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:

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Навигация на атомных часах заменит GPS 17.10.2012 В армии США начался заключительный этап разработки прототипов микрочипов, которые обеспечат устойчивость армии США к отключению системы навигации GPS. Угроза потери ситуационной осведомленности и возможности наносить высокоточные удары в отсутствие GPS давно беспокоит американских военных. При этом для большинства стран сбои в работе GPS являются единственной надеждой оказать хоть какое-то эффективное сопротивление высокотехнологичной военной машине США. В военном научном центре CERDEC армии США начался важный этап программы по разработке устройств, позволяющих сохранить высокую точность навигации в отсутствие сигнала GPS. Речь идет о создании партии из 500 прототипов атомных часов на чипе или сокращенно CSAC. Цель программы CSAC состоит в обеспечении функционирования систем навигации и оружия каждой боевой единицы армии США в любых условиях. При этом будут снижены затраты на оборудование и уменьшено энергопотребление систем навигации. Атомные часы являются важным элементом навигационной системы, независимой от GPS. В сочетании с другими датчиками CSAC могут обеспечить синхронизацию времени в боевой тактической сети, например, в случае спуфинга (попытки подменить истинный сигнал ложным), и выявить ошибочную информацию. Сверхточные атомные часы позволяют повысить точность инерциальных навигационных систем и создать локальные навигационные сети. До сих пор громоздкие атомные часы можно было установить лишь на крупных платформах: кораблях, самолетах и т.д. Однако для боеприпасов и снаряжения пехотинца этот вариант не подходит. Поэтому и были созданы миниатюрные CSAC объемом примерно 15 кубических сантиметров. Данные атомные часы можно легко интегрировать в носимое оружие, мобильный компьютер или управляемый боеприпас. Специалисты CERDEC надеются, что каждый поставщик новых атомных часов в конечном итоге будет в состоянии производить более 20 тыс. единиц CSAC в год, в ценовом диапазоне от 300 долл. или меньше.

Другие интересные новости:

▪ Автошкола для крыс

▪ Зеленая энергетика сэкономит миру триллионы долларов

▪ ДНК отыщут в космосе

▪ Карбид-кремниевые MOSFET серии CoolSiC

▪ Карманный костер Alpha Bonfire

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микрофоны, радиомикрофоны. Подборка статей

▪ статья Международные стандарты финансовой отчетности. Шпаргалка

▪ статья Какие животные способны защищаться от хищников, стреляя в них своей кровью? Подробный ответ

▪ статья Кайюпутовое дерево. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Таймер-выключатель электрического обогревателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Чудо-альбом. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026