專利名稱：冰箱電控風(fēng)門控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于溫度控制裝置的領(lǐng)域，尤其涉及一種以使用電裝置為特征的溫度控制裝置。
背景技術(shù)：
目前對于大容量(500立升以上)的雙系統(tǒng)冰箱(指同時(shí)具有冷凍室和冷藏室的冰箱)，其冷凍室的溫度控制是通過控制制冷壓縮機(jī)和位于冷凍室內(nèi)的風(fēng)扇電機(jī)的開停來實(shí)現(xiàn)的；其冷藏室的溫度控制是通過在冷凍室和冷藏室之間的箱壁上設(shè)置一個(gè)電控風(fēng)門，用位于冷凍室內(nèi)的風(fēng)扇將冷凍室內(nèi)的冷空氣輸送至冷藏室內(nèi)來實(shí)現(xiàn)的。
中華人民共和國專利局1996年8月7日公開的、公開號為CN 1128569的“冰箱的冷卻空氣供應(yīng)控制設(shè)備及其控制方法”中公開了一種冰箱的冷卻空氣供應(yīng)控制設(shè)備，該設(shè)備包括鍵操作裝置溫度檢測裝置，控制裝置，用以根據(jù)由該鍵操作裝置所選擇的操作方式和由該溫度檢測裝置所檢測的該室內(nèi)的溫度差來控制該冰箱的冷卻操作；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動裝置，用來驅(qū)動一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，以便能根據(jù)該控制裝置的控制，轉(zhuǎn)動一個(gè)偏心調(diào)節(jié)風(fēng)門；一個(gè)簧片開關(guān)，檢測該偏心調(diào)節(jié)風(fēng)門的位置；以及風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動裝置，用來驅(qū)動一個(gè)風(fēng)扇電機(jī)。但其在實(shí)際使用過程中存在簧片開關(guān)壽命短、可靠性差、動作易失靈而導(dǎo)致風(fēng)門開、關(guān)動作拒動的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種無風(fēng)門位置檢測傳感器的冰箱電控風(fēng)門控制裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種冰箱電控風(fēng)門控制裝置，包括用于驅(qū)動風(fēng)門的步進(jìn)電機(jī)、控制邏輯單元、設(shè)置于冷藏室內(nèi)的溫度檢測電路和設(shè)置于冷凍室內(nèi)的風(fēng)扇電機(jī)，其特征是在冰箱冷藏室上部和下部分別設(shè)置至少兩組溫度檢測電路，溫度檢測電路與控制邏輯單元連接，控制邏輯單元與步進(jìn)電機(jī)換向開關(guān)單元相連接，同時(shí)經(jīng)驅(qū)動單元與風(fēng)扇電機(jī)控制電路連接。
其中所述的溫度檢測電路為熱敏電阻，熱敏電阻與控制邏輯單元的A/D端口連接；所述的控制邏輯單元為單片機(jī)電路，包括集成電路IC1；其集成電路IC1的A/D端口與熱敏電阻連接，其I/O端口與換向開關(guān)單元的控制端相連接，同時(shí)經(jīng)驅(qū)動單元與風(fēng)扇電機(jī)運(yùn)行繼電器的控制線圈連接；所述的換向開關(guān)單元為電子開關(guān)電路或固態(tài)繼電器電路，其控制端與控制邏輯單元的I/O端口連接，其負(fù)載端串接在電源和步進(jìn)電機(jī)繞組之間；所述的驅(qū)動單元為達(dá)林頓反向輸出驅(qū)動器電路，包括集成電路IC2；其集成電路IC2的輸入端與控制邏輯單元的I/O端口連接，其輸出端與風(fēng)扇電機(jī)運(yùn)行繼電器控制繞組的一端連接；所述的步進(jìn)電機(jī)為兩相四極步進(jìn)電機(jī)；所述的風(fēng)扇電機(jī)為雙速電機(jī)。
其所述的溫度檢測電路由熱敏電阻Rx、Rx’、電阻R1、R1’、R2、R2’、電容C1和C1’構(gòu)成，其中，電阻R1的一端與電源Vdd連接，其另一端與電阻R2的一端連接并經(jīng)電阻Rx接地，電阻R2的另一端與集成電路IC1的A/D1端口連接并經(jīng)電容C1接地；電阻R1’的一端與電源Vdd連接，其另一端與電阻R2’的一端連接并經(jīng)電阻Rx’接地，電阻R2’的另一端與控制邏輯單元的A/D2端口連接并經(jīng)電容C1’接地。
其所述的步進(jìn)電機(jī)換向開關(guān)單元由三極管T1～T11、電阻R5、R7和二極管D1～D8構(gòu)成，其中，三極管T1～T4的發(fā)射極接電源Vcc端，其集電極分別依次與三極管T5～T8的集電極對應(yīng)連接；三極管T1和T2的基極分別與對方的集電極連接，三極管T3和T4的基極分別與對方的集電極連接；三極管T5～T8的發(fā)射極與COM端連接；三極管T5的基極與三極管T10的集電極連接并經(jīng)電阻R5與電源Vdd端連接，三極管T6的基極與三極管T10的基極連接并與集成電路IC1的I/O1端連接，三極管T5和T6的集電極分別與步進(jìn)電機(jī)M1繞組的A和A-端連接；三極管T7的基極與三極管T11的集電極連接并經(jīng)電阻R7與電源Vdd端連接，三極管T8的基極與T11的基極連接并與集成電路IC1的I/O2端連接，三極管T7和T8的集電極分別與步進(jìn)電機(jī)M1繞組的B和B-端連接；三極管T9的集電極與COM端連接，其基極與集成電路IC1的I/O5端連接；三極管T9、T10和T11的發(fā)射極接地；二極管D1～D4的正極和負(fù)極分別與對應(yīng)序號三極管的集電極和發(fā)射極對應(yīng)連接，二極管D5～D8的正極和負(fù)極分別與對應(yīng)序號三極管的發(fā)射極和集電極對應(yīng)連接。
其所述的驅(qū)動單元由集成電路IC2、繼電器JL、JH、二極管DL和DH構(gòu)成，其中，集成電路IC2的IN1和IN2端分別與集成電路IC1的I/O3和I/O4端對應(yīng)連接，其OUT1和OUT2端分別經(jīng)繼電器JL和JH的控制線圈與電源Vcc端連接；二極管DL和DH并聯(lián)于繼電器JL和JH的控制線圈兩端；兩組繼電器JL和JH的主回路觸頭分別對應(yīng)串接于電源V和風(fēng)扇電機(jī)M2的高、低速線圈接頭MH、ML之間。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.取消了風(fēng)門位置檢測傳感器，保證了冰箱的風(fēng)門裝置在不同的工作環(huán)境(溫度、濕度)中均能長期、正常、可靠地動作。
2.采用雙速風(fēng)扇電機(jī)，根據(jù)需要可提高冷藏室的冷氣進(jìn)氣量，加大了其內(nèi)的降溫速率，縮短了風(fēng)扇電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間比，降低電能消耗和冰箱的運(yùn)行費(fèi)用。
3.將風(fēng)門和風(fēng)扇的啟、閉控制分別由設(shè)置于冷藏室不同部位的溫度檢測電路進(jìn)行控制，進(jìn)一步均衡冷藏室內(nèi)的溫度，有利于提高其內(nèi)所儲存瓜果、蔬菜的保鮮度和延長保質(zhì)期。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的電路方框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例中溫度檢測和邏輯控制單元的線路圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中步進(jìn)電機(jī)換向開關(guān)單元的線路圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例中步進(jìn)電機(jī)繞組的線路圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例中風(fēng)扇電機(jī)的主回路接線圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例中風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動單元的線路圖。
圖中1、2為溫度檢測電路，3為邏輯控制單元，4為步進(jìn)電機(jī)換向開關(guān)單元，5為風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動單元，6為風(fēng)扇電機(jī)。
具體實(shí)施例方式
圖1中，溫度檢測電路1和2分別設(shè)置于冰箱冷藏室的上部和下部，其溫度檢測值送入邏輯控制單元3內(nèi)與設(shè)定值進(jìn)行比較，通過邏輯控制單元3的I/O端口輸出控制脈沖，經(jīng)過步進(jìn)電機(jī)換向開關(guān)單元4去控制步進(jìn)電機(jī)的動作，同時(shí)，邏輯控制單元3根據(jù)溫度檢測值與設(shè)定值的偏差，通過風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動單元5去控制風(fēng)扇電機(jī)6，使風(fēng)扇電機(jī)根據(jù)需要分別處于高、低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)或停轉(zhuǎn)。
圖2中，單片機(jī)集成電路IC1的A/D1和A/D2端分別接受熱敏電阻Rx和Rx’輸出的溫度測量值，其I/O1、I/O2和I/O5端分別輸出步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止信號；其I/O3和I/O4端分別輸出風(fēng)扇電機(jī)的低、高速運(yùn)轉(zhuǎn)控制信號，通過分別接通風(fēng)扇電機(jī)低、高速線圈繞組來實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇電機(jī)的雙速運(yùn)行。
圖3中，當(dāng)單片機(jī)集成電路IC1輸出風(fēng)門打開/關(guān)閉動作信號W時(shí)，三極管T9導(dǎo)通，拉低COM點(diǎn)電位，當(dāng)單片機(jī)集成電路IC1不輸出風(fēng)門打開/關(guān)閉動作信號W時(shí)，三極管T9截止，COM點(diǎn)電位升高；當(dāng)單片機(jī)集成電路IC1輸出風(fēng)門打開信號A-A時(shí)，三極管T1、T6、T3和T8導(dǎo)通，電源經(jīng)T1、步進(jìn)電機(jī)繞組A端至A-端，經(jīng)T6至COM端，經(jīng)T3、步進(jìn)電機(jī)繞組B端至B-端，經(jīng)T8至COM端，步進(jìn)電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動風(fēng)門打開；當(dāng)單片機(jī)集成電路IC1輸出風(fēng)門關(guān)閉信號B-B時(shí)三極管T2、T5、T4和T7導(dǎo)通，電流經(jīng)T2、步進(jìn)電機(jī)繞組A-端至A端，經(jīng)T5至COM端，經(jīng)T4、步進(jìn)電機(jī)繞組B-端至B端，經(jīng)T7至COM端，步進(jìn)電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動風(fēng)門關(guān)閉；設(shè)置續(xù)流二極管D1～D8的目的是防止三極管被線圈繞組的反向電動勢擊穿。
圖4中，兩相四極(直流)步進(jìn)電機(jī)M1的繞組分為兩組，當(dāng)電流從A和B端流入，從A-和B-端流出時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)電流從A-和B-端流入，從A和B端流出時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。
圖5中，雙速風(fēng)扇電機(jī)M2的高、低速繞組MH和ML分別經(jīng)高、低速繼電器的主回路觸頭JH和JL與電源V連接；當(dāng)JH接通時(shí)，風(fēng)扇電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)JL接通時(shí)，風(fēng)扇電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖6中，驅(qū)動單元集成電路IC2用于提高IC1的輸出觸點(diǎn)的帶負(fù)荷容量，其輸入端IN1、IN2與單片機(jī)IC1的對應(yīng)I/O輸出端I/O3和I/O4連接；其輸出端OUT1和OUT2分別經(jīng)風(fēng)扇電機(jī)高低速控制繼電器JH和JL的控制線圈與電源Vcc連接，高、低速控制繼電器的主回路觸頭JH和JL分別串接在電源V和雙速風(fēng)扇電機(jī)M2的高、低速繞組MH和ML之間。
集成電路IC1可選用PIC16C74B、MK8974A或MC68HC908J等型號的單片機(jī)芯片，IC2可采用ALLEGRO公司的ULN2XXX系列達(dá)林頓反向輸出驅(qū)動器芯片，如ULN2001、ULN2003或ULN2004等，二極管可選用1N4XXX系列產(chǎn)品，如1N4148、1N4004或1N4007等，三極管T1～T4為PNP型三極管，T5～T11為NPN型三極管。
本發(fā)明工作過程簡述風(fēng)門的開、關(guān)由熱敏電阻Rx的測量值控制，當(dāng)Rx的溫度測量值TRx高出設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)IC1發(fā)出正轉(zhuǎn)脈沖指令，控制步進(jìn)電機(jī)帶動風(fēng)門正向打開，當(dāng)發(fā)出的正轉(zhuǎn)脈沖達(dá)到設(shè)定數(shù)目時(shí)，IC1停止發(fā)出正轉(zhuǎn)脈沖，風(fēng)門打開到位，冷凍室內(nèi)的冷空氣在風(fēng)扇的作用下進(jìn)入冷藏室，對冷藏室進(jìn)行降溫；當(dāng)Rx的溫度測量值TRx低于設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)IC1發(fā)出反轉(zhuǎn)脈沖指令，控制步進(jìn)電機(jī)帶動風(fēng)門反向關(guān)閉，當(dāng)發(fā)出的反轉(zhuǎn)脈沖達(dá)到設(shè)定數(shù)目時(shí)，IC1停止發(fā)出反轉(zhuǎn)脈沖，風(fēng)門關(guān)閉到位，對冷藏室的降溫停止。
風(fēng)扇的高、低速運(yùn)轉(zhuǎn)由熱敏電阻Rx’控制，當(dāng)Rx的溫度測量值TRx高出Rx’的溫度測量值TRx’達(dá)到預(yù)定值時(shí)，每次Rx要求風(fēng)門打開時(shí)，風(fēng)扇電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，直到TRx-TRx’＝預(yù)定值時(shí)，風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)為常速運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明可廣泛用于各種大容量的冰箱或冰柜。
權(quán)利要求
1.一種冰箱電控風(fēng)門控制裝置，包括用于驅(qū)動風(fēng)門的步進(jìn)電機(jī)、控制邏輯單元、設(shè)置于冷藏室內(nèi)的溫度檢測電路和設(shè)置于冷凍室內(nèi)的風(fēng)扇電機(jī)，其特征是在冰箱冷藏室上部和下部分別設(shè)置至少兩組溫度檢測電路，溫度檢測電路與控制邏輯單元連接，控制邏輯單元與步進(jìn)電機(jī)換向開關(guān)單元相連接，同時(shí)經(jīng)驅(qū)動單元與風(fēng)扇電機(jī)控制電路連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的冰箱電控風(fēng)門控制裝置，其特征是所述的溫度檢測電路為熱敏電阻，熱敏電阻與控制邏輯單元的A/D端口連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的冰箱電控風(fēng)門控制裝置，其特征是所述的控制邏輯單元為單片機(jī)電路，包括集成電路IC1；其集成電路IC1的A/D端口與熱敏電阻連接，其I/O端口與換向開關(guān)單元的控制端相連接，同時(shí)經(jīng)驅(qū)動單元與風(fēng)扇電機(jī)運(yùn)行繼電器的控制線圈連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的冰箱電控風(fēng)門控制裝置，其特征是所述的換向開關(guān)單元為電子開關(guān)電路或固態(tài)繼電器電路，其控制端與控制邏輯單元的I/O端口連接，其負(fù)載端串接在電源和步進(jìn)電機(jī)繞組之間。
5.按照權(quán)利要求1所述的冰箱電控風(fēng)門控制裝置，其特征是所述的驅(qū)動單元為達(dá)林頓反向輸出驅(qū)動器電路，包括集成電路IC2；其集成電路IC2的輸入端與控制邏輯單元的I/O端口連接，其輸出端與風(fēng)扇電機(jī)運(yùn)行繼電器控制繞組的一端連接。
6.按照權(quán)利要求1所述的冰箱電控風(fēng)門控制裝置，其特征是所述的步進(jìn)電機(jī)為兩相四極步進(jìn)電機(jī)。
7.按照權(quán)利要求1所述的冰箱電控風(fēng)門控制裝置，其特征是所述的風(fēng)扇電機(jī)為雙速電機(jī)。
8.按照權(quán)利要求1、2或3所述的冰箱電控風(fēng)門控制裝置，其特征是所述的溫度檢測電路由熱敏電阻Rx、Rx’、電阻R1、R1’、R2、R2’、電容C1和C1’構(gòu)成，其中，電阻R1的一端與電源Vdd連接，其另一端與電阻R2的一端連接并經(jīng)電阻Rx接地，電阻R2的另一端與集成電路IC1的A/D1端口連接并經(jīng)電容C1接地；電阻R1’的一端與電源Vdd連接，其另一端與電阻R2’的一端連接并經(jīng)電阻Rx’接地，電阻R2’的另一端與控制邏輯單元的A/D2端口連接并經(jīng)電容C1’接地。
9.按照權(quán)利要求1、3或4所述的冰箱電控風(fēng)門控制裝置，其特征是所述的步進(jìn)電機(jī)換向開關(guān)單元由三極管T1～T11、電阻R5、R7和二極管D1～D8構(gòu)成，其中，三極管T1～T4的發(fā)射極接電源Vcc端，其集電極分別依次與三極管T5～T8的集電極對應(yīng)連接；三極管T1和T2的基極分別與對方的集電極連接，三極管T3和T4的基極分別與對方的集電極連接；三極管T5～T8的發(fā)射極與COM端連接；三極管T5的基極與三極管T10的集電極連接并經(jīng)電阻R5與電源Vdd端連接，三極管T6的基極與三極管T10的基極連接并與集成電路IC1的I/O1端連接，三極管T5和T6的集電極分別與步進(jìn)電機(jī)M1繞組的A和A-端連接；三極管T7的基極與三極管T11的集電極連接并經(jīng)電阻R7與電源Vdd端連接，三極管T8的基極與T11的基極連接并與集成電路IC1的I/O2端連接，三極管T7和T8的集電極分別與步進(jìn)電機(jī)M1繞組的B和B-端連接；三極管T9的集電極與COM端連接，其基極與集成電路IC1的I/O5端連接；三極管T9、T10和T11的發(fā)射極接地；二極管D1～D4的正極和負(fù)極分別與對應(yīng)序號三極管的集電極和發(fā)射極對應(yīng)連接，二極管D5～D8的正極和負(fù)極分別與對應(yīng)序號三極管的發(fā)射極和集電極對應(yīng)連接。
10.按照權(quán)利要求1、3或5所述的冰箱電控風(fēng)門控制裝置，其特征是所述的驅(qū)動單元由集成電路IC2、繼電器JL、JH、二極管DL和DH構(gòu)成，其中，集成電路IC2的IN1和IN2端分別與集成電路IC1的I/O3和I/O4端對應(yīng)連接，其OUT1和OUT2端分別經(jīng)繼電器JL和JH的控制線圈與電源Vcc端連接；二極管DL和DH并聯(lián)于繼電器JL和JH的控制線圈兩端；兩組繼電器JL和JH的主回路觸頭分別對應(yīng)串接于電源V和風(fēng)扇電機(jī)M2的高、低速線圈接頭MH、ML之間。
全文摘要
冰箱電控風(fēng)門控制裝置，屬于溫度控制裝置的領(lǐng)域。包括用于驅(qū)動風(fēng)門的步進(jìn)電機(jī)、控制邏輯單元、設(shè)置于冷藏室內(nèi)的溫度檢測電路和設(shè)置于冷凍室內(nèi)的風(fēng)扇電機(jī)，其特征是在冰箱冷藏室上部和下部分別設(shè)置至少兩組溫度檢測電路，溫度檢測電路與控制邏輯單元連接，控制邏輯單元與步進(jìn)電機(jī)換向開關(guān)單元相連接，同時(shí)經(jīng)驅(qū)動單元與風(fēng)扇電機(jī)控制電路連接。本發(fā)明取消了風(fēng)門位置檢測傳感器，保證了冰箱的風(fēng)門裝置在不同的工作環(huán)境(溫度、濕度)中均能長期、正常、可靠地動作?？蓮V泛用于各種大容量的冰箱或冰柜。
文檔編號F25D29/00GK1464278SQ0213511
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月14日
發(fā)明者劉向陽, 王東寧, 王濱后, 金紅旗 申請人:海爾集團(tuán)公司, 青島海爾股份有限公司