海尔BCD-268A家用冰箱是海尔公司开发的制冷大、超级节能、双温双控的直冷冰箱。该机采用电子温控方式,其控制原理如图1所示。
图2是BCD-268A控制部分的示意图。BCD-268A控制板主要完成温度控制;速冻;超温报警;压缩机启动延迟保护。下面描述各个功能的具体实现方法。
1.温度控制温度控制是将实际温度与设定温度进行比较,通过晶体管驱动继电器的通断来控制压缩机的启动和停止,实现温度控制。BCD-268A是一种双温双控冰箱(即冷藏室和冷冻室的温度由各自的控制电路控制)。在系统上,冷藏室和冷冻室都有各自的蒸发器,通过电磁阀的反转形成两个制冷循环回路,如图3所示。当冷藏室需要启动时,制冷剂去ABCDEFGA,冷藏室和冷冻室同时制冷;当冷冻室需要打开,冷藏室需要关闭时,制冷剂流向为ABCDEGA,制冷剂只流经冷冻蒸发器。冰箱的制冷是通过制冷剂在蒸发器中蒸发时从周围环境中吸收大量热量来实现的。因此,此时只有冷冻室冷却。
在图2中,LM324是一个四运放电路。其中A1是冷冻器传感器和冷冻器温度调节器的比较器。在A1的输入端,由冷冻温度传感器(NTC)测量的冷冻室温度被转换成电势信号,该电势信号与A1的另一个输入信号(调节器的设定值)进行比较。当实际值高于设定值时,运算放大器的输出通过二极管D10和限流电阻R30驱动三极管Q1,使继电器J1吸合,压缩机电源接通工作;相反,压缩机不工作。A2是冰箱传感器和冰箱温度调节器之间的比较器,工作原理和A1类似。当冷藏室实际温度高于设定温度时,A2的输出使继电器J1拉进,接通压缩机电源,压缩机工作。与A1不同,当冷藏室温度低于设定温度时,A2的输出控制继电器J2动作,使电磁阀(电磁阀为二位三通阀)反转,制冷剂经过循环回路ABCDEFA,只有冷冻室冷却。运算放大器A1和A2分别控制压缩机的启动和停止以及电磁阀的状态,从而控制冷藏室和冷冻室的温度。
速冻见图2。当按下速冻开关S时,压缩机直接与电源相连,不受继电器J1(即运算放大器A1、A2)控制,压缩机持续运转,达到速冻目的。速冻开关为自锁开关,只有再次按下速冻开关才能退出速冻状态,进入正常控制状态;否则,压缩机继续运转。进入速冻状态时,显示面板上的黄灯(速冻状态指示)会亮起。
三.超温报警超温报警是指冷冻室的超温报警,由图2中的运算放大器A3实现。当冷冻室温度高于设定的报警温度时,A3的输出驱动红色LED开启(超温报警指示),提醒用户注意。4.压缩机启动保护为了避免频繁启动对压缩机造成损坏,保持冰箱内温度稳定,图2中NE555组成的定时器在每次压缩机停止后会自动延时5分钟,5分钟内不会启动。延迟完成后,将进入正常控制状态。压缩机以非接触式正温度系数和电容运行启动。PTC是一种正温度变化系数的热敏电阻。压缩机通电时,PTC电阻小,工作电容相当于开路。由于启动绕组的相位领先于运行绕组的相位,压缩机正常启动。启动后,随着温度的升高,PTC电阻迅速增大。当温度超过居里点时,PTC相当于开路,运行电容串联在启动绕组和运行绕组之间。使用运行电容器可以提高压缩机的功率因数。PTC是一种非接触式启动器,具有无运动部件、无噪音、可靠性高、使用寿命长、无吸引、无释放等特点。从图2可以看出,BCD-268A主控板增加了许多抗干扰措施,解决了电子温控器因干扰而无法正常工作的问题,使电子温控和计算机温控变得可行。
动词(verb的缩写)海尔BCD-268A冰箱维护实例见框图。