东芝GR2041型电冰箱电路分析
东芝GR2041型电冰箱电路分析
该电路由电源电路、主电路和控制电路三部分组成。控制部分又包含电子温度控制电路和电子式温控手动除霜电路。见图1
1 电源
交流220V经变压器T801后，经整流二极管D805、D806整流、C806滤波，输出约+14V（12~13V）直流电压给压缩机继电器J1和加热继电器J2和三极管Q811、Q812供电。同时+14V直流电压，经限流电阻R812稳压管D808、C808简单稳压后输出约7V（6.8~7V）直流电压，为集成电路Q801、Q802和其它电路供电。
2 电子温度控制电路
温度控制电路由温度设置电路（R121、R122、R123、可调电位器R124）、冷藏室温度转换电平分压电路（RS、R806、C801）、温度下限电压比较器Q802 1、温度上限电压比较器Q8012、温控R—S触发器Q801 1、2和三极管Q811和启动继电器J2等组成。
温度设置电路（R121、R122、R123、可调电位器R124）中的可调电阻R124是温度设置电位器。它装在冰箱内右侧板上，并标有MIN （弱冷）、NORMAL（正常）、MAX（强冷）三个控制标志点，用于根据需要调节箱内的控制温度。当R124调整到上端（MIN）位置时，温度下限比较电压U6约为2.4V；当R124调整到下端（MAX）位置时，温度下限比较电压U6约为1.6V；当R124调整到中间（NORMAL）位置时，温度下限比较电压U6约为2V。
冷藏室温度转换电平分压电路（RS、R806、C801）中的RS是具有负温度系数的热敏电阻，其阻值随箱内温度上升而减小，因此图中A 点电位UA的变化就反应了冷藏温度的变化，温度升高阻值减小，经分压后UA随之升高。
电冰箱压缩机的启停由冷藏室的温度控制。冷藏室温度由传感器（热敏电阻Rs）检测。Rs和电阻R806组成分压器，随着冷藏室温度的降低，RS的阻值增大，Q802的4、7脚电压随之降低。集成电路Q802是电压比较器。内部电路如图2所示。其工作状态是：当+端电压<—端电压，输出为低电平；当+端电压>—端电压时输出为高电平。
图2 电压比较器内部电路图图3 R—S触发器内部电路图
Q802的5脚电压R801、R802分压决定，约为4.2V。6脚的电压由控制板的电位器R124决定，在1.6~2.4之间调整。当4、7脚的电压高于5脚和6脚电压时，2脚为高电平，1脚为低电平。
Q802的2脚和1脚的输出分别输入到Q801的1脚和6脚，Q801是一块CMOS数字集成电路。如图3所示。温度控制电路只用了Q801的一半。1脚和6脚是其中两个或非门的输入端，这两个或非门的输出端3、4脚交叉连接到另一输入端的2脚和5脚，构成R—S触发器。工作状态是：S（SET、置“1”、置位）=“0”、R（RESET、置“1”、复位）=“1”、Q1=“1”；S=“1”、R=“1”、Q1=“1”；S=“1”、R=“0”、Q1=“0”。
压缩机的启动点取决于Q802的5脚与Q802的4脚的电压的高低。Q8024脚的电压反应了冷藏室内的温度。Q8025脚的电压是固定的，所以压缩机开车点冷藏室的温度也是固定的。一般在3.5~5.5℃。压缩机的停车点取决于Q8026脚和Q8027脚电压的高低。Q802的6脚电压可由电位器R124调整，因此压缩机停车点的温度是可调的。Q8026脚电压调得越低（控制板上的刻度越大），电冰箱的最低温度也越低。这种控制方式与一般直冷式电冰箱采用的定温复位方式并无区别，只是采用了电子线路来实现而已。
下面将电子温控电路工作原理归纳如下：
当温度升高超过上限温度时，UA（U4）>U5（4.2V），Q802电压比较器2的2脚输出低电平“0”；同时UA（U7）>U6（1.6~2.4V）Q802电压比较器1的输出端1脚输出高电平“1”。此时Q801的Q1端输出高电平，经R805、R813、D801加到Q811的基极，Q811饱和导通，继电器工作，主回路J2的常开触点闭合，接通压缩机电源，电冰箱开始制冷。
制冷过程中冷藏室温度不断下降，当温度下降至低于上限温度而高于下限温度时，由于RS增加使UA
当温度下降到低于下限温度时，UA 3 电子式温控手动除霜电路 半自动除霜的控制电路由Q802和Q801的另一半及其外围电路组成。Q802的电压比较器3为除霜温度比较器。由R808和R809分压约为+4.5V电压作为上限比较电压U9加在Q802的同相输入端9脚上。其作用是使冷藏除霜后的温度比冷藏室温度略高一点，以保证在除霜结束后，压缩机立即重新启动。 由冷冻室的热敏电阻DＳ和R810分压后得到的冷冻室温度比较电平U8，加到除霜温度比较器Q802反相输入端8脚上。当温度上升时，热敏电阻DS阻值减小，U8升高，U8＞U9，电压比较器Q802的输 出端14脚输出低电平“0”；当温度下降时，U8下降，U8＜U9，电压比较器Q802的输出端14脚输出高电平“1”。 除霜启动开关S101接在Q801“与非”门3和4构成的R—S触发器13脚上（置“１”S2端）。停止除霜开关S102和除霜温度比较器Q80214脚一起连接到Ｒ－Ｓ触发器8脚上（置“０”R2端）。触发器Q801的输出端11脚Q5直接驱动晶体管Q812。 当按下手动除霜按钮S101时（冰箱标出START字样），则Q801的输入脚U13（S2）为低电平“０”，输出端11脚（Q2）输出高电平“１”，经R814、R811加到Q812的基极使其饱和导通，继电器J1工作，除霜指示灯（LED01）亮。 在Q812饱和导通时，不管Q8013脚Q1输出是高电平还是低电平，由于二极管D803接在Q812集电极与Q811基极回路之间的箝位作用，晶体管Q811基极电位箝位到0.45V，因此晶体管Q811总是处于截止工作状态，继电器J2不工作。主回路中J2的常开触头断开，压缩机不工作；同时由于J2线圈带电，其常开触头J1闭合，220Ｖ交流电源接通化霜电热丝Ｄ回路，冷冻室开始除霜。当按下开关S101后松开，由于7V直流电源经R119及R120分别接到Q801的S2、R2端,其电位保持为“1”状态，输出端Q2（U11）输出的高电平不变“1”，化霜继续进行。 当温度上升超过冷冻室上限温度时，Q802的U8>U9，Q80214脚输出U14（R2）低电平“0”；或者按下停止除霜按钮S102，使U14为低电平时，由于S101按钮已放开，+7V电源经R119向C804充电使使Q801的13脚（S2）为高电平“1”，Q80111脚U11（Q2）输出低电平“0”，Q812截止，J1线圈失电，其常开触点J1断开，电热丝D断电，手动除霜停止。 此时箝位二极管D803失去箝位作用，从而恢复了温度控制电路对Q811的控制作用。这时不管S102是否再按下或断开（即U14=“0”或“1”），也不管Q802中U8如何随冷冻室温度变化而改变，由于R-S触发器中S2端U13为高电平“1”，都不能改变Q80111脚U11的低电平状态，Q812将始终工作在截止状态；只要不再按下除霜启动按钮S101，压缩机总处于制冷运行状态。 东芝GR-207E电冰箱检修 故障现象：通电后不制冷 故障分析与检修：通电后不制冷，原因有压缩机故障、制冷剂泄漏、主控制板损坏等。 经查冰箱压缩机根本没启动，打开冰箱背部检查压缩机电机绕组电阻、对地绝缘电阻均符合有关标准参数，说明压缩机电机无烧毁、开路现象。拆下主控板，用万用表测温控器中蒸发感温头热敏电阻阻值为4kΩ（该感温头热敏电阻具有负温度特性，是将温度变化转换为电压变化的器件)，此时室温为15℃，与感温头特性数值表给出值相符(见附表)。短接感温头，压缩机仍未启动，故障原因缩小至主控制板中。主控板中运放作为电压比较器，将感温头拾取电压信号与基准电压信号进行比较，正常启动时，通电瞬间如冷藏室内温度高于温控器整定值，此时运放2脚输出高电平，导致与非门和非门数字集成电路Q802(TC4572BP)的{12}脚为低电平，{11}脚为高电平，经R816、D806加至Q811 b极，Q811导通，RY01继电器吸合，压缩机启动并开始制冷。当冰箱内温度持续下降，至运放2脚输出变为低电平时，导致Q802{12}脚为高电平，{11}脚为低电平，使三极管Q811截止，继电器RY01断电释放，压缩机停止运转，停止制冷。在制冷状态下实测Q811b极电压为零，Q802{11}脚电压为5 6V正常，拆下二极管D806 用万用表检查已开路损坏，用同型号管更换后启动制冷一切正常。 东芝GR204电冰箱不启动 故障现象；通电后压缩机不启动。 检修：该冰箱压缩机启、停受温度控制电路控制。压缩机不启动应先查温度控制电路部分。该电路主要由检测温度的冷藏室传感器，温度调节激励控制板组成。冷藏室温度传感器TR1由一个负温度系数热敏电阻组成，其电阻值随着冰箱内实际温度升、降而减、增，并和电阻R806组成分压电路对6 8V电压进行分压，实现了温度信号到电压信号的转换。分压点电压高低代表了冰箱内温度的高低，该电压直接加至集成块IC1(TA75539P)7脚(同相端)；6脚为(反相端)基准电压输入端，温度调节电路由电阻R121、R123及电位器R124组成，调节改变电位器R124的阻值等于改变了6脚基准电压整定值，实现了冰箱内温度调节控制。正常时6脚最高电压为2 2V，当冰箱内温度高于温度调节整定温度时，传感器阻值变小，分压点处电压升高，IC17脚电压升高大于6脚电压，此时7、6脚电压经IC1比较后，其输出端1脚输出高电平，此高电平加至集成块IC2(TC401BP)6脚，IC23脚输出高电平经电阻R805、R815、D801加至三极管Q811，导致该管饱和导通。压缩机继电器RY01受电吸合，压缩机启动制冷。当冰箱内温度降低到温度整定值时IC17脚电压低于IC16脚电压。其1脚输出低电平，IC23脚输出低电平导致Q811截止，继电器RY01断电释放，压缩机停转制冷结束。压缩机不启动应先检查压缩机和继电器RY01。通电测Q811 b极电压正常，短接三极管Q811c、e极，压缩机启动制冷正常。判定Q811以前电路正常，故障原因为三极管Q811开路。用同型号管子更换后，恢复正常。 冰箱维修 1．压缩机是否停机，如果不停机，可以再从下面分析： 冰箱内温度偏高，这有两种情况：首先是制冷系统漏氟，也就是没有制冷剂，虽然冰箱一直在运行，但箱内温度是不能下降的，时间过长后，箱内食品就会坏掉，所以要及时修理。一般只要不是新冰箱，出现这种情况的都是很慢，它的前期是在冷藏室内有半边有霜，而另一半边无霜，结霜边较厚，时间较长后，冷藏室内就不会有霜，这时可能只有一些水球出现，箱内温度较高。此种冰箱一般较难修理，因为漏点很难找到，所以修好后也不能保有较长的使用时间，如果漏点在外还比较邹找到，此时通过氧焊能处理好。第二种温度偏高的原因为蒸发器内结霜，这种情况主要为风冷冰箱，这种冰箱只有一个蒸发器，当蒸发器上结霜不能化掉后，会使风道出现堵塞，冷量不能外出，所以冰箱也不能制冷。出现这种情况的原因为化霜系统有问题，可能是化霜定时器有故障，或发热管已经烧断。 2. 压缩机不能启动 1).冰箱有无电源，我们可以打开冷藏室门，如果其内灯可亮，说明冰箱有电，如果不亮灯，可以检查总电源是否有电，然后检查冰箱保险丝（不是所有冰箱都有），最后检查温控器的触点是否有问题。2).压缩机是否烧坏，可以检查电机线圈是否烧断，最后检查启动器的情况，有时是过热保护器在起作用，需要过一定时间，让压缩机温度下降后才能启动。 3).温控器不能复位，由于触点烧结在一起，使其不能脱离，造成故障。 3. 冰箱的温控器失灵 由于冰箱温控器本身失灵也会造成冰箱不停机，但这种不停机不会 只在高温环境下有，在各环境温度下都有，只是在高温环境下情况更严重。主要原因是机械温控器漏氟，或感温头不能感受到温度，电脑冰箱的控制电路板故障。 4. 冰箱的制冷剂泄露 这种情况冰箱不制冷的前期表现，时间长后冰箱的温度就会上升，慢慢开始不制冷，但冰箱的压缩机仍在工作，一个好的方法可以判断冰箱好坏，如果压缩机在工作，但冰箱的两侧面不发热（现在冰箱大多数是这样），就可以初步确定。 冰箱维修实例分析 冰箱因系统泄漏或者而造成的压缩机不停机、不制冷、制冷效果差等现象，是冰箱常见故障，由于维修失误造成的系统堵塞也是常见故障。 一、制冷系统的堵塞一般的是有脏堵和冰堵，油堵的故障很少见。脏堵是由于制冷系统中有杂质（氧化皮、铜屑、焊渣等），当他们虽制冷剂循环时，在毛细管或干燥过滤器处发生堵塞。冰堵是由于制冷系统进入水分造成的，R12本身含有一定的水分，加上维修中抽真空的工艺要求不严格，加氟过程中带进水分，还有就是因为泄漏后在压缩机中存有水量，当压缩机高温作用下制冷剂有液态转换为气态，这样水分便随制冷剂的循环进入又细又长的毛细管。当每千克制冷剂含水分超过20毫克时，过滤器内部的干燥硅粒子达到饱和后，再不能吸收水分，那么当毛细管出口温度低于零度时，则水分就会从制冷剂当中分离出来，凝结在毛细管的出口，形成冰堵。 脏堵和冰堵可分为全堵和半堵，，其故障现象为蒸发器不结霜或结霜不满，冷凝器候补温度偏高，手摸干燥过滤器或冷凝器没有温度，切开工艺管有大量的气体喷出，证明系统循环不畅通。 冰堵形成后，压缩机排气阻力增大，冷凝器不热，加热蒸发器一段时间，又可以正常工作，但在连续工作一段时间故障重新出现，这就是冰堵的特征。 二、制冷系统泄漏，大部分发生在蒸发器、冷凝器、防露管等，还有就是焊接的接头，一般的冰箱冰柜都采用铝质材料和流扎钢管制成的，生产工艺差、材料的质量低劣，在使用过程中长时间的停顿，没有清洗和干燥处理，被氧化腐烂，出现泄漏，还有的是由于使用不当，在清理当中和搬运当中造成的震动和碰撞原因引起的泄漏。制冷系统的泄漏，表现为：制冷效果下降、不制冷等。所以在检查此类故 障时仅凭压缩机不停机、不制冷、制冷效果差来判断制冷系统是堵塞或泄漏其理由不充分，应该根据具体的现象分析鉴别。 维修实例分析： 例一、沈努西三门冰箱不工作 分析与检修：首先检查压缩机和温控器，发现压缩机热保护其损坏，侧脸股压缩机的绕组的直流电阻，分别是6、24、30欧姆，分析压缩机得主绕组损坏，原压缩机是125瓦的，插下压缩机发觉没有制冷剂喷出，询问用户得知，已开始制冷效果差，后来就不制冷，就没有人管，过了几天就不工作了；根据提供的情况分析是由于没有制冷剂引起的压缩机工作时间过长，没有制冷剂循环来帮助压缩机散热，导致压缩机损坏，必须对系统打压检漏，为了快速判断出泄漏的地方，采用了分段打压的方法。江干燥过滤器和毛细管处断开，并把两个接头焊封，再将压缩机吸气管断开，分别焊接上工艺管，工艺管的另一端接有三通修理阀，安装高压压力表（2.0MPa）然后向低压部分冲入氮气压力至0.8Mpa,高压端加压力至1.6Mpa,保压24小时，发现高压端的压力没有变化，低压端压力下降到0.3Mpa，说明低压端泄漏，经仔细观察，发现冷冻室蒸发器（办事蒸发器）下部有油迹，仔细检查发现有一块漆皮爆裂，除掉漆皮，发现有一个小小的腐蚀造成的小孔，故对此小孔决定采取粘补的方法,具体方法是：除掉爆裂的漆皮，用抹布才干净，然后用水砂纸，打磨干净外表，然后涂上JC-311粘合剂，外补贴一层用干燥过滤器包装袋剪下的一小块合适大小的小片，24小时后粘合剂完全固化后，恢复管路，更换压缩机，确保一次性修好，再次整个系统打压至0.8Mpa,保压12小时压力没有变化，为了防止冰堵，更换干燥过滤器后进行抽真空处理，制冷剂，试机一切正常，故障排除。 例二、台华意BCD-185型冰箱，压缩机运转不听，冷冻室、冷藏室均不制冷。 故障分析检查：手摸冰箱后面的冷凝器不热，压缩机吸排气也没有温度，压缩机也不热，切开压缩机工艺管没有气体溢出，判断系统内部的制冷剂泄漏光了。采用打压的方法对系统整体打压，发现压力表停留在0.2Mpa处表针颤抖，压力不再增加，检查外观没有发现泄漏，耳朵贴在箱体上听到有“嗤嗤”的声音，根据声音的位置判断在冰箱的下边，仔细检查发现下门的门下边得外壳烂掉了，气流是从这里出来的，判断防露管腐蚀漏气，采用切除防露管的方法，为了保证冷凝器的散热效果，用直径6毫米的铜管，4米接到原来的防露管处，再打压检漏，保压12小时压力时0.8Mpa不泄漏，然后放掉气，真空处理，充入制冷剂，开机试验一切正常，故障排除。 例三、一台新飞220立升的双门双温双控冰箱，压缩机运转不停，但制冷效果差（专修）。 故障分析与检修：此机是双温双控的冰箱，县关闭冷冻室的温控器，观察冷藏室的制冷效果，15分钟以后保鲜室的后板上结了很多的霜，证明冷藏室工作正常，在打开冷冻室的温控器，关闭冷藏室的温控器，15分钟以后冷冻室的蒸发器上只有少量的霜，大约有40厘米的蒸发器管上挂霜，其他的地方只有露水，证明冷冻室工作不正常，怀疑内部堵塞现象，从多方面考虑电磁法与毛细管的连接处阻塞或者是干燥过滤器导电磁阀之间堵塞、或者电磁法工作不正常，先断开电磁法于干燥过滤器的连接，开启压缩机观察气流状态有些减小，有可能是干燥过滤器阻塞，于是更换赶在过滤器再试验气流不错，再焊开毛细管与电磁阀之间的连接打压发现又脏东西吹出，证明了在原来的修理工在维修当中由于焊接的问题引起过多的赃物进入系统内，于是加压吹 出脏东西观察气流（从毛细管吹出的、电磁阀吹出的）都正常，也没有杂质后，在连接好管路，抽真空，加氟一切正常，故障排除。 例四、杨子冰箱BCD230型，维修后出现间断制冷 此冰箱专修，故障现象：一开机工作个状态正常，10-30分钟后压缩机声音加大，冷冻室原来结的冰慢慢的化掉，判断为冰堵，为了证实，再开机后听到压缩机声音加大时，拔掉冰箱电源仔细听冰箱内有没有气流声，一开始没有，打开冷冻室门，等待有10分钟左右以后听到冷冻室后部有气流声，再开压缩机又可以知冷到过一段时间有城府出现，证实了冰堵引起的工作不正常。 切开压缩机的工艺管放出制冷剂，用100瓦的白炽灯泡放到冰箱的冷冻室内加温，将原来的干燥过滤器换掉，再压缩机工艺口接上维修阀，加热约2小时后开启真空泵，对系统抽空处理，抽空时间在1小时以后，取出加热灯泡，关掉真空泵，加100克制冷剂，开机30时分钟左右没有发现冰堵现象，为了安全起见，再次对系统抽真空，同时还要加热冷冻室，同时对干燥过滤器加温在100度左右，约一小时后再加氟开机试验，一切正常。 一台日立双门冰箱制冷剂泄露检修实例 一台日立双门冰箱压缩机能正常启动运行但不制冷 分析：用手触摸排气管忽然吸气管.无热和凉的感觉.蒸发器也无节流声.初步判断为制冷剂泄露引起不制冷. 处理：切开工艺管无制冷剂喷出.确定已泄露.接修理阀充氮气至1.0MPa左右.在可见部位用肥皂水检漏.没有发现漏点.但修理阀上的压力表读数有下降.表明箱体内部管路泄露。为了不破坏箱体及保温层.宜采用局部挖开.重点检查的方法查漏.因此蒸发器和接管处的保温层挖去. 将蒸发器.冷凝器与制冷系统接头烤化后.一端封住.另一端 分别装上修理阀.充氮气检漏.发现漏点在冰箱侧壁高压出口与冷凝器接口处.由于漏点在高压出口处.且埋在箱体底部.若将这部分卸下.冰箱的箱体外观会受到影响.且维修量大.因此决定将高压制冷剂从压缩机排出后.直接接到冷凝器上.这样对冰箱制冷效果没有造成多大的影响.但却使电冰箱恢复了正常工作. 电冰箱常见故障的检查 电冰箱常见故障的检查一般遵循一看二听三摸四检测的原则。 (1) 未通电前认真察看其外观及内壳有无明显的损坏，各零部件有无松动及脱落现象，仔细观察制冷系统的管道是否破裂，焊口处是否漏油。 (2) 通电后认真观察电冰箱的压缩机是否正常起动、运转，冰箱的蒸发器在通电5-10min后是否结霜，20-40 min后蒸发器是否结满霜。如果出现下列现象之一，应加以分析，排除故障。a.若不结霜主要原因可能是制冷系统泄漏，或串气管焊堵导致制冷剂末充入系统中，亦可能是过滤器与毛细管焊堵，造成制冷无法循环，这时压缩机电流增大，可能破坏压缩机的绝缘，造成短路烧毁电机。b.若入口处只结一点霜，主要原因是制冷系统泄漏，或系统内缺少制冷剂、系统冻堵、脏堵所致。c.若只结半边霜，主要原因是制冷系统泄漏，缺少制冷剂，或蒸发器内有沉积的冷冻机油，导致压缩机效率降低。 (3) 通电后仔细听压缩机起动的声音，正常情况下，压缩机在起动1-3s 内运转正常，无异常声音，如果出现下列现象之一，应认真分析，查找原因。①通电后压缩机内部出现“咯咯咯”的响声，说明压缩机内吊簧断裂，机芯与机壳碰撞，这时压缩机震动强烈，必须送维修部开壳修理。②通电后压缩机在起动或运转中听到“嘶嘶......”的响声，说 明压缩机内部高压输出缓冲管断裂，排出高压气体发出声音，应送维修部开壳修理。③通电后压缩机发出“嗡嗡......”的响声，同时听到“嗒嗒嗒”的起动接点跳合声，说明压缩机过负荷，在排除供电系统电压过低造成起动接点不能吸合起动电流急剧增大的原因后，应检查起动继电器的接点是否过脏，触头是否烧蚀严重。采用人工起动电机，以确定是否是压缩机发生故障，否则，可能是起动继电器损坏。 (4) 通电后手摸压缩机的温升，正常情况下，压缩机开始运转时温度不应很高，随着运转时间的增长，温度将逐渐升高，如果冰箱起动时间不长，而压缩机外壳温度很高，则说明压缩机或其它机械部分发生故障。 (5) 通电10~20min后，用手触摸蒸发器的冷冻室，应有粘手感觉，若出现下列现象之一应查找原因。①若冰箱运转 10~20min后，蒸发器无霜，冷凝器也不温热，说明制冷系统产生冻堵。②若冰箱正常运转，而用手摸过滤器感到过热或过凉。如果过滤器过热说明系统中充灌的制冷剂太多，反之，说明系统内部将产生脏堵或冻堵。③若蒸发器内没有霜，但手摸很凉，说明温控器的温差性能不良，或制冷剂充灌的太多所致。温控器的温差性能不良可通过调节温差螺丝改变。制冷剂充灌太多可到维修部排放一部分即可。 (6)压缩机不能起动。①首先检查供电电压是否正常，熔丝是否熔断，冰箱插头接触是否良好。②其次，查看冰箱的温控器是否在停止或化霜位置，温控器是否失控，起动继电器是否损坏，接线头是否松动。 ③检查测量电机三点接线柱的阻值及电源插头间的阻值是否正常，从而判断压缩机是否发生故障。 如何对电冰箱进行现场检查？ 电冰箱常见故障的检查 电冰箱常见故障的检查一般遵循一看二听三摸四检测的原则。 (1)未通电前认真察看其外观及内壳有无明显的损坏，各零部件有无松动及脱落现象，仔细观察制冷系统的管道是否破裂，焊口处是否漏油。 (2)通电后认真观察电冰箱的压缩机是否正常起动、运转，冰箱的蒸发器在通电5-10min后是否结霜，20-40 min后蒸发器是否结满霜。如果出现下列现象之一，应加以分析，排除故障。a.若不结霜主要原因可能是制冷系统泄漏，或串气管焊堵导致制冷剂末充入系统中，亦可能是过滤器与毛细管焊堵，造成制冷无法循环，这时压缩机电流增大，可能破坏压缩机的绝缘，造成短路烧毁电机。b.若入口处只结一点霜，主要原因是制冷系统泄漏，或系统内缺少制冷剂、系统冻堵、脏堵所致。c.若只结半边霜，主要原因是制冷系统泄漏，缺少制冷剂，或蒸发器内有沉积的冷冻机油，导致压缩机效率降低。 (3)通电后仔细听压缩机起动的声音，正常情况下，压缩机在起动1-3s 内运转正常，无异常声音，如果出现下列现象之一，应认真分析，查找原因。①通电后压缩机内部出现“咯咯咯”的响声，说明压缩机内吊簧断裂，机芯与机壳碰撞，这时压缩机震动强烈，必须送维修部开壳修理。②通电后压缩机在起动或运转中听到“嘶嘶......”的响声，说明压缩机内部高压输出缓冲管断裂，排出高压气体发出声音，应送维修部开壳修理。③通电后压缩机发出“嗡嗡......”的响声，同时听到“嗒嗒嗒”的起动接点跳合声，说明压缩机过负荷，在排除供电系统电压过低造成起动接点不能吸合起动电流急剧增大的原因后，应检查起动继电器的接点是否过脏，触头是否烧蚀严重。采用人工起动电机，以确定是否是压缩机发生故障，否则，可能是起动继电器损坏。 (4)通电后手摸压缩机的温升，正常情况下，压缩机开始运转时 温度不应很高，随着运转时间的增长，温度将逐渐升高，如果冰箱起动时间不长，而压缩机外壳温度很高，则说明压缩机或其它机械部分发生故障。 (5)通电10~20min后，用手触摸蒸发器的冷冻室，应有粘手感觉，若出现下列现象之一应查找原因。①若冰箱运转 10~20min后，蒸发器无霜，冷凝器也不温热，说明制冷系统产生冻堵。②若冰箱正常运转，而用手摸过滤器感到过热或过凉。如果过滤器过热说明系统中充灌的制冷剂太多，反之，说明系统内部将产生脏堵或冻堵。③若蒸发器内没有霜，但手摸很凉，说明温控器的温差性能不良，或制冷剂充灌的太多所致。温控器的温差性能不良可通过调节温差螺丝改变。制冷剂充灌太多可到维修部排放一部分即可。 (6)压缩机不能起动。①首先检查供电电压是否正常，熔丝是否熔断，冰箱插头接触是否良好。②其次，查看冰箱的温控器是否在停止或化霜位置，温控器是否失控，起动继电器是否损坏，接线头是否松动。③检查测量电机三点接线柱的阻值及电源插头间的阻值是否正常，从而判断压缩机是否发生故障。 电冰箱制冷系统堵塞故障一般分为冰堵、脏堵两种情况。 若制冷剂含有一定水分，水分在系统内随制冷剂循环，当循环到毛细管出口处时，由于压力减小，制冷剂很快蒸发温度降低，但水分就会结成冰。冰堵常发生在毛细管与蒸发器连接处。发生冰堵后，制冷剂不能循环，箱内温度升高，蒸发器上的霜就会融化。箱内温度升至一定程度时，冰堵处小冰块会融化，管道恢复畅通，制冷剂又能正常循环制冷，所以蒸发器又开始结霜，待温度降到一定程度时，制冷剂中的水分又在毛细管出口处结冰，发生冰堵。这种周期性的结霜、化霜 现象就是冰堵故障。 冰堵排除方法：发生轻微冰堵时，可用热毛巾热敷毛细管出口处或用酒精棉花球点燃烘烤，能消除冰堵，制冷剂开始流动，且有"嘶嘶"流动声。如果冰堵经常发生，应拆开制冷系统，将零部件进行干燥抽空，重新充灌制冷剂。注意不宜向制冷系统加灌甲醇，解决冰堵的根本措施还是彻底抽空干燥和灌注合格制冷剂。 当制冷系统清洗不彻底或冰箱使用一段时间，压缩机发生磨损，制冷系统内有污物时，这些污物极易在毛细管或过滤器内发生堵塞，称为脏堵。脏堵发生后，制冷剂无法流动，现象与冰堵差不多。若用加热融冰的办法处理无效，听不到液体流动声即说明是脏堵。 脏堵与制冷剂泄漏呈现的故障很类似（蒸发器化霜），两者的区别方法是，将电源插头拔下，将压缩机的灌气管顶端用钳子剪断一点，仔细观察，若有制冷剂流出为脏堵，相反即为制冷剂发生泄漏。 脏堵排除方法：用气焊拆下毛细管、过滤器、冷凝器、蒸发器，更换毛细管和过滤器中的分子筛，清洗冷凝器和蒸发器，进行干燥、抽真空，再焊好，充上制冷剂。 冰箱变频控制板设计方案一．技术指标和功能 序号测试项目单位 技术指标 测试条件 最小值典型值最大值 输入特性 01 输入电压Vac 176 220 264 Hz 47 50/60 63 02 信号Hz 50 - 180 必须符合TTL电平规范;占空比为：40-60% 03 漏电流mA <0.25 (L/N) <0.75 (L/N/G) 输入 64Vac,50~60Hz电 源输出地对大地及外 壳漏电流 输出特性 序 号 信号频率f n(Hz) 压缩机转速n(rpm) 备注 01 f n<30 - 停机 02 f n=30~40 1800 - 03 f n=40~150 n=30f n- 04 f n=150~180 4500 - 05 f n>180 - 停机 环境试验 01 工作温度-20℃to 50℃ 02 存储温度-40℃to 80℃ 03 相对湿度5% - 95%无冷凝 机械结构 01 外形尺寸(mm)(L x W x H) 105×115 ×32.6 公差:GB1804-m级保护功能.6 序 号 项目典型值恢复特性 01 输入过压保护270V 可自恢复 02 输入欠压保护172V 可自恢复 03 内部过流保护4A 可自恢复 二． 总体设计及功能划分 总体设计框图： 整流滤波 L N V+（310V ） GND 驱动电路 逆变电路 PWM 驱动M 控制电路 PWM 波形 三相电压采样 保护电路 封锁PWM 母线电压采样 三相电流采样 1. 电源部分 1） 输入单相220V ，采用全桥整流为310V 直流，基本电路如下： 2. 开关电源：暂时采用板载AC 、DC 变换器 型号：YAS2.5-15-NES 输入220VAC 输出15V 功率2.5W 5V 采用15V 直流变换，采用7805三端稳压芯片。 3. 逆变和驱动部分 方案1： 参考海信变频板：采用IR2103S 驱动芯片，驱动IGBT ：IRGR3B60KD2。 优点：此方案驱动电路简单，有模板测试，调试。 驱动电路： 逆变电路： 设计报告（论文） 题目：电冰箱保护电路设计 - I - 设计报告（论文） 目录 第1章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 第2章方案论证 (2) 2.1 数电法设计方案 (2) 2.2数模结合法设计方案 (2) 第3章单元电路设计 (3) 3.1电源电路设计 (3) 3.2采样比较电路设计 (4) 3.3定时及开关电路设计 (5) 3.4漏电报警电路设计 (6) 第4章电路及原理分析 (7) 4.1电冰箱保护电路总电路及其说明 (7) 4.1.1电冰箱保护电路工作原理 (7) 4.2元器件的参数设定 (8) 第5章原理图的生成 (9) 5.1 原理图的生成及其原理图 (9) 第6章元件的安装和电路的测试 (10) 5.1元件的安装 (10) 5.2 电路的测试和调试 (10) 5.2.1测试注意 (10) 5.1.2测试结果 (10) 结论 (11) 致谢 (12) 附录1 (13) 附录2 (13) - II - 设计报告（论文） 第1章绪论 1.1课题背景 在日常生活中，在日常生活中，由于外部环境的变化、各个用户的用电情况的改变而起电压较大的波动或电力系统的突然中断与连接，但是对于电冰箱它要求工作在比较稳定的情况下，长时间的过压、欠压，突然断电、上电都会对电冰箱的性能造成不同程度的损害影响它的使用寿命，情况严重一点甚至导致电冰箱烧坏。还有我们在使用电冰箱是会发现电冰箱用久了，当去开冰箱是手会麻一下，如果这样的话你就要注意了，可能用久了某些元件老化，出现了漏电情况，存在安全隐患。鉴于这一系列问题，我们就要为其设计一个保护器、报警器来进行保护我们的电冰箱、保证我们的安全。本次我们探讨的课题就是与之相关的电冰箱保护器、报警器设计 通过本课题的设计，培养学生掌握电子技术的科学实验规律，熟悉实验技术，测量技术等实验研究方法，学会运用Protelse99、EWB、ptoteus等软件进行辅助设计，使其具有独立实验研究的能力，以便在未来的工作中开拓创新。在设计产品时，为了使电器设备工作性能更加稳定，设计电器设备时须增加对产品的安全与稳定等指标的重视的理念。加深对电路理论知识的理解和掌握，更主要的是学习和掌握科学实验研究方法。学会运用理论和实验两种研究方法，解决实际问题。 - 1 - 电机启动常见方法 1、定时自动循环控制电路 说明：（技师一） 1、题图中的三相异步电动机容量为，要求电路能定时自动循环正反转 控制；正转维持时间为20秒钟，反转维持时间为40秒钟。 2、按原理图在配电板上配线，要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。 3、简述电路工作原理。 注：时间继电器的延时时间不得小于15秒，时间调整应从长向短调。 定时自动循环控制电路电路工作原理：合上电源开关QF，按保持按钮SB2，中间继电器KA吸合，KA的自保触点与按钮SB2、KT1、KT2断电延时闭合的动断触点组成的串联电路并联，接通了起动控制电路。按起动按钮SB3，时间继电器KT1得电，其断电延时断开的动合触点KT1闭合，接触器KM1线圈得电，主触点闭合，电动机正转（正转维持时间为20秒计时开始）。同时KM1动合触点接通了时间继电器KT2，其串联在接触器KM2线圈回路中的断电延时断开的动合触点KT2闭合，由于KM1的互锁触点此时已断开，接触器KM2线圈不能通电。当正转维持时间结束后，断电延时断开的动合触点KT1断开,KM1释放，电动机正转停止。KM1的动断触点闭合，接触器KM2线圈得电，主触点闭合，电动机开始反转.同时KM1动合触点断开了时间继电器KT2线圈回路（反转维持时间为40秒计时开始）。这时KM2动合触点又接通了KT1线圈，断电延时断开的动合触点KT1闭合，为下次电动机正转作准备。因此时串联在接触器KM1线圈回路中的KM2互锁触点断开，接触器KM1线圈暂时不得电。与按钮SB2串联的KT1、KT2断电延 时闭合的动断触点是保证在电动机自动循环结束后，才能再次起动控制电路。热继电器FR常闭触点，是在电动机过负载或缺相过热时将控制电路自动断开，保护了电动机。 2、顺序控制电路（范例） 顺序控制电路（范例）工作原理：图A：KM2线圈电路由KM1线圈电路起动、停止控制环节之后接出。按下起动按钮SB2，KM1线圈得电吸合并自锁，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。 图B：控制电路由KM1线圈电路和KM2线圈电路单独构成。KM1的动合触点作为一控制条件，串接在KM2线圈电路中，只有KM1线圈得电吸合，其辅组助动合触点闭合，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。 风冷冰箱化霜电路图 1ST冰箱温度控制器 1SB冷藏室门开关 2SB冷冻室门开关 KT化霜定时器 SA化霜定时器触点 2ST化霜温度开关 FU过热熔断器 76度熔断 KA压缩机过热保护器 PTC压缩机启动器 EL照明灯 M1风扇 MT定时器内部电机 M2压缩机 1.化霜部分的工作原理为：在前次化霜结束后，化霜定时器触点灰色线和触点橙色线接通，定时器与压缩机、风扇同时运转。化霜定时器与化霜加热器串联，但由于化霜定时器内阻较大，化霜加热器内阻较小，因此电压大部分加在化霜定时器上，化霜加热器发热很小。当化霜定时器与压缩机同时运转累计达到8小时时，定时器的触点灰色线和触点橙色线接通。化霜加热器直接经保险和化霜开关通电化霜，此时化霜电机被化霜温度控制开关短路。化霜定时器停转。积霜化完后，蒸发器表面温度上升至10～16℃时，化霜温控开关触点断开化霜电路，同时化霜定时器开始运转。运转约5分钟后触点灰色线又和触点橙色线接通，完成 一次自动化霜过程。压缩机、风扇又开始运转制冷。然后，当蒸发器温度降至除霜温控开关复位温度时，温控开关闭合连通化霜加热器，为下一次化霜作好准备。 2.检修时要注意2ST化霜温度开关在常温下为开路状态，达到-5度时才闭合，为除霜作准备。FU过热熔断器为一次性熔断器，温度超过76度即熔断，以防因为化霜电路失灵引起温度失控燃烧。 3.案例描述：送修冰箱是一台上菱b cd-234w风冷式无霜电冰 箱，由于双金属片开关不能复位，导致冰箱化霜定时器工作正常，但蒸发器被霜层包围。 故障冰箱维修分析：上菱bc d-234w风冷式电冰箱在制冷状态时，温控器触点接通，化霜定时器也接通，压缩机的启动与保护电路通过电流，压缩机开始启动运转，冰箱开始制冷。同时化霜定时器的时钟电机与双金属片开关也接通，化霜定时器与压缩机电机同步运转计时。 当压缩机运行时间累计大于8.8小时±5分钟时，化霜定时器的触点被切换，压缩机和风扇停止运转，开始化霜。此时，化霜定时器电机被断路，化霜加热器工作，箱内和蒸发器表面温度逐渐升高，但蒸发器出口储液a表面温度也逐渐升高，当蒸发器出口储液a表面温度达到约8℃时，蒸发器上的凝霜全部融化，双金属片开关断开，切断化霜加热器供电电路，与此同时，恢复对化霜定时器时钟电机的供电，化霜定时器重新工作。 在化霜定时器时钟电机工作2~4分钟以后，化霜定时器又一次进行切换，接通压缩机电路，压缩机又启动运转，重新制冷，当蒸发器出口储液器a温度达到-14℃时，双金属片开关复位接通，为下一次化霜作准备。同时化霜定时器时钟电机又开始累计计时，直至累计压缩机工作8.8小时后，又开始下一次化霜，如此循环往复。 间冷式电冰箱为了保证箱内冷空气的强制对流循环，加装了风扇电机，其工作过程受温控器与箱门开关双重控制，并通过箱门开关与压缩机电动机并联，同时开停。 当温控器接通，压缩机工作，箱门开关闭合时，风扇电机与压缩机同步运转，以保证箱内空气的热交换循环。此时若打开冷冻室或冷藏室门，为避免箱内冷气过多外溢，冷冻室采用普通“门触开关”，箱门开关断开，使风扇电机暂停工作，待箱门关闭后，风扇电机随即启动运转，而冷藏室采用双向触头“门触开关”，即当冷藏室门开启时，风扇电机停转，同时接通箱内照明灯，便于食品的存取。箱门关闭后，照明灯灭，风扇电机又运转。 为了使化霜水顺利排出箱外和防止风扇口圈因温度过低而 结霜，影响风扇的正常工作，部分电冰箱在化霜电路中加入了排水管加热器，接水盘加热器和风扇口圈加热器等防冻加热器，加热过程与化霜加热器同步。 通电检查，该冰箱压缩机工作电流正常，冷凝器全热，证 明制冷系统正常，打开箱门验证风扇能正常运转，但冷冻、冷藏室出风口的冷气很弱，初步判断化霜回路故障。 目录 摘要.................................................................... III ABSTRACT .................................................................. V 1 绪论.. (1) 1.1论文研究的背景和意义 (1) 1.2电冰箱电控系统的发展现状 (2) 1.3论文主要设计内容 (2) 2 总体设计方案 (4) 2.1总体设计方案简介 (4) 2.2电冰箱电控系统的主要功能和要求 (5) 3 系统硬件设计 (1) 3.1AT89C51单片机最小系统 (1) 3.1.1 AT89系列单片机的概况 (1) 3.1.2 时钟电路 (4) 3.1.3 复位电路 (5) 3.1.4 单片机系统电源设计 (7) 3.2霜厚检测电路 (9) 3.2.1 热敏电阻简介 (10) 3.2.2 运算放大器LM324 (10) 3.2.3 霜厚检测电路 (11) 3.3冷冻室冷藏室温度检测采样电路 (12) 3.3.1 温度传感器AD590 (12) 3.3.2 ADC0809 简介 (13) 3.3.3 冷冻室温度采样电路图 (15) 3.3.4 冷藏室温度采样电路图 (15) 3.3.5 冷冻室冷藏室温度检测采样原理 (16) 3.3.6 过欠压保护电路 (16) 3.4ADC0809与AT89C51接口设计 (17) 3.4.1 地址锁存器74LS373 (17) 3.4.2 ADC0809与AT89C51的接口电路 (19) 3.5制冷与除霜控制电路 (19) 3.5.1 锁存器74LS273 (20) 3.5.2 驱动控制电路的设计 (21) 数字电子技术基础 课程设计报告 设计题目：电冰箱保护电路的设计 姓名：刘赢/ 黄光超 学号：39/31 班级：电信15-4班 指导教师：刘亚荣 桂林理工大学信息科学与工程学院 2016 年12 月 电冰箱保护器 一、设计任务与要求： (1)设计电冰箱保护器，具有过、欠压保护，上电延时等功能。 (2)电压在180-250V范围内，正常供电时绿灯亮。 (3) 过压保护：当电压高于250V时，自动切断电源，红灯亮。 (4) 欠压保护：当电压低于180V时，自动切断电源，红灯亮。 (5)延时保护：在上电、欠压、过压保护切断电源时，延时3-5分钟才可接通电源。 二、方案设计与论证 原理框图如图1所示。 1 图1 原理框图 方框图说明：输入220伏交流市电，经过变压器的降压后输入进整流滤波电路中，经 过整流滤波后的交流电变为脉动的直流电，然后该直流电输入进检测电路，通过与窗口比 较器的参考电压进行比较后由控制执行电路判别是否切断电路。 三、单元电路设计与参数计算 1、电源电路 根据对工作原理的分析,可以确定电路设计如图2所示。 图2电源电路 电源电路原理：市电在经过变压器的降压后依次进行整流滤波，输出直流电，然后输入到下一级的比较器中。整流滤波电路各阶段具体波形如图3所示。 图3 整流滤波电路各阶段的波形图 2、电压检测电路 根据对电路原理的分析可以确定检测电路的设计如图4所示。 V11 V13 图4电压检测电路 电压检测电路原理：220伏的市电经过降压、整流、滤波后输入窗口比较器，当输入 电压高于U RH 时，U 1 输出低电平，U 2 输出高电平;当输入电压低于U RL 时，U 2 输出高电平，U 1输出低电平;当输入电压介于U RH 和U RL 之间时,U 1 和U 2 均输出高电平。 变压器原边与副边线圈匝数比为50。 1.临界状态当市电电压为250V时，经过降压整流滤波后的输出电压值U 01 =250/25× 1.4=7 V 2.临界状态当市电电压为190V时，经过降压整流滤波后的输出电压值U 01 =190/50×1.4=5.32V。 3.当市电为过压状态时，设输入电压为255V，经过降压整流滤波后的输出电压值 U 01 =255/50×1.4=7.14V。 4.当市电为欠压状态时，设输入电压为175V，经过降压整流滤波后的输出电压值 U 01 =185/50×1.4=5.18V。 终上，U RH 的取值可以为7V，U RL 的取值可以为5.04V。 电机基本控制原理图简介 一、星三角启动原理图简介 L1/L2/L3分别表示三根相线； QS表示空气开关； Fu1表示主回路上的保险； Fu2表示控制回路上的保险； SP表示停止按钮； ST表示启动按钮； KT表示时间继电器的线圈，后缀的数字表示它不同的触点； KMy表示星接触器的线圈，后缀的数字表示它不同的触点； KM△表示三角接触器的线圈，后缀的数字表示它不同的触点； KM表示主接触器的线圈，后缀的数字表示它不同的触点； U1/V1/W1分别表示电动机绕组的三个同名端； U2/V2/W2分别表示电动机绕组的另三个同名端； 为了叙述方便，将图纸整理了一下，添加了触点的编号。整理后的图纸见附图。 合上QS，按下ST，KT、KMy得电动作。 KMY-1闭合，KM得电动作；KMY-2闭合，电动机线圈处于星形接法，KMY-3断开，避免KM△误动作； KM-1闭合，自保启动按钮；kM-2闭合为三角形工作做好准备；kM-3闭合，电动机得电运转，处于星形启动状态。 时间继电器延时到达以后，延时触点KT－1断开，KMy线圈断电，KMY-1断开，KM通过KM-2仍然得电吸合着；KMY-2断开，为电动机线圈处于三角形接法作准备；KMY-3闭合，使KM△得电吸合； KM△-1断开，停止为时间继电器线圈供电；KM△-2断开，确保KMY不能得电误动作：KM△-3闭合是电动机线圈处于三角形运转状态。 电动机的三角形运转状态，必须要按下SP，才能使全部接触器线圈失电跳开，才能停止运转。 接线图： 二、电机直接启动原理图 图l中，三相电源的火线(相线)Ll、L2和L3接在隔离刀开关QS上端。QS的作用是在检修时断开电源．使受检修电路与电源之间有一个明显的断开点，保证检修人员的安全。FU 是一次回路的保护用熔断器。准备启动电动机时，首先合上刀开关QS，之后如果交流接触器KM主触点闭合,则电动机得电运行：接触器主触点断开，电动机停止运行。接触器触点闭合与否．则受二次电路控制。 图2中．FUl和FU2是二次熔断器． SBl是停止按钮．SB2是启动按钮．FH是热继电器的保护输出触点。按下SB2。交流接触器KMl的线圈得电，其主触点闭合，电动机开始运行。同时，接触器的辅助触点KMl-1也闭合。它使接触器线圈获得持续的工作电源，接触器的吸合状态得以保持。习惯上将辅助触点KMl一1称做自保(持)触点。 电动机运行中．若因故出现过流或短路等异常情况，热继电器FH(见图1)内部的双金属片会因电流过大而热变形，在一定时限内使其保护触点FH(见图2)动作断开，致使接触器线圈失电，接触器主触点断开，电动机停止运行，保护电动机不被过电流烧坏。保护动作后，接触器的辅助触点KMl-1断开，电动机保持在停运状态。 电动机运行中如果按下SBl．电动机同样会停止运行，其动作过程与热保护的动作过程相同。 停止指示绿灯HG和运行指示红灯HR分别受接触器的常『利(动断)或常开(动合)辅助触点KMl-2、KMl一3控制，用作信号指示。电流互感器TA的二次线圈串接电流表PA，电压表PV则直接接在电源线上. 课程设计说明书课程名称：模拟电子技术课程设计 题目：过欠电压冰箱保护电路 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 日期：年月日 电冰箱保护器系统设计 一、设计任务与要求： (1)设计电冰箱保护器，具有过、欠压保护，上电延时等功能。 (2)电压在180-250V范围内，正常供电时绿灯亮。 (3)过压保护：当电压高于250V时，自动切断电源，红灯亮。 (4)欠压保护：当电压低于180V时，自动切断电源，红灯亮。 (5)延时保护：在上电、欠压、过压保护切断电源时，延时3-5分钟才可接通电源。 二、方案设计与论证 题目要求设计一个电冰箱保护器。电冰箱对电源的波动范围有一定要求，而供电源其波动幅度常常超出电冰箱的允许波动范围。为了保证电冰箱能安全工作于规定的电源范围，在其的供电源端接入保护电路非常必要。 设计中我们可以利用内部具有两个个比较器的集成块来进行电压比较，使电冰箱在规定的电源范围内工作，超出此范围时不工作，此过程可利用继电器的自动跳变功能来实现；延时保护可以利电容的充放电来实现。 总体框图： 总体框图 三、单元电路设计与参数计算 整流电路采用直流稳压电源设计思路 （1）电网供电电压为交流220V（有效值），50Hz，要获得低压直流输出，首先须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要的交流电压。 （2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向的直流电，但其幅值变化大。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑的，脉动小的直流电，即将交流成分滤掉，保留其直流成分。 （4）滤波后的直流电压再通过稳压电路，便可得到基本上不受外界影响的稳定的直流电压输出，供给负载。 直流稳压电源的原理框图分析 我们得出直流稳压电源的工作原理：电路接入幅值为220V、频率为50Hz的市电ui，通过变压器TRIAD，将市电220V的电压幅值调整为合适的电路工作压值u2。通过电源变压器TRIAD输送过来的交流电，再通过图2—1—1中的桥式整流电路BRIDGE，得到单方向全波脉动的直流电压。整流电路BRIDGE将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。本设计采用单相桥式整流电路，它的四臂是由四只二极管构成，当变压器B次级的1端为正、2端为负时，二极管D2和D4因承受正向电压而导通，D1和D3因承受反向电压而截止。此时，电流由变压器1端通过D4，再经D2返回2端。当1端为正时，二极管D1、D3导通，D2、D4截止，电流则由2端通过D3，再经D1返回1端。因此，与全波整流一样，在一个周期内的正负半周都有电流流过负载， 1、定时自动循环控制电路 说明： 1、题图中的三相异步电动机容量为1.5KW，要求电路能定时自动循环正反转控制；正转维持时间为20秒钟，反转维持时间为40秒钟。 2、按原理图在配电板上配线，要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。 3、简述电路工作原理。 注：时间继电器的延时时间不得小于15秒，时间调整应从长向短调。 定时自动循环控制电路电路工作原理：合上电源开关QF，按保持按钮SB2，中间继电器K A吸合，KA的自保触点与按钮SB2、KT1、KT2断电延时闭合的动断触点组成的串联电路并 联，接通了起动控制电路。按起动按钮SB3，时间继电器KT1得电，其断电延时断开的动合 触点KT1闭合，接触器KM1线圈得电，主触点闭合，电动机正转（正转维持时间为20秒计时 开始）。同时KM1动合触点接通了时间继电器KT2，其串联在接触器KM2线圈回路中的断电 延时断开的动合触点KT2闭合，由于KM1的互锁触点此时已断开，接触器KM2线圈不能通电 。当正转维持时间结束后，断电延时断开的动合触点KT1断开,KM1释放，电动机正转停止 。KM1的动断触点闭合，接触器KM2线圈得电，主触点闭合，电动机开始反转.同时KM1动 合触点断开了时间继电器KT2线圈回路（反转维持时间为40秒计时开始）。这时KM2动合触 点又接通了KT1线圈，断电延时断开的动合触点KT1闭合，为下次电动机正转作准备。因此 时串联在接触器KM1线圈回路中的KM2互锁触点断开，接触器KM1线圈暂时不得电。与按钮 SB2串联的KT1、KT2断电延时闭合的动断触点是保证在电动机自动循环结束后，才能再次 起动控制电路。热继电器FR常闭触点，是在电动机过负载或缺相过热时将控制电路自动断 开，保护了电动机。 2、顺序控制电路（范例） 顺序控制电路（范例）工作原理： 图A：KM2线圈电路由KM1线圈电路起动、停止控制环节之后接出。按下起动按钮SB2， KM1线圈得电吸合并自锁，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机 的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2 电动机。 图B：控制电路由KM1线圈电路和KM2线圈电路单独构成。KM1的动合触点作为一控制条件 ，串接在KM2线圈电路中，只有KM1线圈得电吸合，其辅组助动合触点闭合，此时才能控制 KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路 只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。 3、电动机顺序控制电路 三相异步电动机启动控制原理图 1、三相异步电动机的点动控制 点动正转控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的正转控制线路。所谓点动控制是指：按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转。 典型的三相异步电动机的点动控制电气原理图如图3-1(a)所示。点动正转控制线路是由转换开关QS、熔断器FU、启动按钮SB、接触器KM及电动机M组成。其中以转换开关QS作电源隔离开关，熔断器FU作短路保护，按钮SB控制接触器KM的线圈得电、失电，接触器KM的主触头控制电动机M的启动与停止。 点动控制原理：当电动机需要点动时，先合上转换开关QS，此时电动机M尚未接通电源。按下启动按钮SB，接触器KM的线圈得电，带动接触器KM的三对主触头闭合，电动机M便接通电源启动运转。当电动机需要停转时，只要松开启动按钮SB，使接触器KM的线圈失电，带动接触器KM的三对主触头恢复断开，电动机M失电停转。在生产实际应用 中，电动机的点动控制电路使用非常广泛，把启动按钮SB换成压力接点、限位节点、水位接点等，就可以实现各种各样的自动控制电路，控制小型电动机的自动运行。 2.三相异步电动机的自锁控制 三相异步电动机的自锁控制线路如图3-2所示，和点动控制的主电路大致相同，但在控制电路中又串接了一个停止按钮SB1，在启动按钮SB2的两端并接了接触器KM的一对常开辅助触头。接触器自锁正转控制线路不但能使电动机连续运转，而且还有一个重要的特点，就是具有欠压和失压保护作用。它主要由按钮开关SB（起停电动机使用）、交流接触器KM （用做接通和切断电动机的电源以及失压和欠压保护等）、热继电器（用做电动机的过载保护）等组成。 欠压保护：“欠压”是指线路电压低于电动机应加的额定电压。“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源电压停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。因为当线路电压下降时，电动机的转矩随之减小，电动机的转速也随之降低，从而使电动机的工作电流增大，影响电动机的正常运行，电压下降严重时还会引起“堵转”（即 电动机接通电源但不转动）的现象，以致损坏电动机。采用接触器自锁正转控制线路就可避免电动机欠压运行，这是因为当线路电压下降到一定值（一般指低于额定电压85%以下）时， 接触器线圈两端的电压也同样下降到一定值，从而使接触器线圈磁通减弱，产生的电磁吸力减小。当电磁吸力减小到小于反作用弹簧的拉力时，动铁心被迫释放，带动主触头、自锁触头同时断开，自动切断主电路和控制电路，电动机失电停转，达到欠压保护的目的。 综合性实验设计报告 课程名称数字逻辑实验 题目名称电冰箱控制电路设计________ __班级 学号 学生姓名 同组班级 同组学号 同组姓名 指导教师武俊鹏、孟昭林、刘书勇、赵国冬 2014年06 月 一、内容摘要 关键字：电冰箱控制电路; 加法/减法计数器; 寄存器; 比较器电冰箱控制电路的控制原理主要是通过比较电冰箱当前温度与原始设定阈值来判断温度是否在要求范围内。如果当前温度高于电冰箱设定最高温度阈值，则进行制冷，降低冰箱当前温度；如果当前温度低于电冰箱设定最低温度阈值，则停止制冷，电冰箱温度将缓慢上升，直到升温到最高温度阈值，再次比较。 本报告主要介绍电冰箱控制电路的设计思路，实现方法与调试过程。包括系统设计，方案比较，系统框图，单元模块分析与设计，完整电路图，电路工作原理，运行说明，调试方法与技巧，故障分析与解决方法，以及对电路的改进等。 本实验主要使用寄存器，比较器，加法/减法计数器等来完成主要电路功能。 目录 1 需求分析.................................................................................................................................. - 1 - 1.1 基本功能需求分析....................................................................................................... -１- 1.2 扩展功能需求分析....................................................................................................... -２- 1.3 系统设计概述............................................................................................................... -２- 2 系统设计.................................................................................................................................. -４- 2.1 系统物理结构设计....................................................................................................... -４- 2.2 系统逻辑结构设计................................................................................................... -１１- 3 系统实现.............................................................................................................................. -１５- 3.1 系统实现过程........................................................................................................... -１５- 3.2 系统测试................................................................................................................... -１６- 3.3 系统最终电路图....................................................................................................... -１７- 3.4 系统团队介绍........................................................................................................... -１７- 4 总结 ..................................................................................................................................... -１９- 参考文献.................................................................................................................................. -２１- 课程设计大纲 学院名称电气工程与自动化学院课程名称传感器原理 开课系（或教研室）测控技术与仪器 执笔人韩凯 审定人孙凯 修（制）订日期2013年1月13日 山东轻工业学院 课程设计任务书 学院电气工程与自动化学院专业测控技术与仪器 姓名韩凯班级10-2 学号201002051071 题目基于单片机的电冰箱温度控制器设计 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 一、主要内容 利用51单片机、温度传感器DS18B20、过欠电压检测电路等设计出冰箱温控器 二、基本要求 掌握51单片机的使用，掌握温度传感器与相关电路的工作原理与设计关键点。本系统可实现电冰箱温度设置、电冰箱过欠压检测、开门显示、压缩机开启延时等功能。 三、参考文献 [1] 求是科技.8051系列单片机C程序设计完全手册[M].北京:人民邮电出版社,2006 [2] 张鑫等.单片机原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2006 [3] 谭浩强.C程序设计(第三版)[M].北京:清华大学出版社,2005 [4] 周兴华.单片机智能化产品——C语言设计实例详解[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007 [5] 张齐等.单片机应用系统设计技术——基本C语言编程[M].北京:电子工业出版社,2004 [6] 王东锋,董冠强.单片机C语言应用100例[M].北京:电子工业出版社,2009 [7] 余瑾,姚燕.基于DS18B20测温的单片机温度控制系统[J].单片机开发与应用,2009,25（3-2）:105-106. 完成期限：自2013 年 1 月 6 日至2013 年 1 月10 日指导教师：孙凯系（或教研室）主任：孙涛 2 三相异步电机启动常见方法 1、定时自动循环控制电路 说明：（技师一） 1、题图中的三相异步电动机容量为1.5KW，要求电路能定时自动循环正反转控 制；正转维持时间为20秒钟，反转维持时间为40秒钟。 2、按原理图在配电板上配线，要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。 3、简述电路工作原理。 注：时间继电器的延时时间不得小于15秒，时间调整应从长向短调。 定时自动循环控制电路电路工作原理：合上电源开关QF，按保持按钮SB2，中间继电器KA吸合，KA的自保触点与按钮SB2、KT1、KT2断电延时闭合的动断触点组成的串联电路并联，接通了起动控制电路。按起动按钮SB3，时间继电器KT1得电，其断电延时断开的动合触点KT1闭合，接触器KM1线圈得电，主触点闭合，电动机正转（正转维持时间为20秒计时开始）。同时KM1动合触点接通了时间继电器KT2，其串联在接触器KM2线圈回路中的断电延时断开的动合触点KT2闭合，由于KM1的互锁触点此时已断开，接触器KM2线圈不能通电。当正转维持时间结束后，断电延时断开的动合触点KT1断开,KM1释放，电动机正转停止。KM1的动断触点闭合，接触器KM2线圈得电，主触点闭合，电动机开始反转.同时KM1动合触点断开了时间继电器KT2线圈回路（反转维持时间为40秒计时开始）。这时KM2动合触点又接通了KT1线圈，断电延时断开的动合触点KT1闭合，为下次电动机正转作准备。因此时串联在接触器KM1线圈回路中的KM2互锁触点断开，接触器KM1线圈暂时不得电。与按钮SB2 串联的KT1、KT2断电延时闭合的动断触点是保证在电动机自动循环结束后，才能再次起动控制电路。热继电器FR常闭触点，是在电动机过负载或缺相过热时将控制电路自动断开，保护了电动机。 2、顺序控制电路（范例） 顺序控制电路（范例）工作原理：图A：KM2线圈电路由KM1线圈电路起动、停止控制环节之后接出。按下起动按钮SB2，KM1线圈得电吸合并自锁，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。 图B：控制电路由KM1线圈电路和KM2线圈电路单独构成。KM1的动合触点作为一控制条件，串接在KM2线圈电路中，只有KM1线圈得电吸合，其辅组助动合触点闭合，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。 一、摘要 当今社会，电子产品越来越多，已经成为我们生活中不可分割的一部分。现在科学家对电子产品的研究不仅仅是推起出新，对于以前的产品，科学家也是加以改良，让其在原来功能的基础上又新的功能，更加环保，节能，智能，电冰箱就是其中的一种。作为80年代“三大件”之一的电冰箱在新的时代更加受到大家的喜爱，家家都有电冰箱，所以怎么更加节能，怎么样保护冰箱让其寿命更长成为一个发展的方向。 本次设计主在对电冰箱过压，欠压保护以及延时保护方面，对这方面的电路进行设计研究。这种电路的优点是，能够让冰箱在其标准电压之内工作，保护冰箱，并有断电延时，让其更加平稳运行，一定程度上可以延长电冰箱的使用年限。 二、设计目的 1.掌握电压比较电路的设计方法； 2.掌握延时电路的设计方法； 3.增强自己焊接电路的能力； 4.增强分析电路，改正电路的能力； 5.增强团队合作意识。 三、设计任务和性能指标 3.1设计任务 设计一个电冰箱过压、欠压、延时供电电路，可以通过电位模拟器调节过压和欠压，并使用发光二极管指示过压、欠压报警状态，使用发光二极管摸你只是冰箱通电工作状态。冰箱上电时有延时通电要求，保护后恢复供电也要延时送电，延时时间是10秒左右。 3.2 性能指标 1.电压高于9V时，过压指示灯（绿灯）亮，表示电冰箱过压，不工作。 2.电压低于3V时，欠压指示灯（红灯）亮，表示电冰箱欠压，不工作。 3.电压在3V-9V时，正常指示灯（黄灯）亮，表示电冰箱正常工作。 4.电压在正常值临近点处有延时，即冰箱正常工作时有延时保护装置，时间大概是10秒。 四、设计方案 4.1 系统设计方案 本系统主要有以下几个模块组成：过压判断模块、欠压判断模块、与模块、延时模块。 各个模块的具体功能如下： 过压判断模块：用集成芯片LM339比较器，比较输入电压和上限值9V，如果大于9V ，输出低电平，绿灯亮。 欠压判断模块：用集成芯片LM339比较器，比较输入电压和下限值3V，如果小于3V ，输出低电平，红灯亮。 与模块：用两个二极管并联，让其前两个模块都输出高电平的的时候，输出高电平，当有一个输出低电平时，也是输出低电平，冰箱不工作。 延时模块：利用三极管，电容，电阻，二极管，555定时器构成，当输入为高电平时，延时10秒，输出高电平，使冰箱工作，黄灯亮。 第三节电冰箱控制电路（2课时） 新授课【教学目标】 1．知识目标：掌握电冰箱的电气控制原理及电路分析方法。 2．能力目标：做到能熟练阅读和分析电气控制原理图。 3．情感目标：培养学生热爱科学，实事求是的学风和创新意识，创新精神。 【教学重点】 电冰箱的电气控制原理及电路分析方法。 【教学难点】 电冰箱的电气控制电路的分析。 【教学方法】 读书指导法、分析法、演示法、练习法。 【课时安排】 8学时 【教学过程】 〖导入〗 为了确保电冰箱按照人们预定的目的进行工作，电冰箱内部都装有电气控制系统。电气控制系统是通过专门装置和部件所组成的各种电路，进行电冰箱的温度控制，化霜控制、起动、保护、照明等各项功能的。因此，电冰箱电路是根据电冰箱的性能指标来确定的。一般来说，电冰箱性能越复杂，其对应的控制电路部分也越复杂，不同的产品和不同的厂家其控制电路也有所不同，但就其控制电路的基本组成部分而言，则是大同小异，可归纳为下列几种典型的控制电路。 〖新课〗 第三节电冰箱常用电路 一、单门电冰箱电气控制电路 一种最基本的电冰箱控制电路．采用的起动元件不同，分为重锤式起动继电器控制的电路和PTC起动继电器控制的电路两种。 1．重锤式起动继电器起动的单门直冷式电冰箱电路 电路分析： 组成：压缩机电动机、直动电容器、重锤式起动继电器和碟形过载保护器等组成起动保护电路；压力感温管式温控器、门触式灯开关和照明灯组成温控和照明电路。 作用：电路具有过电流过温升保护。 工作过程：电冰箱接通电源，温控器接通，起动继电器静触点断开。电源经碟形过载保护器、起动继电器的电流线圈、电动机运行绕组形成回路。电动机不动，电流迅速增大，起动继电器的电流线圈产生较强的磁场力，吸动重锤带动T形架上移，使起动触点接通，电动机开始运转。随着电动机转速的提高，起动电流下降，当电动机转速达到额定转速的80% 左右时，起动继电器电流线圈中的电流值小于释放电流，此时的磁场力变小，重锤带动T 形架下落，将起动继电器的动静触点断开，电动机进入正常运转。当电动机在起动或运行过程中，电路出现过载或压缩机因某种原因造成机壳温升过高时，紧贴在压缩机外壳上的碟形电流丝通过本身电流热量或外壳热量的作用下，发生弯曲变形，达到一定程度后跳起，切断电路，对压缩机进行过电流过温升保护，以免造成压缩机电动机的烧毁。 电路特点：起动性能好，具有过电流、过温升双重保护作用。 2．PTC起动继电器起动的直冷或单门电冰箱电路 电路原理如图。 组成：压缩机电动机、碟形过载保护器、PTC 起动继电器、温控器和门灯控制电路。 工作过程： 电冰箱接通电源，温控器接通，PTC起动继电器在室温条件下，其阻值很小，导通状态，在电流通过PTC起动器的瞬间，电流顺利通过起动绕组和运行组，电动机定子获得旋转磁场，所以电动机旋转起来，此时，由于PTC起动继电器因通电被加热，温度迅速上升到居里点以上，进入高阻状态，电流急剧减为极小的稳定电流，电动机起动绕组电路近乎断开，电动机进入正常运转。 二、双门、多门直冷式和间冷式电冰箱控制电路 1．具有温度补偿的直冷式双门电冰箱电路 如图所示为普通直冷式双门电冰箱电路原理图。 三相异步电动机的控制 1．直接启动控制电路 直接启动即启动时把电动机直接接入电网，加上额定电压，一般来说， 电动机的容量不大于直接供电变压器容量的20％~30％时，都可以直接启 动。 1）．点动控制 合上开关QF ，三相电源被引入控 制电路，但电动机还不能起动。按下按钮SF ，接触器KM 线圈通电，衔铁吸合，常开主触点接通，电动机定子接入 三相电源起动运转。松开按钮SF ， 图5-13 点动控制 接触器KM 线圈断电，衔铁松开，常开主触点断开，电动机因断电而停转。 2).直接起动控制 （1）起动过程。按下起动按钮SF ，接触器KM 线圈通电，与SF 并联的KM 的辅助常开触点闭合，以保 证松开按钮SF 后KM 线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM 的主触点持续闭合，电动机连续运转，从而实现连续运转控制。 （2）停止过程。按下停止按钮SS ，接触器KM 线圈断电，与SF 并联的KM 的辅助常开触点断开，以保 证松开按钮SS 后KM 线圈持续失电，串联在电动机回路中的KM 的主触点持续断开，电动机停转。 与SF 并联的KM 的辅助常开触点的这种作用称为自锁。 图示控制电路还可实现短路保护、过载保护和零压 保护。 图5-14直接起动控制 ? 起短路保护的是串接在主电路中的熔断器FU 。一旦电路发生短路故障，熔体立即熔断，电动机立即停转。 ? 起过载保护的是热继电器KH 。当过载时，热继电器的发热元件发热，将其常闭触点断开，使接触器KM 线圈断电，串联在电动机回路中的KM 的主触点断开，电动机停转。同时KM 辅助触点也断开，解除自锁。故障排除后若要重新起动，需按下KH 的复位按钮，使KH 的常闭触点复位（闭合）即可。 ? 起零压（或欠压）保护的是接触器KM 本身。当电源暂时断电或电压严重下降时，接触器KM 线圈的电磁吸力不足，衔铁自行释放，使主、辅触点自行复位，切断电源，电动机停转，同时解除自锁。 电子技术课程设计报告 学院：湖南文理学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 成绩： 评阅意见： 评阅教师日期 目录 一、设计任务和指标要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 二、设计框图及整机概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 三、各单元电路的设计方案及原理说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 四、仿真调试过程及结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 五、设计、安装及调试中的体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 六、对本次课程设计的意见及建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 七、参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 八、附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 附件1 整机逻辑电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12附件2 元器件清单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13冰箱变频控制板的设计方案
电冰箱保护电路设计
常见电动机控制电路图
风冷冰箱化霜电路图
51单片机的电冰箱控制系统毕业设计
电冰箱保护电路的设计
电机基本控制原理图简介
过欠电压冰箱保护电路
典型电动机控制原理图及解说
电动机控制原理图
数字逻辑电冰箱控制电路
基于单片机的电冰箱温度控制器设计 韩凯(DOC)
常用电动机控制电路原理图.
电冰箱保护电路
电冰箱控制电路
三相异步电动机控制电路图
电冰箱保护器的设计(带目录)