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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Путешествия во времени без временных парадоксов 21.12.2023 Ученые утверждают, что теоретически можно вернуться в прошлое и внести изменения, не вызывая нежелательных последствий для будущего. Вопреки соблазнам изменить прошлое, научные исследования позволяют предположить, что путешествия во времени могут быть безопасными и лишены временных парадоксов. Однако эта безопасность сопряжена с неизбежностью изменения событий в соответствии с законами времени, что подчеркивает сложность и загадочность этого потенциального явления. Пока никто не осуществил путешествие во времени, особенно в прошлое с целью изменить свой собственный будущий путь. Тем не менее специалисты продолжают разрабатывать теории, предполагающие возможность таких путешествий без создания временных парадоксов. Это означает, что в теории можно вернуться в прошлое и внести изменения, не нарушая законов времени. По крайней мере, так гласит теория. Авторы нового исследования представили свою теорию, объясняющую, как теоретически совершать путешествия во времени, избегая временных парадоксов. Согласно классической динамике, зная состояние системы в определенный момент времени, можно получить информацию о всей ее истории. В то время как теория относительности Эйнштейна допускает существование временных петель, где некоторые события могут происходить одновременно в прошлом и будущем, существуя независимо. Исследование, основанное на математических расчетах, показывает, что пространство-время может адаптироваться к изменениям, чтобы избежать временных парадоксов. Ученые считают, что события изменят свой ход, чтобы не допустить появление временных парадоксов. Приведем пример: человек отправляется в прошлое, чтобы предотвратить распространение смертельной болезни на Земле. Если ему это удается, то, согласно расчетам, болезнь появится другим путем, и тем самым избегается временной парадокс. Таким образом, любые попытки изменить прошлое могут привести к неизбежным событиям. Эксперты анализируют влияние детерминированных процессов на различные участки пространственно-временного континуума и демонстрируют, что замкнутые кривые времени (предсказанные теорией относительности Эйнштейна) могут соответствовать и физическим законам и правилам свободы воли.

Другие интересные новости:

▪ Шампанское для астронавтов

▪ Колесо с изменением формы для преодоления препятствий

▪ Биоматериал заменит пластик

▪ Новый метод охлаждения для холодильников

▪ Прозрачный дисплей LG

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Типовые инструкции по охране труда (ТОИ). Подборка статей

▪ статья Наказывать скорпионами. Крылатое выражение

▪ статья Как улитка обманывает ворону в японской сказке, напоминающей басню о вороне и лисице? Подробный ответ

▪ статья Руководитель отдела информатизации. Должностная инструкция

▪ статья Реле. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Необычная фотография. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026