的A/D端口与化霜温度传感器中的电阻R2的另一端连接,其各个I/O端口分别与驱动单元IC2的各输入端对应连接;所述的驱动单元包括集成电路IC2,其中集成电路IC2的各输入端分别对应的与逻辑控制单元IC1的I/O端口连接,其输出端分别经过制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制继电器控制线圈、吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制继电器控制线圈与电源Vcc连接;所述的继电器电路包括继电器,其中继电器控制线圈的一端与集成电路IC2对应的各个输出端连接,其另一端与电源Vcc连接;继电器主回路的触点串接于电源V和对应的负荷电机线圈接头之间。
与现有技术比较,本实用新型的优点是1.通过逻辑控制单元的控制,按照预先设定好的启、停顺序,依次启动和断开各个用电负荷,将多个交流感性负载的启动时间错开,从而避免了多个交流负载的最大启动电流的叠加现象,减少了整个冰箱电源装置的最大工作需求容量。
2.减少了对供电线路、内部电源的容量需求,降低了材料消耗,节约了制造成本,有利于减轻用户的经济负担。
3.减少了对内部电子控制电路的干扰,有利于整个控制系统的长期稳定运行。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1是本实用新型的电路方框图;图2是一个实施例的线路图。
具体实施方式
图1中,化霜温度传感器与逻辑控制单元的输入端连接,逻辑控制单元的I/O端口经过驱动单元分别与制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制单元、吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制单元连接。
设置化霜温度传感器用于检测冰箱内的温度,当化霜温度传感器测得的温度大于预设定值时,通过逻辑控制器内程序的判断和执行,首先接通压缩机电机,间隔一定时间后再接通风扇电机的高速挡,使风扇电机高速运转,而后,接通风门电热丝的电源,再间隔一段时间后,风门电机得电启动,最后,接通吧台电热丝的电源。
当化霜温度传感器测得的温度小于预设定值时,通过逻辑控制器内程序的判断和执行,首先接通化霜电热丝的电源,通电一定时间后,断开化霜电热丝的电源,接通吧台电热丝的电源,当吧台电热丝通电时间达到预设定值后,断开其电源,接通风门电热丝的电源对风门进行加热化霜,经过一定时间间隔后,断开风门电热丝的电源,启动制冷压缩机电机制冷,待压缩机运行一定时间后,接通风扇电机,最后,接通风门电机。
通过上述负荷的启动、停止顺序的合理设定和编排,使得逻辑控制单元能根据冰箱的实际工况及需要,合理安排和错开各个交流感性负荷的启动时间、启动间隔时间和启动顺序,最大可能地减少总的设备起动电流。
设置驱动单元的目的是为了提高逻辑控制电路(单片机电路)输出触点的带负荷容量,亦即通常所说的对单片机输出接点容量的进行(容量)扩展。
图2中,热敏电阻Rx、电阻R1、R2和电容C1构成温度检测传感器电路,其中电阻R1的一端与电源Vdd连接,其另一端与电阻R2的一端连接并经电阻Rx接地,电阻R2的另一端与单片机IC1的A/D端口连接并经电容C1接地,单片机IC1的各个T/O端口I/O-i(i=1、2、3、4……,下同。)分别与达林顿反向输出驱动器电路IC2的各输入端INi对应连接,其输出端O-i分别经制冷压缩机、风扇电机、风门电机的起动控制继电器J1~J3、吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制继电器的控制线圈J4~J6与电源Vcc连接,继电器J1~J6主回路的触点J1k~J6k串接于电源V和对应的负荷电机线圈CH1~CH6之间。
热敏电阻Rx将冰箱内的温度转化为电信号,通过单片机IC1的A/D端口输入至IC1中,与预设的设定值进行比较;单片机根据比较的结果进行判断、选择,确定各个交流负载的起动先后顺序和通电运转时间;通过其相应的I/O-i端口输出控制信号,通过驱动单元去控制相应电机或电热丝的起动、停止和通、断电,从而达到有效降低交流负荷的总起动电流、降低电源总需求容量的目的。
电源Vcc为12V,Vdd为5V,集成电路IC1可选用PIC16C74B、MK8974A或MC68HC908J等型号的单片机芯片,IC2可采用ALLEGRO公司的ULN2000系列达林顿反向输出驱动器芯片,如ULN2001、ULN2003或ULN2004等型号的产品。
其他部分线路均为已有技术,在此不在叙述。
本实用新型可广泛用作各种大容量、多功能、多负荷冰箱的负荷起动控制和保护装置。
权利要求1.一种带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器,包括制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制单元、吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制单元和化霜温度传感器,其特征是设置逻辑控制单元,化霜温度传感器与逻辑控制单元的A/D输入端连接,逻辑控制单元的I/O端口分别与制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制单元、吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制单元连接。
2.按照权利要求1所述的带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器,其特征是所述的逻辑控制单元的I/O端口分别经过驱动单元与制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制单元、吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制单元连接。
3.按照权利要求1所述的带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器,其特征是所述的化霜温度传感器为热敏电阻。
4.按照权利要求1所述的带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器,其特征是所述的逻辑控制单元为单片机电路。
5.按照权利要求1所述的带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器,其特征是所述的驱动单元为达林顿反向输出驱动器电路。
6.按照权利要求1所述的带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器,其特征是所述的制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制单元和吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制单元为电子开关或继电器电路。
7.按照权利要求1或3所述的带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器,其特征是所述的化霜温度传感器包括热敏电阻Rx、电阻R1、R2和电容C1,其中电阻R1的一端与电源Vdd连接,其另一端与电阻R2的一端连接并经电阻Rx接地,电阻R2的另一端与逻辑控制单元IC1的A/D端口连接并经电容C1接地。
8.按照权利要求1或4所述的带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器,其特征是所述的逻辑控制单元包括集成电路IC1,其中IC1的A/D端口与化霜温度传感器中的电阻R2的另一端连接,其各个I/O端口分别与驱动单元IC2的各输入端对应连接。
9.按照权利要求1或5所述的带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器,其特征是所述的驱动单元包括集成电路IC2,其中集成电路IC2的各输入端分别对应的与逻辑控制单元IC1的I/O端口连接,其输出端分别经过制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制继电器控制线圈、吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制继电器控制线圈与电源Vcc连接。
10.按照权利要求1或6所述的带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器,其特征是所述的继电器电路包括继电器,其中继电器控制线圈的一端与集成电路IC2对应的各个输出端连接,其另一端与电源Vcc连接;继电器主回路的触点串接于电源V和对应的负荷电机线圈接头之间。
专利摘要带吧台制冰机冰箱的顺序启动保护器,属于制冷设备领域。包括制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制单元、吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制单元和化霜温度传感器,其特征是设置逻辑控制单元,化霜温度传感器与逻辑控制单元的A/D输入端连接,逻辑控制单元的I/O端口分别与制冷压缩机、风扇、风门的电机起动控制单元、吧台电热丝、风门电热丝、化霜电热丝的控制单元连接。本实用新型通过逻辑控制单元的控制,将多个交流感性负载的启动时间错开,从而避免了多个交流负载的最大启动电流的叠加现象,减少了整个冰箱电源装置的最大工作需求容量。本实用新型可广泛用作各种大容量、多功能、多负荷冰箱的负荷起动控制和保护装置。
文档编号F25D29/00GK2557894SQ0226762
公开日2003年6月25日 申请日期2002年6月14日 优先权日2002年6月14日
发明者王东宁, 李治平, 王滨后, 金红旗 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔股份有限公司