直冷式电冰箱(2)

到足够高稳定性的直流电源。

图3.3 数字电路供电图

图3.4 模拟电路供电图 3.1.3 霜厚检测电路

（1） 霜厚检测电路原理图如图3-9所示：

+5VR5RtVARs2.68KΩ10KΩ-+∞R610KΩR720KΩR8+-∞10KΩ+12VR10 400Ω+-R11110KΩ5V稳压源+12V/INT01/4LM3241/4LM324R9 200Ω

图3-9霜厚检测电路图

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图中Rt为温度传感器，选用MF53-1型热敏电阻，具有负温度系数，灵敏度较高。其阻值和温度的关系为：

Rt=286/（26.8+t）-2.68(kΩ)

A点电压与温度关系为:

VA=(2.68*5)/(Rt+2.68)=1.26+0.047t

（2） 除霜电路工作原理

把热敏电阻器安装在距蒸发器3mm的某个合适的位置上,当霜厚大于3mm时,热敏量电路

如图3.5所示，温度传感器选用了MF53-1型热敏电阻，具有负温度系数，灵敏度较高。其阻值和温度的关系为：R(t)=286/(26.8+t)-2.68kΩ 利用温度传感器可以很容易测得冷藏室温度和冷冻室温度。

电阻接触到霜而感到较低的温度,其电阻值Rt变大,A点温度降低,电压跟随器输出电压降低,经放大器放大,输入比较器中。由于输入电压低于比较器的比较电压而输出低电平，稳压管导通，经反相器输出低电平，结合软件编程，触发单片机产生中断，控制加热丝的启动和压缩机停止工作，并通过软件编程控制加热丝工作一定时间后停止工作；加热后再次检测温度；当霜有一定的融化后，热敏电阻检测到的温度升高，Rt阻值降低，VA电压值升高，经放大器放大,输入比较器中。由于输入电压高于比较器的比较电压而输出高电平，稳压管截止，无中断。

利用AD590温度传感器完成温度的测量采样，把转换成电量值的温度值的模拟量送入ADC0809的其中一个通道进行A/D转换，将转换的结果送入单片机内，控制压缩机的开停，并结合软件编程，进行温度值变换之后送入数码管显示。

3.2 冷冻室冷藏室温度检测采样电路

3.2.1冷冻室温度采样电路图

AD590检测采样冷冻室温度电路如图3-12所示：

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+12VAD590R1410kΩ+∞-R1510kΩ ADC0809 IN0R12 100ΩR13 950Ω

图3-12冷冻室温度检测电路

3.2.2 冷藏室温度采样电路图

AD590检测采样冷藏室温度电路如图3-13所示：

+12VAD590R16 100ΩR17 950Ω

图3-13冷藏室温度检测电路

R1810kΩ+∞-R1910kΩ ADC0809 IN1 3

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图3.5 温度测量电路

3.2.4冷冻室冷藏室温度检测采样原理

AD590作为温度传感器，安装于冷藏室和冷冻室内的内侧壁。AD590在25℃（298.2K）时，理想输出电流为298.2μA，但实际上存在一定误差，可以在外电路中进行修正。如图3-12所示，将AD50串联了一个可调电阻R12，在已知温度下调整电阻值，使输出电压V0满足1mV/K的关系（如25℃时，V0应为298.2mV）。调整好后，固定可调电阻，即可由输出电压V0读出AD590所处的热力学温度。冷冻室和冷藏室的温度分别经AD590感测并转换为电压量后，通过电压跟随器分别输入ADC0809的两个模拟通道INT0和INT1，进行模拟量到数字量的转换。转换后的数字量送入单片机内，结合编程，控制压缩机的开启于停止工作，并通过转换，在LED中进行温度值的显示。 3.2.5 过欠压保护电路

为了使电冰箱安全可靠地运行，要求其电源电压在176V～240V之间。因此，当电源电压小于176V或大于240V时，压缩机应自动停机并报警显示。

采用过压欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。温度是影响电源设备可靠性的最重要因素，根据有关资料分析表明电子元器件温度升高，可靠性即会下降。为了避免功率器件过热造成损坏，需要在电源设置电源的过欠压保护电路。

电源的过欠压电路如图3-14所示：

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+5VR20 100KΩR21 100ΩTIL113220V~12VC17 +470μ-D2~D5 IN407R2410KΩ1KΩR23-+R2510KΩ∞LEDD6R22 200ΩC180.1μFADC0809 IN2图3-14电源过欠压采样保护电路

上图是仅用一个电压跟随器及几个分立元器件构成的电源过压欠压保护电路。取样电压通过对输入的交流电源电压整流滤波后，经电阻分压，通过光敏电阻耦合，再经过电压跟随器而取得。它反映输入电源电压的变化。光敏电阻起到了隔离耦合的作用，可防止当电源电压很大时，产生的电压电流过大而损坏芯片及其他电路。取样所得的电压信号输入到ADC0809的IN2，结合软件编程，将电压信号从模拟信号转换为数字信号，

3.3 制冷与除霜控制电路

用机械方法来增加气体压力的设备称为压缩机。在电冰箱制冷系统中，用于压缩制冷剂蒸气，并使制冷剂在系统中循环的设备称为制冷压缩机。

电冰箱制冷系统所选用的压缩机属于容积型压缩机。容积型压缩机是指气缸内制冷剂蒸气直接受到压缩，使其容积变小，压力增高的压缩机。所以，在整个电冰箱的制冷系统中，压缩机的正常有序的运行是非常重要的，因此，需恰当的设计制冷压缩机的启动与停止控制电路。

本设计中的电冰箱的电控系统中，含有自动除霜的功能，所以，也需要设计自动控制除霜电热丝的启动与停止的控制驱动电路。 3.3.1 锁存器74LS273 （1）基本特性

74LS273是带有清除端的8D触发器，只有在清除端保持高电平时，才具有锁存功能，锁存控制端为11脚CLK，采用上升沿锁存。CPU的ALE信号必须经过反相器反相之后才能与74LS273的控制端CLK端相连。

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