專利名稱：電冰箱的故障診斷保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及一種改進(jìn)的電冰箱保護(hù)裝置。
電冰箱保護(hù)器是用于保護(hù)電冰箱壓縮機(jī)的。當(dāng)市電高于240V或低于180V時(shí)，壓縮機(jī)就不能正常工作，甚至?xí)龤嚎s機(jī)，保護(hù)器就自動切斷冰箱電源。電冰箱在斷電后，其制冷系統(tǒng)內(nèi)高低壓端壓力尚未達(dá)到平衡時(shí)又供電，壓縮機(jī)將不能啟動出現(xiàn)過流現(xiàn)象，所以電冰箱保護(hù)器就要有5～10分鐘的斷電延時(shí)。上述這些就是目前現(xiàn)有電冰箱保護(hù)器所具有的功能。但是，電冰箱壓縮機(jī)的燒毀是多方面原因的，市電過高或過低固然會造成壓縮機(jī)壽命縮短甚至燒毀，而電冰箱本身出現(xiàn)故障也會造成壓縮機(jī)壽命縮短或燒毀。比如啟動元件的損壞、制冷系統(tǒng)排氣口的死堵等，都會造成壓縮機(jī)的過流(冰箱內(nèi)過流保護(hù)器出現(xiàn)返復(fù)的跳閘)；制冷系統(tǒng)的泄漏或部份堵塞、溫控器損壞，會造成壓縮機(jī)長時(shí)間運(yùn)行不停，這些必然造成壓縮機(jī)壽命縮短或燒毀。在這種情況下目前現(xiàn)有的電冰箱保護(hù)器是無法保護(hù)的，也是目前電冰箱本身無法克服的問題。
本實(shí)用新型的任務(wù)就是提供一種改進(jìn)的電冰箱保護(hù)器。它不但具有過壓、欠壓、斷電延時(shí)等保護(hù)功能，而且對電冰箱故障造成壓縮機(jī)過流和運(yùn)行不停具有診斷保護(hù)功能。
本實(shí)用新型是這樣來完成任務(wù)的在保護(hù)器中設(shè)置兩個(gè)電壓比較器，它們分別為過壓、欠壓比較器。在過壓、欠壓比較器的一個(gè)輸入端供給一個(gè)穩(wěn)定的參考電壓，在再它們的另一個(gè)輸入端供給一個(gè)與市電波動相一致的電壓。當(dāng)市電高于240V或低于180V時(shí)，過壓或欠壓比較器動作，其輸出端輸出控制信號到執(zhí)行器件自動切斷電冰箱電源。當(dāng)市電恢復(fù)到180V～240V時(shí)，電壓比較器又輸出信號，經(jīng)斷電延時(shí)電路延時(shí)5～10分鐘后去控制執(zhí)行器件自動接通電冰箱電源。在保護(hù)器中同時(shí)設(shè)置了電流互感器、計(jì)時(shí)器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、電壓比較器等。電流互感器串接于電冰箱電源回路中，壓縮機(jī)工作時(shí)電流互感器就輸出反應(yīng)壓縮機(jī)工作狀況的信號電壓。壓縮機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行時(shí)，電流互感器輸出反應(yīng)縮機(jī)正常運(yùn)行的信號電壓，此電壓經(jīng)一電壓比較器比較去控制計(jì)時(shí)器、即計(jì)時(shí)器在每次壓縮機(jī)開始運(yùn)行時(shí)就進(jìn)入計(jì)時(shí)。當(dāng)電冰箱出現(xiàn)故障，使壓縮機(jī)運(yùn)行不停，且超過計(jì)時(shí)器調(diào)定的計(jì)時(shí)時(shí)間時(shí)，計(jì)時(shí)器則輸出信號去觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，使執(zhí)行器件自動切斷電冰箱電源，且執(zhí)行器件不再接通冰箱電源。電冰箱出現(xiàn)故障使壓縮機(jī)過流時(shí)，電流互感器輸出較高的過流信號電壓。此信號電壓使過流延時(shí)電路開始工作，在冰箱內(nèi)過流保護(hù)器尚未保護(hù)之前，過流延時(shí)電路輸出信號，去觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，使執(zhí)行器件自動切斷電冰箱電源，且執(zhí)行器件不再接通電冰箱電源。過流延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間小于冰箱內(nèi)過流保護(hù)器的過流保護(hù)時(shí)間(6～14秒)，又大于壓縮機(jī)正常啟動所需的時(shí)間(0.5～2秒)。
本實(shí)用新型是在現(xiàn)有的電冰箱保護(hù)器的基礎(chǔ)上增加了電冰箱的故障診斷保護(hù)電路，所以結(jié)構(gòu)簡單。電冰箱的故障主要表面為壓縮機(jī)的過流或運(yùn)行不停，所以本實(shí)用新型對壓縮機(jī)的保護(hù)是有效果的。
本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)合附圖
詳細(xì)加以說明。
圖一是本實(shí)用新型的基本原理圖。欠壓比較器(3)、過壓比較器(4)的同相輸入端是由三端穩(wěn)壓器(13)供給的一定值參考電壓，它們的反相輸入端分別與可調(diào)電阻(1)(2)相連?？烧{(diào)電阻(1)(2)用于調(diào)節(jié)欠壓、過壓比較器(3)(4)的反相端電位，以確保市電低于180V或高于240V時(shí)欠壓比較器(3)或過壓比較器(4)能有效動作。欠壓比較器(3)的輸出端與過壓比較器(4)的反相輸入端相連，過壓比較器(4)輸出端與由電阻(6)、電容(7)組成的斷電延時(shí)電路的輸入端相連，電阻(6)上并聯(lián)一只放電二極管(5)?；蚍情T(8)(10)作為斷電延時(shí)電路的信號整形電路，與斷電延時(shí)電路的輸出端相連?；蚍情T(8)的輸出端接有延時(shí)指示發(fā)光二極管(9)及或非門(10)的輸入端?；蚍情T(10)的輸出端接驅(qū)動三極管(11)基極，驅(qū)動三極管(11)集電極接有繼電器(12)，繼電器(12)的常開觸點(diǎn)(19)串接于電冰箱電源回路中。(20)是電冰箱插座，(34)是本裝置電源開關(guān)。若市電在180～240V時(shí)，欠壓比較器(3)的同相輸入端的參考電位小于其反相輸入端的電位，欠壓比較器(3)輸出端輸出低電位，不影響過壓比較器(4)的反相輸入端電位。過壓比較器(4)的同相輸入端的參考電位高于其反相輸入端的電位，其輸出端輸出高電位。此時(shí)，電流經(jīng)斷電延時(shí)電路中的電阻(6)向電容(7)充電，由于電阻(6)的阻值較大，充電電流較小，經(jīng)5～10分鐘后，電容(7)兩端電壓達(dá)到了一定值，使或非門(8)輸出端從高電位變?yōu)榈碗娢?，延時(shí)指示發(fā)光二極管(9)熄滅，同時(shí)或非門(10)輸出端從低電位變?yōu)楦唠娢?，?qū)動三極管(11)從截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通，繼電器(12)得電，其常開觸點(diǎn)(19)閉合，電冰箱插座(20)兩端才有電壓，電冰箱開始工作。若市電低于180V時(shí)，欠壓比較器(3)的反相輸入端電位隨之變低，且低于其同相輸入端的參考電位，其輸出端從低電位變?yōu)楦唠娢唬惯^壓比較器(4)的反相輸入端電位升高，于是過壓比較器(4)輸出端從高電位變?yōu)榈碗娢?；若市電高?40V時(shí)，欠壓比較器(3)的反相輸入端電位隨之升高，其輸出端輸出低電位不變，過壓比較器(4)的反相輸入端電位隨市電升高，且高于其同相輸入端參考電位，其輸出端從高電位變?yōu)榈碗娢?。所以市電低?80V或高于240V時(shí)，過壓比較器(4)總是從高電位變?yōu)榈碗娢唬藭r(shí)，斷電延時(shí)電路中的電容(7)通過二極管(5)向過壓比較器(4)的輸出端快速放電。當(dāng)電容(7)兩端電壓低于一定值時(shí)，或非門(8)的輸出端從低電位變?yōu)楦唠娢唬訒r(shí)指示發(fā)光二極管(9)點(diǎn)亮，同時(shí)或非門(10)輸出端從高電位變?yōu)榈碗娢唬?qū)動三極管(11)由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止，繼電器(12)失電，其常開觸點(diǎn)(19)跳開，電冰箱插座(20)兩端電壓為0V，電冰箱停止工作。
電流互感器(21)是在截面為15mm×10mm的鐵芯上初級用
0.80的漆包線繞5匝，次級用φ0.10的漆包線繞650匝而成。其初級串接于電冰箱電源回路中，次級與整流管(22)、濾波電容(23)、穩(wěn)壓管(24)、電阻(25)等組成的整流濾電路的輸入端相連。電壓比較器(26)的反相輸入端和電壓比較器(27)的同相輸入端與整流管(22)，濾波容(23)，穩(wěn)壓管(24)，電阻(25)等組成的整流濾波電路的輸出端相連。由三端穩(wěn)壓器(13)穩(wěn)壓后的電壓供給電壓比較器(26)的同相輸入端0.5V參考電壓，供給電壓比較器(27)的反相輸入端3V參考電壓?？烧{(diào)電阻(28)、電容(29)組成過流延時(shí)電路，其輸入端與電壓比較器(27)的輸出端相連，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻(28)，使過流延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間為3～4秒。壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)是帶振蕩器的14位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器MC14060，電容(30)、可調(diào)電阻(31)是壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)的計(jì)數(shù)定時(shí)元件，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻(31)可改變壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)的振蕩頻率，使其輸出端Q13、Q14輸出的定時(shí)時(shí)間分別為60分鐘和120分鐘。壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)的復(fù)位(R)端與電壓比較器(26)的輸出端相連，其輸出端Q13、Q14經(jīng)計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(33)轉(zhuǎn)換后與可調(diào)電阻(28)、電容(29)組成的過流延時(shí)電路的輸出端相連，又與由或非門(16)(17)組成的RS觸發(fā)器的一個(gè)輸入端相連?；蚍情T(16)(17)組成的RS觸器的另一個(gè)輸入端與電容(15)、電阻(14)組成的復(fù)位電路相連，此RS觸發(fā)器的一個(gè)輸出端與故障指示發(fā)光二極管(18)相連，另一個(gè)輸出端與驅(qū)動三極管(11)的基極相連。本保護(hù)器在接上市電，接通電源開關(guān)(34)的瞬間，由于或非門(16)(17)組成的RS觸發(fā)器復(fù)位電路中的電容(15)兩端電壓不能跳變，所以電阻(14)兩端電壓為三端穩(wěn)壓器(13)輸出的電壓值，同時(shí)可調(diào)電阻(28)、電容(29)組成的過流延時(shí)電路和壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)的輸出都為低電位，從而使RS觸發(fā)器中的或非門(16)輸出為低電位，或非門(17)輸出為高電位，不影響驅(qū)動三極管(11)的基極電位。當(dāng)電冰箱在正常工作時(shí)，電流互感器(21)次級感應(yīng)到的信號電壓經(jīng)整流管(22)整流，濾波電容(23)濾波后，在電阻(25)兩端得到約1V的電壓，此電壓直接加在電壓比較器(26)的反相輸入端和電壓比較器(27)的同相輸入端。由于電壓比較器(27)的反相輸入端有3V的參考電壓，其輸出低電位不變，可調(diào)電阻(28)、電容(29)組成的過流延時(shí)電路不工作；電壓比較器(26)的同相輸入端只有0.5V的參考電壓，其輸出端從高電位變?yōu)榈碗娢?，使壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)的復(fù)位(R)端電位變低、壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)開始計(jì)時(shí)，即壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)在每次壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)就進(jìn)入計(jì)時(shí)。當(dāng)電冰箱出現(xiàn)故障，使壓縮機(jī)運(yùn)行不停，且超過壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)所調(diào)定的計(jì)時(shí)時(shí)間(60分鐘或120分鐘)時(shí)，則壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)的Q13或Q14端輸出高電位，使由或非門(16)(17)組成的RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，RS觸發(fā)器中的或非門(16)輸出從低電位變?yōu)楦唠娢?，故障指示發(fā)光二極管(18)點(diǎn)亮，同時(shí)或非門(17)輸出從高電位變?yōu)榈碗娢?，使?qū)動三極管(11)基極電位變低而截止，繼電器(12)失電，其常開觸點(diǎn)(19)跳開，電冰箱插座(20)兩端電壓為0V，電冰箱停止工作。此時(shí)，電冰箱電源回路中電流為零，電流互感器(21)次級無信號電壓輸出，整流二極管(22)、濾波電容(23)等組成的整流濾波電路也無輸出，電阻(25)兩端電壓為0V，電壓比較器(26)輸出從低電位變?yōu)楦唠娢唬箟嚎s機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)不工作，其輸出端Q13或Q14被清零。當(dāng)電冰箱出現(xiàn)故障，使壓縮機(jī)過流時(shí)，電流互感器(21)次級輸出較高的信號電壓，經(jīng)整流管(22)整流，濾波電容(23)濾波后，在電阻(25)兩端可得到約4V的電壓。由于電壓比較器(27)的反相輸入端只有3V的參考電壓，所以其輸出端輸出從低電位變?yōu)楦唠娢?，此時(shí)，電流經(jīng)可調(diào)電阻(28)向電容(29)充電，經(jīng)3～4秒電容(29)兩端電壓達(dá)到了一定值，使或非門(16)(17)組成的RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，或非門(16)輸出從低電位變?yōu)楦唠娢?，故障指示發(fā)光二極管(18)點(diǎn)亮，或非門(17)輸出從高電位變?yōu)榈碗娢唬跪?qū)動三極極(11)基極電位變低而截止，繼電器(12)失電，其常開觸點(diǎn)(19)跳開，電冰箱插座(20)兩端電壓為0V，電冰箱停止工作。此時(shí)電冰箱電源回路中電流為零，電流互感器(21)次級無信號電壓輸出，整流管(22)、濾波電容(23)等組成的整流濾波電路無輸出，電阻(25)兩端電壓為0V，電壓比較器(26)輸出從低電位變?yōu)楦唠娢?，使壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)不工作，且被清零；電壓比較器(27)輸出端從高電位變?yōu)榈碗娢?，電?29)經(jīng)過電壓比較器(27)的輸入端放電。壓縮機(jī)在啟動的瞬間電流也較大，電流互感器(21)次級會感應(yīng)到較高的信號電壓，經(jīng)整流管(22)、濾波電容(23)整流濾波后，在電阻(25)兩端也會得到約4V的電壓，使電壓比較器(27)輸出端變?yōu)楦唠娢?，但由于可調(diào)電阻(28)、電容(29)組成的過流延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間為3～4秒，大于壓縮機(jī)的正常啟動所需的時(shí)間(0.5～2秒)，所以不會出現(xiàn)誤動作，同時(shí)過流延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間小于電冰箱內(nèi)過流保護(hù)器的過流保護(hù)時(shí)間(6～14秒)，在壓縮機(jī)過流時(shí)又有效地保護(hù)了壓縮機(jī)。電冰箱溫度達(dá)到后，壓縮機(jī)停止工作，電冰箱內(nèi)的化霜電路，照明燈泡、風(fēng)冷電機(jī)工作時(shí)由于它們的功率小，電流互感器(21)感應(yīng)的信號電壓很微弱，經(jīng)整流管(22)、濾波電容(23)整流濾波后，在電阻(25)兩端得到小于0.5V的電壓，不會造成電壓比較器(26)輸出端電位變化，壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)不工作?？烧{(diào)電阻(1)(2)為10KΩ。放電二極管(5)、整流管(22)為1N4001。斷電延時(shí)電路中電阻(6)為5.1MΩ，電容(7)為100μ／16V。驅(qū)動三極管(11)為3DG12，繼電器(12)為JZC－21F、觸點(diǎn)容量為220
5A。電阻(14)為10KΩ，電容(15)為1μ／16V。濾波電容(23)為3.3μ／16V，穩(wěn)壓管(24)用于防止電壓比較器(26)(27)的輸入端電壓過高而損壞，為6.5V／0.5W，過流延時(shí)電路中的電阻(28)為600KΩ可調(diào)，電容(29)為10μ／16V鉭電容。運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)的計(jì)數(shù)定時(shí)電阻(31)為25KΩ可調(diào)，電容(30)為10μ／16V。電壓比較器(3)(4)(26)(27)為LM324集成塊，或非門(8)(10)(16)(17)為MC14001集成塊，三端穩(wěn)壓器(13)為LM7809。
圖二、圖三是本裝置的外殼結(jié)構(gòu)圖。(35)為外殼的上蓋，(36)(38)為上蓋固定羅絲孔，(37)為散熱窗(另一面相同)。(39)為外殼的底座，(40)為裝置電源線穿出孔，(42)為冰箱插座(20)安裝孔，(41)為冰箱插座固定用羅絲孔，(43)(44)為外殼上蓋固定用羅絲孔，(45)(49)為本裝置印刷板固定用羅絲孔，(46)為電源指示、延時(shí)指示、故障指示等發(fā)光二極管安裝孔，(47)為計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)換開關(guān)(33)固定用羅絲孔，(48)為電源開關(guān)(34)固定用羅絲孔。外殼采用0.6mm的鐵皮沖制而成，體積為220×120×80(mm3)。
權(quán)利要求1.欠壓比較器(3)，過壓比較器(4)，由電阻(6)、電容(7)組成的斷電延時(shí)電路，驅(qū)動三極管(11)，外殼上蓋(35)，底座(39)等組成電冰箱保護(hù)裝置，其特征是電流互感器(21)次級輸出經(jīng)整流管(22)，濾波電容(23)等組成的整流濾波電路后與電壓比較器(26)(27)的一個(gè)輸入端相連，電壓比較器(26)(27)的輸出端分別與壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)的復(fù)位(R)端和可調(diào)電阻(28)、電容(29)組成的過流延時(shí)電路的輸入端相連，壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)輸出端和可調(diào)電阻(28)、電容(29)組成的過流延時(shí)電路的輸出端與或非門(16)(17)組成的RS觸發(fā)器的一個(gè)輸入端相連，RS觸發(fā)器的一個(gè)輸出端與驅(qū)動三極管(11)的基極相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是，電流互感器(21)的初級串接于電冰箱電源回路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是壓縮機(jī)運(yùn)行計(jì)時(shí)器(32)的輸出端Q13、Q14輸出的計(jì)時(shí)時(shí)間分別為60分鐘和120分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是可調(diào)電阻(28)、電容(29)組成的過流延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間為3～4秒。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)的電冰箱保護(hù)裝置。其特征是電流互感器初級串接于電冰箱電源回路中，次級輸出的信號經(jīng)整流濾波后分別經(jīng)電壓比較器與運(yùn)行計(jì)時(shí)器復(fù)位端和過流延時(shí)電路的輸入端相連。運(yùn)行計(jì)時(shí)器，過流延時(shí)電路的輸出端與RS觸發(fā)器的一個(gè)輸入端相連，RS觸發(fā)器的一個(gè)輸出端與執(zhí)行器件相連。當(dāng)電冰箱出現(xiàn)故障，使壓縮機(jī)運(yùn)行不?；蜻^流時(shí)，運(yùn)行計(jì)時(shí)器或過流延時(shí)電路輸出信號，使RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，執(zhí)行器件切斷電冰箱電源，避免了壓縮機(jī)的燒毀。
文檔編號F25D29/00GK2152192SQ9224545
公開日1994年1月5日 申請日期1992年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月30日
發(fā)明者周云灼 申請人:周云灼