專利名稱：一種無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù)：
冰箱蒸發(fā)器制冷一段時間后都會在表面積霜，霜層過厚將導致熱交換變差，使制冷性能變差，所以要將蒸發(fā)器表面的積霜清除以保證冰箱的性能。無霜冰箱的優(yōu)點在于能夠自動除霜，不需要用戶清除蒸發(fā)器表面的積霜。無霜冰箱的控制系統(tǒng)中包括有自動化霜過程，在化霜過程中通過除霜加熱器通電加熱除去蒸發(fā)器上的結(jié)霜。當前的冰箱控制系統(tǒng)大多以蒸發(fā)器溫度作為化霜加熱過程結(jié)束的判斷依據(jù)。而為了確保加熱系統(tǒng)的安全性，避免加熱控制系統(tǒng)的失效導致加熱溫度過高引起箱膽變形或起燃，相關(guān)標準(IEC60335-1或GB4706. 1等標準)對于加熱系統(tǒng)的安全性做了強制要求，只有符合標準要求的產(chǎn)品才允許生產(chǎn)銷售?，F(xiàn)有的采用單片機控制的無霜冰箱控制系統(tǒng)中，在蒸發(fā)器位置布置有化霜溫度傳感器，單片機軟件檢測到化霜溫度傳感器的溫度超過特定溫度值(5 10°C )或加熱時間過長時，單片機輸出會控制除霜加熱器電路斷電停止加熱，起到化霜溫度控制的目的。上述化霜溫度控制的方法采用單片機軟件控制來實現(xiàn)，雖然能起到實際的溫度控制效果，但在IEC60335-1/GB4706. 1標準的第22章中規(guī)定，在保護電子電路中使用的軟件， 應(yīng)為B級或C級軟件，即只有控制系統(tǒng)軟件經(jīng)過了標準要求的軟件安全性評估認證，才能認為該控制系統(tǒng)能起到安全保護的作用。由于單片機軟件的不可見及難于驗證的特性，要通過軟件安全評估認證需要花費很長的時間和極高的費用，如果不能獲得軟件安全評估認證則需要另外采取安全措施來保證化霜加熱系統(tǒng)的安全性。。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種通過硬件電路控制除霜加熱器加熱時的溫度限制的無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)及控制方法，使除霜加熱系統(tǒng)的溫度控制的安全性不依賴于單片機軟件，避免高溫、起燃引起的安全隱患，并滿足安全標準的要求。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一個技術(shù)方案為一種無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)，包括單片機處理器，與單片機處理器分別連接的冷藏室溫度傳感器、冷凍室溫度傳感器、化霜溫度傳感器和門開關(guān)信號；所述單片機處理器通過驅(qū)動電路分別與壓縮機、風扇電機、除霜加熱器和電動風門連接，還包括連接在化霜溫度傳感器與除霜加熱器的驅(qū)動電路之間的溫度控制電路。所述溫度控制電路包括運算放大器Ni、三極管Q2和電阻R5 R10，運算放大器附及電阻R7、R8、R9組成施密特電壓比較器電路，電阻R5和R6組成運算放大器附的輸入分壓支路，電阻RIO連接在運算放大器m的輸出端與三極管Q2的基極之間，溫度控制電路的輸入端為電阻R7，連接與單片機處理器的化霜溫度傳感器輸入端，溫度控制電路的輸出端為三極管Q2的集電極，連接到單片機處理器的除霜加熱器輸出端的驅(qū)動電路上。本發(fā)明的第二個技術(shù)方案為
一種無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)的控制方法，無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)包括單片機處理器，與單片機處理器分別連接的冷藏室溫度傳感器、冷凍室溫度傳感器、化霜溫度傳感器和門開關(guān)信號；所述單片機處理器通過驅(qū)動電路分別與壓縮機、風扇電機、除霜加熱器和電動風門連接，還包括連接在化霜溫度傳感器與除霜加熱器的驅(qū)動電路之間的溫度控制電路； 所述溫度控制電路包括運算放大器m、三極管Q2和電阻R5 R10，運算放大器m及電阻R7、 R8、R9組成施密特電壓比較器電路，電阻R5和R6組成運算放大器m的輸入分壓支路，電阻RlO連接在運算放大器m的輸出端與三極管Q2的基極之間，溫度控制電路的輸入端為電阻R7，連接與單片機處理器的化霜溫度傳感器輸入端，溫度控制電路的輸出端為三極管 Q2的集電極，連接到單片機處理器的除霜加熱器輸出端的驅(qū)動電路上；當化霜溫度傳感器溫度高于限定溫度值Tl時，使三極管Q2導通，當三極管Q2處于導通狀態(tài)時，箝位除霜加熱器的驅(qū)動電路的輸入電壓，強制除霜加熱器斷電。優(yōu)選的方案是所述限定溫度值Tl為1(T50°C。進一步優(yōu)選的方案是所述限定溫度值Tl的變更通過R5或R6的阻值變化調(diào)節(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明在現(xiàn)有無霜冰箱控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加一路溫度控制電路，該控制電路連接化霜溫度傳感器且作為單片機處理器的輸入，并連接到除霜加熱器的驅(qū)動電路對除霜加熱器進行控制。該溫度控制電路為電壓比較電路，其功能為當化霜溫度傳感器的溫度高于限定溫度值(1(T50°C )時，控制除霜加熱器的驅(qū)動電路，使得無論單片機處理器的除霜加熱器輸出端是什么狀態(tài)，除霜加熱器加熱器均不通電，易避免高溫、起燃引起的安全隱患，并滿足安全標準的要求。


圖1為本發(fā)明無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)框圖； 圖2為本發(fā)明控制系統(tǒng)中溫度控制電路實施例一的示意圖； 圖3為本發(fā)明控制系統(tǒng)中溫度控制電路實施例二的示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。如圖1所示，本發(fā)明公開了一種無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)，包括單片機處理器1， 與單片機處理器1分別連接的冷藏室溫度傳感器2、冷凍室溫度傳感器3、化霜溫度傳感器 4和門開關(guān)信號5 ；所述單片機處理器1通過驅(qū)動電路6分別與壓縮機7、風扇電機8、除霜加熱器9和電動風門10連接，還包括連接在化霜溫度傳感器4與除霜加熱器9的驅(qū)動電路 6之間的溫度控制電路11。如2和圖3為無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)部分電路的電子元件連接圖，其中，單片機處理器1為單片機Dl、除霜加熱器9為Hl，輸入采樣電路RV、Rl、R2、Cl，輸出驅(qū)動電路Kl、 R3、R4、Q1。
化霜溫度傳感器RV采用NTC溫度傳感器，將蒸發(fā)器的溫度轉(zhuǎn)化為電阻值，溫度越高阻值越小，溫度越低阻值越大。Rl和RV組成溫度采樣電路，通過電阻的分壓將RV的溫度值轉(zhuǎn)化為電壓Ul，輸入單片機Dl的Pinl輸入口。單片機Dl通過Pinl輸入口的電壓值可以換算得到RV的溫度，通過軟件控制，根據(jù)冰箱的控制規(guī)則控制相應(yīng)的Poutl輸出口實現(xiàn)對除霜加熱器Hl的控制，當單片機Dl的Poutl 口輸出高電平時，三極管Ql導通，繼電器 Kl觸點導通，除霜加熱器Hl通電。而當Poutl 口輸出低電平時，三極管Ql截止，繼電器Kl 觸點斷開，除霜加熱器Hl斷電。上述現(xiàn)有的除霜加熱器控制電路中，除霜加熱器Hl的狀態(tài)僅受單片機Poutl輸出口控制，即由單片機軟件控制除霜加熱器Hl的狀態(tài)。本發(fā)明在現(xiàn)有的除霜加熱器控制電路的基礎(chǔ)上，增加了硬件電路控制部分即所述的溫度控制電路11，具體電路包括運算放大器m、三極管Q2和電阻R5 R10，運算放大器m 及電阻R7、R8、R9組成施密特電壓比較器電路，電阻R5和R6組成運算放大器附的輸入分壓支路，電阻RlO連接在運算放大器m的輸出端與三極管Q2的基極之間，溫度控制電路11 的輸入端為電阻R7，連接與單片機處理器1的化霜溫度傳感器輸入端，溫度控制電路11的輸出端為三極管Q2的集電極，連接到單片機處理器1的除霜加熱器輸出端R3與除霜加熱器驅(qū)動電路輸入端R4的連接點。實施例一
參見附圖1，輸入采樣電路中，化霜溫度傳感器RV接在地線端，這時如溫度升高，RV阻值變小，此時Ul點的電壓降低，當RV的溫度高于某一限定溫度值Tl時，Ul的電壓低于由 R5、R6分壓產(chǎn)生的U2電壓值，運算放大器m輸出高電平，并使三極管Q2導通，此時即使單片機Poutl 口輸出高電平，三極管Ql也將保持截止，繼電器Kl觸點斷開，除霜加熱器Hl斷 H1^ οTl的范圍可設(shè)定為1(T50°C，通過R5或R6的阻值變化可以改變U2電壓值，達到變更限定溫度值Tl的目的。實施例二
參見附圖2，輸入采樣電路中，化霜溫度傳感器RV接在+5V端，這時如溫度升高，RV阻值變小，此時Ul點的電壓升高，當RV的溫度高于某一限定溫度值Tl時，Ul的電壓高于由 R5、R6分壓產(chǎn)生的U2電壓值，運算放大器m輸出高電平，并使三極管Q2導通，此時即使單片機Poutl 口輸出高電平，三極管Ql也將保持截止，繼電器Kl觸點斷開，除霜加熱器Hl斷 H1^ οTl的范圍可設(shè)定為1(T50°C，通過R5或R6的阻值變化可以改變U2電壓值，達到變更限定溫度值Tl的目的。本發(fā)明通過新增的溫度控制電路，實現(xiàn)了通過硬件電路控制除霜加熱器的功能， 即無論單片機控制處于何種狀態(tài)，當化霜溫度傳感器RV溫度過高時，強制使除霜加熱器斷電，提高產(chǎn)品的安全性能，并滿足安全標準的要求；而當化霜溫度傳感器RV溫度低于限定溫度值時，除霜加熱器仍受單片機軟件控制，實現(xiàn)產(chǎn)品功能。
權(quán)利要求
1.一種無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)，包括單片機處理器，與單片機處理器分別連接的冷藏室溫度傳感器、冷凍室溫度傳感器、化霜溫度傳感器和門開關(guān)信號；所述單片機處理器通過驅(qū)動電路分別與壓縮機、風扇電機、除霜加熱器和電動風門連接，其特征在于還包括連接在化霜溫度傳感器與除霜加熱器的驅(qū)動電路之間的溫度控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)，其特征在于所述溫度控制電路包括運算放大器W、三極管Q2和電阻R5 R10，運算放大器m及電阻R7、R8、R9組成施密特電壓比較器電路，電阻R5和R6組成運算放大器m的輸入分壓支路，電阻RlO連接在運算放大器m的輸出端與三極管Q2的基極之間，溫度控制電路的輸入端為電阻R7，連接與單片機處理器的化霜溫度傳感器輸入端，溫度控制電路的輸出端為三極管Q2的集電極，連接到單片機處理器的除霜加熱器輸出端的驅(qū)動電路上。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)還包括連接在化霜溫度傳感器與除霜加熱器的驅(qū)動電路之間的溫度控制電路；所述溫度控制電路包括運算放大器W、三極管Q2和電阻R5 R10，運算放大器m 及電阻R7、R8、R9組成施密特電壓比較器電路，電阻R5和R6組成運算放大器附的輸入分壓支路，電阻RlO連接在運算放大器m的輸出端與三極管Q2的基極之間，溫度控制電路的輸入端為電阻R7，連接與單片機處理器的化霜溫度傳感器輸入端，溫度控制電路的輸出端為三極管Q2的集電極，連接到單片機處理器的除霜加熱器輸出端的驅(qū)動電路上；當化霜溫度傳感器溫度高于限定溫度值Tl時，使三極管Q2導通，當三極管Q2處于導通狀態(tài)時，箝位除霜加熱器的驅(qū)動電路的輸入電壓，強制除霜加熱器斷電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于所述限定溫度值Tl為1(T50°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于所述限定溫度值Tl的變更通過R5或R6的阻值變化調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)及控制方法，所述無霜冰箱加熱器控制系統(tǒng)包括單片機處理器，與單片機處理器分別連接的冷藏室溫度傳感器、冷凍室溫度傳感器、化霜溫度傳感器和門開關(guān)信號；所述單片機處理器通過驅(qū)動電路分別與壓縮機、風扇電機、除霜加熱器和電動風門連接，還包括連接在化霜溫度傳感器與除霜加熱器的驅(qū)動電路之間的溫度控制電路。本發(fā)明通過新增的溫度控制電路，實現(xiàn)了通過硬件電路控制除霜加熱器的功能，即無論單片機控制處于何種狀態(tài)，當化霜溫度傳感器RV溫度過高時，強制使除霜加熱器斷電，提高產(chǎn)品的安全性能，并滿足安全標準的要求。
文檔編號F25D29/00GK102261809SQ20111022841
公開日2011年11月30日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者陳星 申請人:海信容聲(廣東)冰箱有限公司