Электронный антиобледенитель холодильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Дом, приусадебное хозяйство, хобби

 Комментарии к статье

Миллионы наших соотечественников пользуются в быту холодильниками, изготовленными еще в советское время. Экономичные, долговечные, неприхотливые к колебаниям питающей сети, эти аппараты преданно несут свою вахту на кухне на протяжении нескольких десятилетий, иногда обслуживая несколько поколений семейного клана. Действительно, есть, чем гордиться: потребляемая мощность всего 120 Вт у холодильника "Кодры", а максимальная - у холодильника "Памир-5", которая равна 195 Вт, при этом везде в испарителе стабильно поддерживается температура на уровне -12°С.

Общий полезный объем находится в пределах 160...300 дм³, а объем низкотемпературного отделения колеблется в пределах 1 6...45 дм³. Казалось бы, все хорошо, однако один параметр омрачает эксплуатацию этого аппарата, так как приходится регулярно 1 раз в 2 месяца размораживать морозильную камеру на несколько часов, что огорчает, так как современные холодильники этой процедуры не требуют. Правда, это их достоинство дается пользователю высокой ценой: потребляемая мощность от сети 220 В в среднем находится в пределах 1200...2000 Вт, да и сама стоимость аппарата в несколько раз дороже отечественных, что для пользователя накладно вдвойне.

Ниже представлено описание простого электронного устройства для холодильника "Днепр", которое позволит в отечественных холодильниках избавиться от процедуры размораживания морозильника при сохранении его остальных технических достоинств, т.е. избавит пользователя от ситуации, когда в целом за год холодильник 10 месяцев работает, а 2 месяца стоит в режиме размораживания.

Работа схемы

На рис. 1 показана принципиальная электрическая схема, на рис. 2 - печатная плата.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Напряжение сети 220 В подается на схему управления с розетки, которая находится в самом холодильнике. При замыкании выключателя S1 напряжение попадает на первичную обмотку трансформатора Т1, с вторичной - на мостовой выпрямитель VD1, где оно выпрямляется, сглаживается конденсатором С2 и стабилизируется на уровне 12 В стабилитроном VD3. Дальше это напряжение подается на генератор напряжения, собранный на транзисторе VT1 с обвязками. Через датчик инея С8, который устанавливается в морозильной камере, напряжение подается на усилитель на транзисторе VT2 с обвязками.

Идея состоит в том, чтобы в зависимости от слоя инея в морозильной камере передать на усилитель уровень напряжения, способный привести к опрокидыванию схемы таймера DD1 и срабатыванию реле К1, которое своими контактами К1.1 откроет мощный ключевой транзистор VT3, а он, в свою очередь, включит электродвигатель вентилятора Ml и подаст напряжение на резисторы Rl2-R14, выполняющие функцию нагревателей. Когда в холодном состоянии холодильник включается в работу, на стенках морозильной камеры постепенно появляется обледенение в виде инея, которое со временем превращается в толстый слой снега, прозванный в народе "шубой". Задачей этой схемы является контроль уровня определенной толщины начального слоя изморози на стенках морозильной камеры, а в случае его избытка включение нагревателя, прогретый воздух от которого по всей морозильной камере распространяется микровентилятором.

Избыток инея растворяется, а контролируемый слой изморози остается на прежнем уровне. Так как в этом случае "шуба" не образуется, то и не требуется ее размораживание. Важными моментами являются: правильная установка емкостного датчика инея С8, и подбор тока нагревателей с учетом того, что размеры морозильной камеры у разных холодильников разные, а следовательно, и необходима разная интенсивность прогрева. Морозильные камеры изготовляют из дюралюминия, который обладает хорошей теплопроводностью, поэтому первоначально необходимо правильно установить вентилятор, который через пластмассовый раструб гонит прогретый воздух на металл морозильной камеры.

Под воздействием прогретого воздуха избыток инея растворяется, затем электродвигатель выключается, и система переходит в "дежурный режим" в ожидании прироста слоя инея. Следует отметить, что для поддержания слоя инея на нужной толщине достаточна температура обдува в пределах +10...+20°С, так как температура внутри морозильной камеры находится на уровне -12°С, следовательно, затраты мощности на систему управления незначительны. Для защиты схемы от перенапряжений используются диоды VD4 и VD5. Включенное состояние схемы индицирует светодиод зеленого цвета свечения VD2.

Конструкция

При создании подобных конструкций следует определиться с удобством эксплуатации данной конструкции с основным изделием. В данном случае вся схема располагается в пластмассовой коробке вместе с электродвигателем вентилятора, на котором установлен сужающийся пластмассовый раструб подачи подогретого воздуха на корпус испарителя.

В горловине раструба находятся нагревательные элементы (резисторы), величина мощности которых зависит от площади испарителя конкретного холодильника; кроме того, раструб должен иметь возможность смещаться в горизонтальной плоскости, что регулирует поток подогретого воздуха в место нагрева испарителя точечно или под углом. Эта мера меняет время нагрева всей площади испарителя и, как следствие, общий эффект регулирования толщины изморози на испарителе.

Надо подчеркнуть, что правильная установка раструба нагревателя (расстояние горловины раструба от поверхности испарителя, а также правильный угол атаки по отношению к плоскости испарителя) являются определяющими, так как их неправильная установка может привести к тому, что при чрезмерном перегреве испарителя фаза инея перейдет в фазу росы, испаритель полностью разморозится, и компрессор холодильника будет беспрерывно работать, стремясь набрать в испарителе нужную температуру, что недопустимо. Поэтому без преувеличения настройку этой системы можно назвать ювелирной. В холодильниках старой конструкции внутренний корпус изготовлен из оцинкованного железа, поэтому удобно крепить устройство к корпусу холодильника с помощью мощных магнитов. В этом случае исключается сверление корпуса холодильника и другие нежелательные слесарные манипуляции внутри корпуса холодильника, которые могут привести к утечке охлажденного воздуха из холодильника.

По этой же причине подсоединение минуса питания схемы к испарителю морозильной камеры производится с помощью зажима типа "крокодил". Размеры, форма, расположение морозильной камеры в каждом конкретном холодильнике имеют свои особенности, поэтому расположение антиобледенителя пользователь определяет индивидуально. Удобнее всего расположить его снаружи морозильной камеры и под испарителем. В качестве датчика С8 удобно взять контактную пару от реле типа РЭС-48 или аналогичного, очистить место крепления на морозильной камере от грязи спиртом, приклеить изолятор контакта реле к корпусу испарителя клеем "Суперцемент" или "Момент". Вторым контактом датчика С8 будет служить сам корпус испарителя. Высота расположения контакта над испарителем определяется экспериментально, она ориентировочно равна 1,0... 1,5 мм. Другими словами, этой высотой допускается слой инея на морозильной камере.

По мере дальнейшего прироста слоя инея следящая система будет включать нагреватель с вентилятором и растворять этот прирост, сохраняя его слой неизменной толщины. В качестве нагревателей удобно использовать готовые резисторы типа ОМЛТ-1, ОМЛТ-2, а для больших мощностей - резисторы типа С5-35. Важно помнить, что для них коэффициент нагрузки по мощности равен 0,5, т.е. допускается нагружать эти резисторы на половину их паспортной мощности. Монтаж схемы можно проводить с использованием печатной платы или навесным монтажом с использованием провода МГШВ-0,2 мм. Для соблюдения техники безопасности датчик С8 следует закрыть защитным чехлом.

Настройка

Для настройки необходимо следующее оборудование: ЛАТР, регулируемый блок питания, осциллоскоп, ламповый вольтметр, мультиметр, резисторы для подбора. С помощью ЛАТРа подать на схему напряжение 220 В, на конденсаторе С2 мультиметром проверить величину постоянного напряжения, оно должно быть порядка 15 В; светит светодиод VD2. На стабилитроне VD3 ламповый вольтметр показывает 12 В. Затем подключить осциллоскоп параллельно дросселю L1, а потенциометр R5 поставить в среднее положение; при этом на экране осциллоскопа должны быть гармонические колебания с частотой примерно 10 МГц. Такая достаточно высокая частота выбрана из тех соображений, что слой инея, играющий здесь роль емкостного датчика, имеет небольшую емкость, поэтому для увеличения чувствительности схемы требуется поднять частоту генератора. Регулировкой R5 следует выровнять форму кривой генератора.

Следующий этап - проверка работы емкостного датчика С8. Для этого необходимо движок потенциометра R8 выставить вверх по схеме на базу VT2. Подключить осциллоскоп и ламповый вольтметр параллельно дросселю L1, а пространство между контактом реле и корпусом испарителя заполнить легкой фракцией снега, который следует соскоблить с морозильника другого работающего холодильника, - это будет эквивалент емкостного датчика С8 с инеем, с которым следует провести черновую настройку схемы. На экране осциллоскопа должна быть видна синусоида, а ламповый вольтметр (при зазоре контакта датчика 1,5 мм) покажет напряжение порядка 100 мВ (зависит от слоя снега). С помощью спички разрыхлить снег под контактом и проверить показания вольтметра - они должны меняться. Это важный момент, так как в реальной схеме прирост инея будет идти плавно, и схема должна оперативно реагировать.

При этом уровне напряжения реле К1 должно сработать; включится электродвигатель Ml, и начнется нагрев резисторов R12-R14. Электродвигатель можно пока отключить, а мультиметром надо проверить ток нагрузки через резисторы R12-R14. При оптимальных условиях нагрузочные резисторы в течение получаса прогреются примерно до +40°С. Для проверки воздействия этой температуры на морозильную камеру следует закрепить узкое сопло вентилятора на расстоянии 10 мм от морозильной камеры.

В саму камеру соскрести с другого работающего холодильника снег и покрыть им дно проверяемой морозильной камеры. Теперь включить подогрев и вентилятор, засечь время по часам. Легкий слой снега на дне морозильной камеры должен раствориться примерно за 30 мин. В противном случае следует скорректировать нагрев подогревателей, увеличив или уменьшив величину их сопротивлений, или изменив угол атаки сопла вентилятора по отношению к корпусу морозильной камеры. После черновой настройки можно переходить к чистовой. Для этого необходимо полностью собрать всю схему и включить опытный холодильник в сеть, подождать, пока появиться изморозь на морозильной камере нужной толщины. Когда, на ваш взгляд, ее толщина достаточна для проверки, можно чуть прижать контакт датчика к дну камеры; при этом должен включиться вентилятор с подогревом, и слой инея должен постепенно раствориться в течение получаса, а электродвигатель вентилятора и подогрев отключатся. В случае необходимости производится повторная настройка схемы по вышеописанной методике. Следует также иметь в виду, что чувствительность всей схемы регулируется резистором R8.

Детали

Конденсаторы: С1 - К73-1 1 емкостью 0,82 мкФх400 В; С2 - К50-35 емкостью 1000 мкФх25 В; остальные - типа КМ: C3 - 0,01 мкФ; С4 - 22 пФ; С5 - 82 пФ; С6 - 4,7 пФ; С7 - 8,2 пФ; С9 - 100 пФ; СЮ - 0,1 мкФ;С11 -510пФ.

Резисторы: постоянные типа ОМЛТ-0,25; R1 - 1 МОм; R2, R4, R7 - 510 Ом; R3 - 1 кОм; R10 - 10 кОм; R9 - 5,6 кОм; R11 * - 22 кОм; R12*-R14* - 720 Ом; R5, R8 - В25Р на 10 кОм.
Полупроводники: VD1 - 3N259; VD3 - 2С512А; VD4, VD5 - КД209А; VT1 - 2N1893; VT2 - 2N6763; VT3 -ВС338; VD2 - AL366K; DD1 - NE555.

Трансформатор Т1 типа RM4LS; дроссель L1 типа SM-L15B; реле К1 типа FSMR-12; выключатель S1 типа ВТ2; предохранитель F1 типа ВП1-1 на 0,2 А; электродвигатель Ml - компьютерный "кулер" фирмы Intel на напряжение 12 В, ток потребления 0,44 А.

Соответствие номеров контактов печатной плате показано на рис. 2, а подключаемым внешним элементам приведено в таблице:

По материалам журнала Радіоаматор

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Дом, приусадебное хозяйство, хобби.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Случайная новость из Архива Электромобиль Mini Electric 11.07.2019 Немецкий автопроизводитель BMW представил серийный электромобиль Mini Electric (Mini Cooper SE). Новинка основана на ДВС-версии модели, так что дизайн, габариты, оформление салона и другие характеристики практически идентичны (с небольшими исключениями). К примеру, высота электромобиля всего на 18 мм выше, а вес - всего на 145 кг больше. Трехдверный переднеприводный Mini Electric получил разработанный BMW электродвигатель с мощностью 135 кВт (184 л.с.) и крутящим моментом 270 Нм. Разгон от 0 до 60 км/ч занимает 3,9 секунды, от 0 до 100 км/ч - 7,3 секунды, максимальная скорость ограничена на отметке 150 км/ч. Водителю доступно четыре режима эффективности (Standard, Sport, GREEN и GREEN+) и два уровня настройки рекуперации, которые позволяют подобрать режим движения, в котором для управления динамикой достаточно всего одной педали газа. Батарея Т-образной формы интегрирована в пол (она размещена между передними и под задними сидениями, что позволило сохранить пространство для ног), она собрана из 12 модулей суммарной емкостью 32,6 кВтч. Полного заряда батареи достаточно для преодоления от 235 до 270 км (WLTP) в зависимости от стиля вождения и дорожных условий. Батарея поддерживает скоростную зарядку мощностью до 50 кВт, в этом режиме 80% емкости набирается за 35 минут. Зарядный коннектор размещен над задним правым колесом. В базовую комплектацию входят LED-фары, цифровая приборная доска с 5,5-дюймовым экраном, двухзонный кондиционер, обогрев салона на основе теплового насоса, электрический стояночный тормоз и система навигации Connected Navigation на 6,5-дюймовом экране (опционально доступен пакет Connected Navigation Plus с 8,8-дюймовым экраном). Собирать Mini Electric начнут уже в ноябре текущего года в Великобритании, на том же заводе в Оксфорде, где собирают ДВС-версию. Стоимость электромобиля с учетом льгот стартует с отметки $30400, первые поставки клиентам состоятся в начале 2020 года.

Другие интересные новости:

▪ Миниатюрный геркон от Coto Technology

▪ Мышь под столом

▪ Акустический пинцет

▪ MAX77801 - новый buck-boost регулятор для питания от батареек

▪ Жизнь в космосе вызывает генетические изменения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Гирлянды. Подборка статей

▪ статья Но пораженья от победы ты сам не должен отличать. Крылатое выражение

▪ статья В чем состоит источник звездной энергии? Подробный ответ

▪ статья Дежурный по общежитию учреждения образования. Должностная инструкция

▪ статья Радиоигра Найди мину. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Гагаузские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026