Известно, что даже небольшой слой льда на испарителе холодильника существенно ухудшает его работу. Поэтому рекомендуется возможно чаще включать оттаиватель. Экспериментально установлено, что для торговых холодильных установок оптимальным можно считать режим эксплуатации, при котором 2...3 ч происходит охлаждение и 10...20 мин - оттаивание. Именно такой режим обеспечивает предлагаемое вниманию читателей устройство. Оно может быть использовано и в бытовых холодильниках с раздельным включением компрессора и нагревательного элемента оттаивателя.

Электронное устройство автоматического управления температурным режимом работы холодильника состоит из терморегулирующего [1] и время задающего [2] узлов. Первый из них измеряет температуру в камере холодильника и поддерживает ее в заданных регулятором пределах, а второй - периодически через каждые 2...3 ч на 10...20 мин включает нагревательный элемент оттаивателя изморози.

Принципиальная схема устройства управления температурным режимом холодильника показана на рис. 1.

Автомат для холодильника

(нажмите для увеличения)

Терморегулирующий узел состоит из компаратора на микросхеме DA1, измерительного моста R1, R6 - R8, RK1, устройства блокировки терморегулятора на микросхеме DD3, усилителя тока на транзисторах VT1, VT2 и электромагнитного реле K1, включающего электродвигатель компрессора холодильника. Терморезистор RK1 выполняет функции датчика температуры.

При работе терморегулятора сравниваются напряжения на плечах измерительного моста. Сигнал, возникающий на его диагонали, поступает на входы компаратора DA1, а с его выхода через узел блокировки на микросхеме DD3 - на усилитель тока на транзисторах VT1 и VT2, нагрузкой которого служит электромагнитное реле К1. Когда температура внутри камеры холодильника превысит порог, установленный переменным резистором R8, на выходе компаратора DA1 появится напряжение высокого уровня, которое откроет транзисторы VT1 и VT2. В результате через обмотку репе К1 потечет ток. оно сработает и его контакты К1.1 подключают электродвигатель М1 компрессора к сети. Температура в холодильнике начнет понижаться, а сопротивление терморезистора RK1 увеличиваться. Но как только температура понизится до порога, установленного резистором R8 с учетом гистерезиса, вносимого резистором R12, сработает компаратор DA1 и на его выходе установится напряжение низкого уровня. Транзисторы VT1 и VT2 усилителя тока закроются, ток через обмотку реле К1 прекратится и его контакты К1.1 разомкнут цепь питания электродвигателя компрессора.

Времязадающий узел состоит из таймера [2] на микросхемах DD1, DD2, RS-триггера на элементах DD4.1 и DD4.2, усилителя тока на транзисторах VT3, VT4 и электромагнитного реле K2, управляющего работой нагревательного элемента оттаивателя морозильной камеры. Микросхема DD1 выполняет функции задающего генератора и делителя частоты на 32768 и 60, а микросхема DD2 - счетчика-делителя частоты на 6.

При включении питания напряжение, поступающее на входы R микросхемы DD1 через цепь сброса C1R3, установит ее в нулевое состояние. Соответственно напряжение питания, прошедшее на вход элемента DD4.2 RS-триггера через цепь сброса C6R16, переведет его в единичное состояние. В результате на выходе 4 элемента DD4.2 и на входе 2 элемента DD4.1 установится напряжение низкого уровня, а на выходе 3 элемента DD4.1 - высокого. Последнее поступит на вход сброса R счетчика-делителя DD2 и обнулит его.

Задающий генератор микросхемы DD1 вырабатывает импульсное напряжение, частота которого устанавливается переменным резистором R11 в пределах 175...280 Гц. Период этого напряжения в среднем положении движка резистора R1 1 составляет приблизительно 4,6 мс. В микросхеме DD1 импульсы ее задающего генератора поступают на делитель частоты, который увеличивает период импульсного напряжения в 32768 раз, и на выходе S1 возникает сигнал с периодом колебаний 2,5 мин. Далее сигнал подается на вход С микросхемы DD1, и его частота делится еще на 60. так что период импульсного напряжения на выходе М микросхемы DD1 составит уже 2,5 ч. Первый положительный перепад напряжения, появляющийся на выходе М микросхемы DD1 при-близительно через 1,5 ч, проходит через дифференцирующую цепочку C4R13 на вход 1 элемента DD4.1 RS-триггера. Триггер переключится и напряжение на выходе 3 элемента DD4.1 изменится с высокого уровня на низкий. В итоге, на выходе элемента DD4.2 и, соответственно, входе элемента DD4.1 установится напряжение высокого уровня. Оно откроет транзисторы VT3, VT4, через обмотку реле К2 потечет ток, реле сработает и замкнувшимися контактами К2.1 подключит нагревательный элемент оттаивателя Rh к питающей сети.

Одновременно напряжение низкого уровня с выхода элемента DD4.1 поступит на вход разрешения С коммутатора на микросхеме DD3. Коммутатор закроется и отключит терморегулятор от усилителя тока.

Это же напряжение низкого уровня, подаваемое на вход R микросхемы DD2, разрешает работу делителя на 6. В результате сигнал с выхода S1 микросхемы DD1, поступающий на вход СР микросхемы DD2, вызовет через 15 мин появление на ее выходе 6 (вывод 5) сигнала высокого уровня. Это напряжение поступит на вход 6 элемента DD4.2 RS-триггера. Триггер переключится, и на выходе (выв. 4) элемента DD4.2 появится напряжение низкого уровня, которое закроет транзисторы VT3 и VT4. Прохождение тока через реле К2 прекратится, и его контакты К2.1 отключат нагревательный элемент оттаивателя от питающей сети. Сигнал же, поступающий на вход разрешения с микросхемы DD3, откроет коммутатор, и терморегулятор будет подключен к усилителю тока. Делители на микросхемах DDT и DD2 окажутся в нулевом, а RS-триггер - в единичном состоянии.

С приходом следующего импульса с выхода М микросхемы DD1, через 2,5 ч. оттаиватель вновь включится на время, равное 15 мин.

Блок питания устройства управления температурным режимом холодильника состоит из трансформатора Т1, мостового выпрямителя на диодах VD4 - VQ7. стабилизатора напряжения на микросхеме DA2 и сглаживающих конденсаторов С7 - С9. Выходное напряжение блока питания +9 В.

Все элементы устройства, кроме трансформатора Т1, установлены на печатной плате из одностороннего фоль-гированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и размерами 110x65 мм (рис. 2).

Автомат для холодильника

Для монтажа использованы постоянные резисторы МЛТ-0,125, переменные (R8 и R11)-СП4-1, терморезистор RK1 - ММТ-1. Конденсаторы С8 и С9 - К50-16, С1-С7 - К73-9. Транзисторы КТ315Г (VT1, VT3) можно заменить на КТ3102А, а КТ815А (VT2, VT4) - на КТ817А. Электромагнитные реле - автомобильные 113.3747-10 [3], их мощные контакты выдерживают включение электродвигателя компрессора холодильника. Трансформатор Т1 мощностью 2...4 Вт - от сетевого адаптера [4].

При налаживании устройство управления отключают от холодильника, а вместо двигателя компрессора и нагревательного элемента оттаивателя подключают настольные лампы.

Терморегулирующий узел работает при изменении температуры от -14 до +4°С, поэтому на время его налаживания рекомендуется снизить сопротивление резистора R8 до 1,5 кОм, a R7 - замкнуть перемычкой. В этом случае терморегулятор будет работать при температурах от +18°С до +40°С, которые легко обеспечить при регулировке.

Для ускорения проверки работы времязадающего узла рекомендуется емкость конденсатора С2 уменьшить в 100 раз. тогда период импульсного напряжения на выходе М микросхемы DD1 сократится до 90 с. Проверенное и отрегулированное устройство можно установить в холодильник, не забыв при этом увеличить номиналы элементов R8, С2 до указанных на схеме.

Микросхему DD3 можно исключить, если правый по схеме вывод резистора R15 подключить к базе транзистора VT1 и точку их соединения через диод КД503А соединить с выходом 3 DD4.1 (катод диода - к этому выходу).

Литература

  • Д. Матвеев. Электроника помогает холодильнику. - Радиолюбитель, 1998, № 12, с. 13.
  • С. Бирюков. Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах. Справочник, вып. 1132, с. 24, 64, - M.: Радио и связь, 1990 (МРБ).
  • О. Банников. Малогабаритные автомобильные электромагнитные реле. - Радио, 1994, № 9,c.42; № 10,с. 41.
  • С. Бирюков. Сетевые адаптеры. - Радио, 1998, № 6, с. 66.
  • Автор: Г.Скобелев, г.Курган

    Добавить комментарий

    Защитный код
    Обновить

    Навигация

    Инструкции по эксплуатации

    Модуль RP023 питания 5/3,3 В для беспаечных макетных плат.
    Модуль питания для беспаечных плат
    Плата представляет собой модуль питания, имеющий в своем составе два стабилизатора напряжений 5 и 3,3 В. Модуль имеет форму и размеры, позволяющие его устанавливать на стандартные макетные платы, используемые на начальном этапе разработки электронных устройств. При этом значительно экономится драгоценное место на макете, которого, как известно, много не бывает. Напряжение каждой шины питания выбирается с помощью установленного на ней переключателя, что позволяет независимо устанавливать требуемое напряжение на каждой из линий питания. Входное напряжение в диапазоне от 5 до 12 В может подаваться на любой из имеющихся разъемов: стандартный круглый разъем типа DJK-02A или miniUSB. Для контроля выходных напряжений на плате имеется индикатор. Технические характеристики: Входное напряжение постоянное, В - 5…12 Нагрузочная способность каждого выхода, А - 1 Габаритные размеры без
    Цена 300.00 руб.
    Copyright © 2017 Электрические принципиальные схемы.