Автоматическое оттаивание холодильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Дом, приусадебное хозяйство, хобби

 Комментарии к статье

В холодильниках с механическим регулятором температура измеряется на испарителе. Случается, что испаритель покрывается изморозью, и термостат начинает действовать с ошибкой, внося сбои в работу всего хладоагрегата. Для борьбы с этим нежелательным явлением (в том числе - с появлением изморози) холодильник приходится периодически отключать. В некоторых конструкциях имеется полуавтоматический режим оттаивания, для чего в систему встраивается нагревательный элемент с соответствующей кнопкой.

Но все большее распространение получают устройства автоматического включения оттаивателя холодильника, в том числе самодельные.

Предлагаемое электронное устройство управления сконструировано для торговых хладоагрегатов. С не меньшим успехом его можно применять и в бытовых холодильниках с раздельным включением компрессора и нагревательного элемента оттаивателя. Устройство состоит из терморегулирующей и времязадаю-щей частей. Первая, измеряя температуру в камере, поддерживает охлаждение в режиме, определяемом электронным регулятором. Вторая через каждые 2-3 часа включает на 10-20 минут нагревательный элемент для оттаивания изморози, при этом режим работы терморегулятора блокируется.

В основе терморегулирующей части устройства - измеритель температуры, выполненный на компараторе DA1 с измерительным мостом R1R2R6R7R8, правое нижнее плечо которого - терморезистор R2 - служит датчиком температуры. На логических элементах DD3.3 и DD3.4 собран узел блокировки, а на транзисторах VT1 и VT4 - усилитель тока с электромагнитным реле К1 в качестве нагрузки, включающим контактами К1.1 электродвигатель М1 компрессора холодильника.

Принципиальным электрическая схема электронного устройства управления холодильником (нажмите для увеличения)

Топология печатной платы (нажмите для увеличения)

"Сердце" времязадающей части устройства - электронный узел на микросхеме DD1, включающий в себя задающий генератор, а также делители частоты на 32 768 и на 60. Микросхема DD2 представляет собой дополнительный делитель с коэффициентом деления 6. На логических элементах DD3.1 и DD3.2 собран RS-триггер, а на транзисторах VT3 и VT4 - усилитель тока, нагрузкой которого служит реле К2. Через контакты К2.1 включается нагревательный элемент RM оттаивателя.

Работа терморегулятора основывается на сравнении напряжений, снимаемых с плеч измерительного моста, имеющего в своем составе датчик - терморезистор R2, сигнал с которого подводится ко входу 4 компаратора DA1.

С выхода 9 компаратора сигнал о температуре поступает (через узел блокировки - логические элементы DD3.3 и DD3.4) на вход усилителя тока, выполненного на транзисторах VT1 и VT2. Нагрузкой здесь является электромагнитное реле К1. При температуре выше порога, задаваемого переменным резистором R8, на выходе 9 компаратора устанавливается напряжение высокого уровня. Транзисторы (VT1, а затем и VT2) открываются, вызывая срабатывание реле К1, которое контактами К1.1 подключает к сети переменного тока электродвигатель М1 компрессора. Температура в холодильнике будет понижаться, вызывая при этом рост сопротивления терморезистора R2.

С достижением последним порогового значения компаратор срабатывает, и на его выходе 9 устанавливается напряжение низкого уровня. Транзисторы VT1 и VT2 усилителя тока закрываются. Реле К1 отпускает свой якорь, размыкая тем самым контакты К1.1 в цепи питания электродвигателя М1 компрессора.

Резисторы R9 и R12, обеспечивая гистерезис для DA1, способствуют более четкой работе терморегулятора. Напряжение 9 В питания измерительного моста и компаратора стабилизируется микросхемой DA2.

Конденсаторы С3 и С5 помехозащитные. Резистор R14 служит нагрузкой открытого коллектора компаратора, a R15 ограничивает ток базы транзистора VT1. Блокиратор (DD3.3 и DD3.4) отключает терморегулятор от усилителя тока на время работы нагревательного элемента RH оттаивателя. Диод VD2 шунтирует всплеск напряжения самоиндукции на обмотке реле К1 в момент закрывания транзистора.

Основа времязадающей части - таймер на микросхемах DD1 и DD2. При включении напряжения питания микросхема DD1 устанавливается - через цепь сброса RЗС1 - в нулевое (лог. 0), а R6-триггер - через цепь R16С6 -в единичное состояние (лог. 1). Тогда на выходе 4 DD3.2 и на входе 2 DD3.1 будет лог.О, а на выходе 3 DD3.1, соединенном со входом сброса Я микросхемы DD2, - лог.1. Счетчик-делитель при этом очищается до нулевого отсчета.

Задающий генератор в (на микросхеме DD1, резисторах R4, R5, R11 и конденсаторе С2) вырабатывает импульсы от 175 до 280 Гц. Частота изменяется переменным резистором R11. Период колебаний импульсов генератора при среднем положении движка R11 составляет около 4,58 мс. Резистор R4 ограничивает ток разрядки конденсатора С2.

Через соединения внутри микросхемы DD1 импульсы задающего генератора G передаются на делитель СТ. При этом период генерации увеличивается в 32 768 раз, и на выходе S1 возникает сигнал с периодом колебаний 2,5 мин. Последний, поступая на вход С2 микросхемы DD1, делится еще на 60. Таким образом, на выходе М микросхемы 001 получаются импульсы, имеющие период, равный 2,5 ч.

С выхода М микросхемы DD1 первый положительный перепад напряжения, появляющийся приблизительно через 1,5 ч, проходит через дифференцирующую цепочку R13С4, резистор R17 и, поступая на вход 1 логического элемента DD3.1, переключает этот RS-триггер. На выходе 3 DD3.1 появляется напряжение низкого, а на выходе 4 DD3.2 - напряжение высокого уровня. Последнее через резистор Я19 открывает транзисторы VT3 и VТ4 усилителя тока; реле К2 срабатывает и контактами К2.1 подключает нагревательный элемент Rн к питающей сети.

Напряжение высокого уровня, снимаемое с выхода 4 DD3.2, подается на вход 13 блокиратора DD3.4, который, воздействуя на вход разрешения прохождения сигнала, закрывает транзистор VТ1, в результате чего терморегулятор отключается от усилителя тока.

В этот же момент напряжение низкого уровня, подаваемое с выхода 3 DD3.2 на вход Я микросхемы DD2, разрешает работу делителя на 6. Импульс с S1 DD1 подается на СР микросхемы DD2. Тогда на выводе 5 этой микросхемы получается сигнал с периодом 15 мин, который, поступая на вход 6 DD3.2, переключает R6-триггер, и на выходе 4 DD3.2 появляется напряжение низкого уровня. Транзисторы VТ 1 и VТ2 закрываются, реле К2 отпускает якорь и контактами К 2.1 отключает нагревательный элемент Rн оттаивателя от питающей сети.

Сигнал, поступающий на вход 13 DD3.4, воздействует на вход разрешения. Блокиратор открывается, и терморегулятор подключается к усилителю тока. Делители на микросхемах DD1 и DD2 устанавливаются в нулевое, а R6-триггер - в единичное состояние.

С приходом от вывода 10 DD1 следующего импульса, положительный перепад которого в установившемся режиме повторяется через каждые 2,5 ч, оттаиватель будет включаться на 15 мин. Для питания устройства от сети переменного тока напряжением 220 В имеется встроенный адаптер с понижающим трансформатором Т1, выпрямительным мостом VD3-VD6, 9-вольтным стабилизатором напряжения DА2 и емкостным фильтром С7-С9.

Все компоненты устройства (кроме трансформатора Т1, терморезистора R2 типа ММТ-1, а также переменных резисторов R8 и R11 типа СП4-1) монтируются на печатной плате размерами 118x65x1,5 мм из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Постоянные резисторы типа МЛТ-О.125. В качестве конденсаторов С1-С7 рекомендуется использовать К73-9, а С8 и С9 - электролитические К50-16. Полупроводниковые диоды - кремниевые: КД102А (VD1, VD2) и КД106А (VD3-VD6).

Транзисторы тоже кремниевые. Во входных каскадах - КТ315Г с возможностью замены на КТ3102А (VT1 и VT3), в выходных - КТ815А или КТ817А (VT2 и VT4), устанавливаемые вертикально, без радиатора. Микросхемы: DA1 - К554САЗ, DA2 - КР142ЕН8Г, DD1 - К176ИЕ12, DD2 - К561ИЕ8, DD3-К561ЛЕ5.

Электромагнитные реле автомобильные типа 113.3747-10, мощные контакты которых легко выдерживают многократные включения как электродвигателя компрессора М1, так и нагревательного элемента Dн оттаивателя. Трансформатор Т1 мощностью 2-4 Вт (используется во многих адаптерах промышленного изготовления).

Отладка смонтированной печатной платы выполняется в отключенном от холодильника состоянии. Вместо нагрузки (электродвигателя М1 и нагревательного элемента Rн) используются обычные настольные лампы.

Терморегулирующая часть устройства должна чутко реагировать на изменение температуры в диапазоне от минус 14 до плюс 4°С. Однако иметь дело с холодом при отладке электроники затруднительно, поэтому рекомендуется заменить штатный R8 на резистор сопротивлением 1,5 кОм. Тогда юстировку терморегулятора можно выполнять уже в более доступных для этого пределах: плюс 18-40°С. А для ускорения настроечных работ на времязадающей части устройства рекомендуется уменьшить емкость конденсатора С2 в сто раз, тогда период импульса с выхода М микросхемы DD1 сократится до 90 с.

Проверенное и отрегулированное устройство (после восстановления элементов, требуемых по схеме) монтируется в холодильнике.

Автор: Г.Скобелев

Смотрите другие статьи раздела Дом, приусадебное хозяйство, хобби.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Новая технология утилизации отходов на Международной космической станции 13.08.2022 NASA успешно опробовало новую технологию утилизации отходов на борту Международной космической станции (МКС), разработанную техасской компанией Nanoracks (производство космического оборудования). Обычно астронавты МКС месяцами собирают мусор и хранят его на станции, ожидая прибытия грузового корабля Cygnus. Cygnus - это космический корабль, предназначенный для транспортировки запасов на космическую станцию. После доставки запасов астронавты грузят на корабль мешки с мусором. Когда корабль сходит с орбиты, он полностью сгорает при вхождении в атмосферу Земли. В новой концепции, разработанной Nanoracks, используется специально разработанный контейнер для отходов, содержащийся в коммерческом воздушном шлюзовом модуле МКС - Bishop Airlock. Члены экипажа станции могут заполнить его примерно 270 кг отходов. После этого контейнер отделяется от модуля и, как и Cygnus, полностью сгорает во время вхождения в атмосферу Земли. Этот метод лучше тем, что астронавтам не следует ожидать прибытия грузового космического корабля, чтобы утилизировать отходы. Во время успешного первого испытания контейнер содержал около 78 килограммов мусора, включая пенопласт, упаковочные материалы, сумки для переноса груза, грязную одежду экипажа, средства гигиены и использованные канцелярские принадлежности.

Другие интересные новости:

▪ Системы жидкостного охлаждения ASUS ROG Strix LC II

▪ Человеческие эмбрионы созданы искусственно

▪ Комета Галлея на монетах Армении

▪ Батарейка размером с крупицу соли

▪ Самый емкий SSD

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детекторы напряженности поля. Подборка статей

▪ статья Аэроплан. История изобретения и производства

▪ статья Что вызывает икоту? Подробный ответ

▪ статья Врач по общей гигиене. Должностная инструкция

▪ статья Кабинетные чернила. Простые рецепты и советы

▪ статья Для чего нужен data-кабель? Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025