Схема терморегулятора холодильника

Содержание показать

Схема терморегулятора в холодильник не NoFrost

Схема терморегулятора холодильника

На схеме представлен обычный компаратор. Резистор R2 и терморезистор R6 создают делитель на инвертируещем входе операционного усилителя, напряжение которого сравнивается с опорным напряжением неинвертируещего входа.

Это напряжение устанавливается делителем R1 R4 R5, R4 нужен для регулировки небольшого диапазона температур в холодильнике, примерно +7-0C. Так же включена небольшая обратная связь для экономии ресурсов компрессора, включение компрессора будет немного замедлено.

Лампа X1 это реле которое ставится в разрыв фазового провода компрессора R6 это термистор 10К который при 0C имеет сопротивление 33к Питается все от источника опорного напряжения 12В созданное на U2 R9 R10 R12 C1. D2-D5 C2 C3 R11 это блок питания на гасящем конденсаторе

Схема подойдет для любого холодильника, где стоят механические и электронные терморегуляторы.

Схема терморегулятора холодильника

Сама печатная плата со схемой устанавливается около компрессора, термопара хорошо изолируется, так как схема гальванически связанна с сетью 220В, устанавливается внутри холодильной камеры

Схема подключения терморегуляторов по цвету проводов

Схема терморегулятора холодильника

Описание работы терморегулятора для холодильника

Электрическая схема терморегулятора (рис. 1.35) содержит генератор на микросхеме DD1, ключи на радиоэлементах DD2.2, DD2.3 и инвертор на элементе DD2.1.

Генератор на микросхеме К176ИЕ5 обладает переключаемыми RC-цепями (Rl, R3, Сl и R2, R4, С2). модификация времязадающих цепей выполняется ключами на микросхеме К561КТ3. Управление ключами начинается сигналами с выхода пятнадцатого разряда (вывод 5) делителя сигналов DD1.

Схема терморегулятора холодильника

При высоком напряжении на выходе 5 к внутренним лог. элементам микросхемы DD1 подсоединяется одна RC-цепь (R2, R4, С2). При низком напряжении электросигнал переворачивается инвертором на элементе DD2.1 и, сквозь ключ DD2.2, подсоединяется другая электроцепь (Rl, R3, Cl). Для смены термостата холодильника сопротивление R4 может иметь величину от 100 килоОм и более.

При снижении температуры в холодильнике до 0 градусов, терморезистор марки ММТ4 сопротивлением 220 килоОм имел сопротивление в 400 кОм. Так как терморезистор подключен в цепи, определяющей продолжительность паузы, то чем ниже температура в холодильной камере, тем больше момент паузы в работе компрессора холодильника.

Следовательно, совершается регулировка температуры путем изменения длительности паузы в работе компрессора холодильника сопротивлением R3. Контролирующий импульс, сквозь ключ на транзисторе VT1 вкл промежуточное электрореле Kl, которое вкл более мощное реле. Промежуточное электрореле марки РЭС6, РЭС49.

Микросхему К561КТ3 возможно поменять на К176КТ1. Переключатель SA1 нужен для включения постоянного функционирования компрессора после оттаивания холодильника. Печатная плата электрореле показана на рисунке 1.36, а со стороны установки радиодеталей рисунок 1.37.

Схема терморегулятора холодильника Схема терморегулятора холодильника

Габариты платы ограничены размерами электрореле на 220 В. На плате расположены выпрямительные диоды и емкости фильтра. Терморезистор R3 припаивают к тонкому проводу марки МГТФ и размещают в морозильнике.

Сопротивление R4 и переключатель SA1 размещают вблизи на пластмассовой боковой крышке реле. Переменное напряжение, идущее на электросхему должно быть таким, чтобы выпрямленное напряжение не было более 9 В. При меньшем напряж. микросхема К176ИЕ5 еще может работать, однако при напряж. более 9 В она может не работать.

Если вам необходим генератор крайне низкой частоты с раздельной регулировкой продолжительности высокого и низкого уровней, то сопротивление R3 может быть заменен потенциометром до 3 МОм. Частоту приблизительно высчитывают по формуле F =0,7/RC.

При расчетах продолжительности следует помнить, что момент работы или паузы будет равняться половине расчетной, поскольку берется лишь часть периода — либо высокий уровень, либо низкий.

Схема термостата холодильника на ОУ

Термостат обладает гальванической развязкой с питающим напряжением и позволяет поддерживать с достаточно хорошей точностью температуру внутри камеры холодильника.

Схема терморегулятора холодильника

Температурного датчиком является LM335. На самом деле, как следует из описания, это стабилизатор напряжения, параметры которого чувствительны к изменениям температуры.

Подключается LM335 только двумя контактами. Катод подсоединен к плюсу через нагрузочный резистор R1, а анод к минусу. Напряжение с LM335 поступает на прямой вход компаратора TLC271, на его инверсном входе имеется потенциал с делителя напряжения на сопротивлениях R3,R4,R5.

Температурный диапазон во внутренней камере холодильника, регулируют переменным сопротивлением R4. Если температура возрастет выше этого диапазона, то напряжение на прямом входе компаратора уменьшится по сравнению с инверсным входом.

Это создаст на выходе компаратора сигнал логической единицы, что и откроет транзистор. В коллекторной цепи транзистора КТ3102 подсоединены два оптотиристора. Их светодиодные части соединены последовательно, а их тиристорные составляющие параллельно и встречно-направлено.

Поэтому появляется интересная возможность управлять переменным током (первый тиристор оптопары работает на первой полуволне, а второй на второй полуволне. Компрессор холодильника включается.

Как только температура внутри камеры холодильника снизится ниже установленного диапазона, то на выходе компаратора сформируется уровень логического нуля и компрессор отключится.

Термостат холодильника – самодельный вариант замены на LM35

При данном варианте схемы, компрессор включается, когда температура достигнет + 6 градусов и отключается при понижение ее до + 4 градусов Цельсия.

Этого температурного интервала вполне достаточно для поддержания необходимой температуры хранения продуктов, и при этом обеспечивается комфортная работа компрессора, предотвращая его сильный износ. Это особенно актуально в устаревших моделях, с применением термореле для запуска двигателя.

Схема терморегулятора холодильника

Терморегулятор считывает температуру датчиком LM35, сопротивление которого меняется в зависимости от температуры в холодильной камере, линейно откалиброванную с коэффициентом 10 мВ на 1 градус Цельсия.

Так как выходного напряжения явно недостаточно, чтобы открыть биполярный транзистор VT1, датчик LM35 включен по схеме источника тока. Его выход нагружен сопротивлением R1 и поэтому сила тока меняется пропорционально температуре в камере. Этот ток влечет падение на сопротивление R2. Падение напряжения управляет работой первого биполярного транзистора VT1. Если падение напряжения выше уровня порогового напряжения эмиттерного перехода, оба транзистора открываются, реле К1 срабатывает, а его фронтовые контакты и запускают электродвигатель.

Сопротивление R3 создает цепочку положительной обратной связи. Это обеспечивает гистерезис для предотвращения слишком частого включения компрессора. Обмотка электромагнитного реле должна быть на пять вольт, а его контакты должны выдерживать ток и напряжение через них протекающего, смотри справочник по реле.

Датчик температуры LM35 расположен внутри холодильного агрегата в правильном месте. Сопротивление резистора R1 припаивается непосредственно к датчику, чтобы можно было соединить LM35 с платой всего двумя проводами.

Если потребуется немного откорректировать уровень температуры, то это можно сделать подбором номинала сопротивлений резисторов R1 или R2. Резистор R3 задает величину гистерезиса.

Термостат холодильника на отечественном ОУ

Основой конструкции является операционный усилитель К157УД1 с выходным током 300ма, что дает возможность подсоединить оптотиристор, непосредственно к выходу ОУ без использовния буферного транзистора. ОУ включен как компаратор. Температуру отключения компрессора холодильника задают сопротивлением R1. Разницу между температурами включения и отключения задают сопротивлением R4.

Схема терморегулятора холодильника

Вместо электронного ключа на оптосимисторе и мощном симисторе VS1, можно использовать обычное реле с током коммутации на 10 Ампер. В этом случае обмотка реле подсоединена к шестому выводу микросхемы DA1 и третим выводом DA2. К этим же выводам подсоединен и демпфирующий диод. В случае использования реле, потребуется будет увеличить номинал емкости конденсатора С5 до 1 мкф. Если в конструкции будет использован электронный ключ, то диоды VD1 и VD2 можно исключить, соединив второй вывод DA2 непосредственно с корпусом.

Схема терморегулятора холодильника

Схема электронного терморегулятора для холодильника

Схема терморегулятора холодильника

Практически во всех старых холодильниках и во многих недорогих новых для поддержания необходимой температуры в морозильной камере используется электромеханическая схема, состоящая из биметаллического вакуумного датчика и электромагнитного реле типа магнитного пускателя для включения двигателя компрессора. Электромеханическая схема мало надежна, и при выходе из строя самой схемы терморегулятора, реле или при испарении хладагента, компрессор может оказаться постоянно включенным.

Что приведет к его перегреву и даже возгоранию. Поэтому, имеет смысл заменить старую и ненадежную электромеханическую систему управления более современной электронной. Электронная схема кроме функции терморегулятора, периодически включающего компрессор, должна осуществлять функцию защиты двигателя компрессора от чрезмерно продолжительной непрерывной работы и сигнализировать звуковым сигналом о неисправности морозильного агрегата.

Схема, отвечающая этим требованиям, показана на рисунке в тексте. Функционально она состоит из терморегулятора, таймера, ограничивающего продолжительность непрерывной работы компрессора, и сигнального устройства со звуковой сигнализацией.

Терморегулятор выполнен на компараторе А1 и термическом датчике VD2. Датчик LM335 представляет собой особый стабилитрон, напряжение стабилизации которого линейно зависит от температуры, и выражается зависимостью 10mV/K. Таким образом, в диапазоне температур от -10°С до +5°С напряжение стабилизации VD2 изменяется от 2,63V до 2,78V.

Измерительное напряжение, пропорциональное температуре, создается цепью R6-VD2. Это напряжение поступает на инверсный вход компаратора на операционном усилителе А1. На прямой вход данного ОУ поступает опорное напряжение от цепи VD1-R4-R1-R2-R3. Температурный порог, при котором должен срабатывать компаратор устанавливают переменным резистором R2.

Таймер, ограничивающий продолжительность непрерывной работы компрессора выполнен на счетчике D3 и элементах микросхемы D1. На элементах D1.1 и D1.2 сделан мультивибратор, генерирующий импульсы частотой около 1,5 Гц. Они постоянно поступают на счетный вход счетчика D3.

Если в холодильнике температура ниже заданной величины, на выходе компаратора А1 присутствует напряжение высокого уровня. Диод VD3 закрыт и конденсатор С3 заряжен через резистор R8. С него на обнуляющий вход счетчика D3 поступает напряжение высокого уровня. Так же, напряжение высокого уровня с С3 поступает на один из входов элемента D1.3, поэтому, на его выходе есть низкое напряжение и ключ на VT1 закрыт. Закрыт симистор оптопары U1 и мощный симистор U2. Компрессор К выключен.

Как только температура повышается и превышает заданную величину, напряжение на выходе компаратора А1 падает до нулевого уровня. Диод VD3 открывается и разряжает конденсатор С3. Теперь на С3 напряжение низкого логического уровня, которое поступает на вывод 8 D1.3. На выходе D1.3 устанавливается напряжение высокого уровня.

Ключ VT1 открывается, открывается симистор оптопары U1 и мощный симистор U2, через который подается питание на компрессор К. В это же время на обнуляющий вход счетчика D3 подается логический ноль, и счетчик начинает считать, поступающие на него импульсы от мультивибратора.

Дальше ситуация может развиваться двумя путями. Если морозильный агрегат исправен, дверца холодильника закрыта и в системе есть хладагент, то спустя время, меньшее 25-ти минут, температура в морозильной камере холодильника понизится до необходимой величины. Компаратор А1 изменит свое состояние. Диод VD3 закроется и конденсатор С3 медленно зарядится через R8. Как только напряжение на С3 достигнет уровня логической единицы счетчик D3 сбросится в нуль, а компрессор выключится.

Если по какой-то причине, температура в морозильной камере не может достигнуть требуемой величины, то примерно через 25 минут после включения компрессора на выходе счетчика D3 (вывод 1) установится логическая единица. Это приведет к тому, что на выходе D1.3 установится логический ноль и компрессор будет выключен.

Далее, логический ноль с выхода D2.1 запустит мультивибратор D2.2-D2.3, который генерирует импульсы частотой около 800 Гц. Эти импульсы, а так же импульсы от мультивибратора D1.1-D1.2 поступят на входы элемента D2.4, на выходе которого образуются пачки импульсов звуковой частоты.

Динамик В1 станет издавать прерывистый сигнал, говорящий о аварийной ситуации с холодильником. Все это будет продолжаться в течение еще 25 минут. Затем, логический уровень на выходе счетчика сменится на противоположный. Сигнализация выключится и снова включится компрессор К.

Это будет повторяться до тех пор пока в морозильной камере не будет достигнута требуемая температура (например, закроете забытую дверку холодильника) или пока не будет выключен холодильник. Таким образом, в случае аварийной ситуации, компрессор все равно будет продолжать работать в повторном режиме и не сгорит.

Стабилитрон VD1 стабилизирует опорное напряжение, величину которого устанавливают резистором R2. Цепь R7-VD3-C3-R8 нужна для того, чтобы не возникал, вредный для двигателя режим, при котором компрессор включается на слишком короткое время. Электроника питается от трансформаторного источника на Т1.

Это, совместно с оптопарой U1 гальванически развязывает схему терморегулятора от электросети, обеспечивая условия электробезопасности. Трансформатор Т1 – миниатюрный, китайский, с вторичной обмоткой на 9V при токе до 300mA. Можно использовать любой другой аналогичный.

Динамик В1 – любой. Выпрямитель VD4 можно заменить любым маломощным или среднемощным, или собрать его на диодах. Конденсатор С5 должен быть на напряжение не ниже 16V. Конденсатор С6 – на напряжение не ниже 360V.

Счетчик CD4040 можно заменить на К561ИЕ20, К561ИЕ16 или CD4020. Данное устройство не планировалось делать серийно, поэтому, печатная плата не разрабатывалась. Все смонтировано на покупной макетной печатной плате.

Основной блок расположен сзади холодильника, недалеко от компрессора. Термодатчик помещен в герметичный корпус (стеклянную бутылочку от лекарства, с резиновой пробкой) и расположен внутри морозильной камеры. Датчик связан с основным блоком экранированным кабелем.

Максимальную продолжительность непрерывной работы компрессора можно установить подбором сопротивления R9, но при этом будет изменяться частота прерывания звукового сигнала. Тон звучания сигнализации можно установить подбором сопротивления R10.

Электронный термостат для холодильника на LM35

Как известно температура хранения пищевых продуктов в холодильной камере должна быть +2…8 градусов Цельсия. Рабочая температура холодильника +5 градусов.

Электронный терморегулятор для холодильника характеризуется двумя параметрами: температура запуска и остановки (либо средняя температура плюс значение гистерезиса) компрессора. Гистерезис необходим для предотвращения слишком частого включения компрессора холодильника.

В данной схеме предусмотрен гистерезис в 2 градуса при средней температуре в 5 градусов. Таким образом, компрессор холодильника включается, когда температура достигнет + 6 градусов и отключается при снижении ее до + 4 градусов.

Схема терморегулятора холодильника

Этот температурный интервал достаточный для поддержания оптимальной температуры хранения продуктов, и при этом он обеспечивает комфортную работу компрессора, предотвращая его чрезмерный износ. Это особенно важно для уже старых холодильников, использующих термореле для запуска двигателя.

Электронный термостат является подходящей заменой оригинального термостата. Терморегулятор считывает температуру с помощью датчика, сопротивление которого меняется в зависимости от изменения температуры. Для этих целей довольно часто используют термистор (NTC), но проблема заключается в его низкой точности и необходимости в калибровке.

Для обеспечения точной установки контролируемой температуры и избавления от многочасовой калибровки, в данном варианте термостата для холодильника был выбран датчик температуры LM35. Он представляет собой интегральную схему, линейно откалиброванную в градусах Цельсия, с коэффициентом 10 мВ на 1 градус Цельсия. В связи с тем, что пороговая температура близка к нулю, относительное изменение выходного напряжения велико. Поэтому сигнал с выхода датчика можно контролировать с помощью простой схемы состоящей всего из двух транзисторов.

Так как выходное напряжение слишком мало, чтобы открыть транзистор VT1, датчик LM35 включен как источник тока. Его выход нагружен резистором R1 и поэтому сила тока на нем изменяется пропорционально температуре. Этот ток влечет падение на резисторе R2. Падение напряжения управляет работой транзистора VT1. Если падение напряжения превышает пороговое напряжение перехода база-эмиттер, транзисторы VT1 и VT2 открываются, реле К1 включается, чьи контакты подключены вместо контактов старого термостата.

Резистор R3 создает положительно обратную связь. Это добавляет небольшой ток к сопротивлению R2, который сдвигает порог и тем самым обеспечивает гистерезис. Обмотка электромагнитного реле должна быть рассчитана на 5…6 вольт. Контактная пара реле должна выдерживать необходимый ток и напряжение.

Датчик LM35 расположен внутри холодильника в подходящем месте. Сопротивление R1 припаивается непосредственно к датчику температуры, что в свою очередь позволяет соединить LM35 с монтажной платой всего двумя проводами.

Провода соединяющие датчик могут внести в схему помехи, поэтому для подавления помех добавлен конденсатор С2. Схема работает от источника питания 5 вольт построенного на стабилизаторе 78L05. Потребление тока главным образом зависит от типа используемого реле. Блок питания должен быть надежно изолированы от сети.

Большим преимуществом этой схемы является то, что она начинает работать сразу при первом запуске и не нуждается в калибровке и настройке. Если возникнет необходимость немного изменить уровень температуры, то это можно сделать путем подбора сопротивлений R1 или R2. Сопротивление R3 определяет величину гистерезиса.

Самодельный термостат к холодильнику

Вот конструкция термостата для холодильника, который работает уже более 2 лет. А всё началось с того, что вернувшись с работы и открыв холодильник обнаружил там тепло. Поворот регулятора термостата не помог – холод не появлялся. Поэтому решил не покупать новый блок, который к тому же редкий, а сам сделать электронный термостат на ATtiny85. С оригинальным термостатом разница в том, что датчик температуры лежит на полке, а не спрятан в стенке. Кроме того, появились 2 светодиода – они сигнализируют что агрегат включен или температура выше верхнего порога.

Схема термостата холодильника на МК:

Схема терморегулятора холодильника

Фото оригинального термостата и самодельного:

Схема терморегулятора холодильника Схема терморегулятора холодильника

Для подключения потребовалось провести второй провод 220 В (взял от лампы освещения) для питания трансформатора.

Разъем, к которому подключен потенциометр – это одновременно разъем программирования ISP.

Схема терморегулятора холодильника

Плата защищена от влаги специальным лаком для печатных плат.

Схема терморегулятора холодильника
Processed by: Helicon Filter;

Термостат в настоящее время работает без проблем, и что главное – обошёлся по цене примерно в 10 раз меньше оригинального.

Схема терморегулятора холодильника
Processed by: Helicon Filter;

Трансформатор тут на 6 В. Был выбран такой, чтобы свести к минимуму потери на микросхеме 7805.

Схема терморегулятора холодильника
Processed by: Helicon Filter;

Реле здесь можно поставить и на 12 В. Если взять на него напряжение до стабилизатора. Чтобы снизить расходы, можно было бы создать блок питания бестрансформаторным, хотя найдутся сторонники и противники такого решения (электробезопастность). Еще одно сокращение расходов – это исключение микроконтроллера AVR. Есть термометры Даллас, которые могут работать тоже в режиме термостата.

Термостат для холодильника

Бываю ситуации, когда вышедший из строя терморегулятор холодильника сразу заменить не удается. На время заменить штатный регулятор можно самодельным, схема которого представлена на рисунке 1.

Схема терморегулятора холодильника

Основой схемы служит операционный усилитель К157УД1 средней мощности с выходным током до 300ма, что позволило подключить оптотиристор U1, непосредственно к выходу микросхемы без буферного транзистора. ОУ включен по схеме компаратора. Температуру отключения компрессора холодильника или испарителя устанавливают резистором R1. Разницу между температурами включения и выключения устанавливают резистором R4. Вместо электронного ключа, собранного на оптосимисторе U1 и мощном симисторе VS1, можно применить реле с током коммутации 10А. В этом случае обмотка реле подключается непосредственно к выводу 6 микросхемы DA1 и выводом 3 DA2. К этим же выводам подключают и демпфирующий диод, вывод катода, которого должен быть соединен с выводом 3 микросхемы DA2. В случае применения реле, необходимо будет увеличить емкость конденсатора С5 до одной микрофарады. Диоды D1, D2 нужны для компенсации падения напряжения на выходном транзисторе микросхемы DA1, если в схеме будет использован электронный ключ, то эти диоды можно удалить, соединив вывод 2 DA2 непосредственно с землей.

Схема терморегулятора холодильника

Все детали устройства кроме предохранителя установлены на печатной плате, выполненной из одностороннего стеклотекстолита.

Электронный регулятор температуры холодильника STINOL-104

У многих дома имеются холодильники STINOL-104, которые служат очень долго, но выявлена характерная особенность для этого типа холодильников, выход из строя терморегулятора с периодичностью один раз в 2 – 3 года. Замена терморегулятора на новый в мастерской по обслуживанию холодильников данную проблему не решает так как он выйдет из строя через этот срок. Приобрести новый терморегулятор, чтобы установить его самостоятельно, не удалось – его продавали по совершенно неприемлемой цене, включающей стоимость установки.

Поэтому автор столкнувшись с такой проблемой, и решил занялся усовершенствованием холодильника STINOL-104. Предлагаемое вниманию читателей самодельное устройство не просто заменяет штатный терморегулятор. Предусмотрены дополнительные функции, призванные защитить холодильник во многих аварийных ситуациях, случающихся во время эксплуатации. Слабое место всех компрессорных холодильников — перегрузка электродвигателя, приводящего в действие компрессор, при его повторном через короткое время после остановки включении. Причина перегрузки — довольно долго сохраняющееся в конденсаторе холодильного агрегата высокое давление хладоагента.

Руководство по эксплуатации холодильника STINOL требует, чтобы длительность выдержки между выключением и повторным включением компрессора была не менее 3 мин. Но при характерных сегодня неожиданных отключениях и повторных включениях электроэнергии выполнить это требование, не «призвав на помощь» электронику, не представляется возможным. Для защиты электродвигателя в холодильниках имеется тепловое реле. Обычно оно совмещено с пусковым реле и называется пускозащитным [1]. Однако практика свидетельствует о неэффективности подобной защиты.

Как и любой другой электроприбор, холодильник полезно защитить и от значительных отклонений напряжения сети от номинальных 220 В. Большое число публикаций на эту тему (например, [2, 3]) свидетельствует об актуальности проблемы как в сельских районах, так и в больших городах.

Предлагаемый блок управления выполняет следующие функции:

  • включая и выключая компрессор, поддерживает в холодильной камере заданную температуру, заменяя штатный терморегулятор, причем имеется возможность регулировать гистерезис — разность температуры включения и выключения компрессора;
  • принудительно выключает компрессор при значительном отклонении напряжения в сети от нормы;
  • не допускает повторного включения компрессора ранее 5 мин после выключения по любой причине, в том числе после вызванного отклонением сетевого напряжения от нормы или инициированного терморегулятором.

Последнее особенно важно, так как опасную ситуацию легко спровоцировать, сразу же после выключения компрессора резко повернув регулятор температуры в сторону ее понижения или открыв дверь холодильной камеры. Предусмотрена индикация состояния блока управления светодиодами «Работа» (компрессор включен), “Пауза” (компрессор выключен), «Блокировка» (не истек пятиминутный запрет включения), «<» (напряжение в сети ниже минимально допустимого), «>» (напряжение в сети выше максимально допустимого).

Схема блока показана на {рис. 1}.

Схема терморегулятора холодильника

Рис. 1 Принципиальная схема регулятора температуры холодильника STINOL

Он состоит из узла терморегулятора на микросхеме DA2, таймера задержки включения на транзисторе VT1 и элементах DD1.1, DD1.2, узла контроля напряжения сети на элементах DD1.3, DD1.4 и микросхеме DD2, исполнительного устройства на транзисторах VT2, VT3. Соединенные параллельно контакты реле К1 включены в цепь двигателя компрессора вместо контактов штатного терморегулятора холодильника.

Узел питания блока состоит из трансформатора Т1, выпрямителя (диодный мост VD1) и интегрального стабилизатора DA1 на напряжение 9 В. Чтобы изменение нагрузки на выпрямитель при срабатывании и отпускании реле К1 не влияло на работу узла контроля напряжения, предусмотрен резистор R27, подключаемый транзистором VT3 к выпрямителю, когда обмотка реле обесточена. Сопротивление резистора равно сопротивлению обмотки реле, поэтому потребляемый от выпрямителя ток остается неизменным.

Допустим, блок включен в сеть при номинальном напряжении 220В и узел контроля напряжения не оказывает влияния на его работу. Транзистор VT1 закрыт, конденсатор С2 разряжен, логический уровень на выходе элемента DD1.2 низкий, диод VD3 открыт, поэтому терморегулятор на ОУ DA2 заблокирован в состоянии, соответствующем низкой температуре в холодильной камере, следовательно, выключенному компрессору. Транзистор VT2 закрыт, реле К1 обесточено. Горят светодиоды HL1 «Блокировка» и HL5 «Пауза».

Через 5 мин после зарядки конденсатора С2 через резистор R2 до порога переключения триггера Шмитта на элементах DD1.1, DD1.2 уровень на выходе последнего станет высоким, диод VD3 будет закрыт и терморегулятор получит возможность работать. Светодиод HL1 погаснет.

С повышением температуры в холодильной камере сопротивление терморезистора RK1 и падение напряжения такова, что напряжение на инвертирующем входе ОУ DA2 меньше, чем на неинвертирующем, уровень на выходе ОУ — высокий, что приводит к открыванию транзистора VT2 и срабатыванию реле К1, включающего компрессор. Светодиод HL4 светится, HL5 — нет. С понижением температуры в холодильной камере напряжение на инвертирующем входе ОУ растет, что приводит к изменению состояния ОУ и выключению компрессора. Светодиод HL4 гаснет, HL5 — светится.

Перепад напряжения на коллекторе транзистора VT2 в момент отпускания реле вызывает зарядку конденсатора С6 и кратковременное (на 20 мс) открывание транзистора VT1 импульсом зарядного тока. Разряженный через открывшийся транзистор конденсатор С2 вновь, как после подключения блока к сети, начинает медленно заряжаться, что приводит к пятиминутному запрету включения компрессора. Диод VD2 защищает эмиттерный переход транзистора VT1 от отрицательного импульса при разрядке конденсатора С6 через открывшийся в момент включения реле К1 транзистор VT2.

Необходимую температуру в холодильной камере устанавливают с помощью переменного резистора R16. Ширину петли гистерезиса терморегулятора регулируют переменным резистором R20. Необходимость изменения гистерезиса в процессе эксплуатации спорна, однако при первоначальной регулировке без этого не обойтись. Гистерезис должен быть достаточным для того, чтобы компрессор не включался слишком часто, а в перерывах его работы температура стенок холодильной камеры достигала положительного значения, и образовавшийся на них иней таял, не накапливаясь. Рассмотрим работу узла контроля сетевого напряжения. Если оно находится в допустимых пределах, напряжение на входах элемента DD1.3 ниже, а на входах элемента DD2.1 выше порога их переключения. Уровни на обоих входах элемента DD2.3 высокие, а на его выходе — низкий, дающий возможность всем другим узлам блока работать описанным выше образом.

При напряжении в сети меньше допустимого элемент DD2.1 изменит состояние. Логический уровень на его выходе станет высоким, такой же будет и на выходах элементов DD2.3, DD2.4. Светодиод HL3 зажжется, а транзистор VT1, открытый напряжением, поступающим на его базу через резистор R19, разрядит конденсатор С2, чем заблокирует компрессор. С восстановлением нормального напряжения светодиод HL3 погаснет, транзистор VT1 будет закрыт и через необходимое для зарядки конденсатора С2 время будет разрешена работа терморегулятора.

При напряжении в сети, превышающем допустимое, низкий уровень на выходе элемента DD1.3 приведет к установке высокого на выходах элементов DD1,4 и. DD2.3. Далее все происходит так же, как при понижении напряжения, только вместо светодиода HL3 светится HL2.

Значения сетевого напряжения, при которых срабатывает защита, рекомендуется установить равными 242 (подстроечным резистором R5) и 187В (подстроечным резистором R6). Перерыв в подаче электроэнергии блок воспримет как недопустимое понижение напряжения. Важно, чтобы повторное включение компрессора было запрещено, если длительность перерыва превысила требующуюся для его остановки. Однако реакция не должна быть и слишком быстрой — возрастет вероятность ложных срабатываний (например, вызванных включением в ту же сеть мощных электроприборов).

Время срабатывания описываемого устройства при скачкообразном уменьшении напряжения в сети — приблизительно 65 мс — складывается из требующегося на разрядку конденсатора С1 до напряжения, соответствующего допустимому минимуму, и времени разрядки конденсатора С2 через открывшийся транзистор VT1. Время реакции на скачкообразное повышение напряжения в сети меньше — 25…40 мс. Оно расходуется на дозарядку конденсатора С1 до установленного порога и разрядку конденсатора С2.

Конструкция и детали

Все элементы блока управления, за исключением реле К1, переменных резисторов R16 и R20, терморезистора RK1 и плавкой вставки FU1, размещены на односторонней печатной плате ({рис.2}). Раскладка деталей на печатной плате показана на {рис.3}.

Схема терморегулятора холодильника

Рис. 2 Элементы блока управления на односторонней печатной плате

Схема терморегулятора холодильника

Рис. 3 Раскладка деталей на печатной плате

Конденсаторы С4, С5 — КМ-6 или другие керамические, остальные — оксидные импортные, причем конденсатор С2 — серии LL (с малым током утечки). Допустимое напряжение конденсаторов С1 и С6 (25 В) выбрано с запасом на случай аварийного повышения напряжения сети.

Подстроечные резисторы R5 и R6 — СП4-1, постоянные — МЛТ. Переменные резисторы R16 и R20 — СПЗ-12 с линейной (А) зависимостью сопротивления от угла поворота вала. Главным критерием в пользу выбора именно этих резисторов стало то, что резьба на их крепежной втулке такая же, как у штатного терморегулятора холодильника.

Светодиоды HL1—HL3 — красного, a HL4 и HL5 — зеленого цвета свечения. Кроме указанных на схеме, подойдут и другие светодиоды, в том числе отечественного производства, подходящих размеров и цвета свечения. Микросхему КР140УД608А можно заменить на КР140УД608Б или на КР140УД708.

Трансформатор Т1 следует выбирать небольшой высоты, чтобы его можно было разместить в приборном отсеке холодильника (см. ниже). Автором применен готовый трансформатор диаметром 40 и высотой 28 мм на тороидальном магнитопроводе со вторичной обмоткой на 12В при токе 0,3А. Из серийно выпускаемых подойдут, например, трансформаторы ТП-321 -5 и ТПК2-22.

Следует учитывать, что в аварийном режиме напряжение в сети иногда возрастает до 380 В. Так бывает, например, при обрыве нулевого провода магистрального кабеля. Если трансформатор Т1, не выдержав такого напряжения, выйдет из строя, это не приведет к нежелательному в данной ситуации включению дорогостоящего компрессора. Уберечь трансформатор от возгорания, призвана плавкая вставка FU1 (ВП1-1). На ее качество следует обратить особое внимание и ни в коем случае не заменять суррогатной.

Терморезистор — ММТ-1 или ММТ-4. Если его номинальное сопротивление отличается от указанного на схеме, необходимо во столько же раз изменить номинал резистора R12. Однако применять терморезистор сопротивлением более 3.. .4 кОм не стоит, это ухудшит помехозащищенность терморегулятора.

Реле К1 — РП-21-004 с обмоткой на 24В постоянного тока. Проверка показала, что для его срабатывания достаточно и 12В, а при напряжении 16В реле работает вполне надежно. Можно применить и другое реле, например, РЭНЗЗ. При подборе замены следует обратить особое внимание на способность контактов реле выдержать пусковой ток компрессора, достигающий нескольких ампер.

Смонтированную печатную плату и реле К1 размещают внутри служебного отсека в верхней части холодильника. Соединенные параллельно контакты реле подключают взамен основной контактной группы штатного терморегулятора. Его вторую контактную группу, предназначенную для выключения холодильника на длительное время, заменяют перемычкой. Теперь холодильник можно отключить от сети только одним способом — вынув сетевую вилку из розетки. По мнению автора, это обеспечивает наибольшую электробезопасность при профилактических и ремонтных работах.

В унифицированной передней панели отсека предусмотрены отверстия для двух терморегуляторов. Однако второй имеется только в двухкомпрессорных холодильниках, в обычном однокомпрессорном здесь удобно установить переменный резистор R20. Переменный резистор R16 устанавливают на место удаленного штатного терморегулятора.

В передней панели служебного отсека придется просверлить еще пять отверстий, в которые войдут смонтированные на плате блока управления светодиоды. Рядом с ними на панель можно нанести пояснительные надписи.

Выводы первичной обмотки трансформатора Т1 (один из них — через впаянную в разрыв провода плавкую вставку FU1) соединяют с сетевыми проводами, идущими в холодильнике к лампе-индикатору включения.

Экранированный провод, соединяющий датчик температуры — терморезистор RK1 — с платой блока управления, помещают в изоляционную, например, полихлорвиниловую трубку и прокладывают по трассе удаленной металлической трубки сильфона штатного терморегулятора. Сам терморезистор устанавливают внутри холодильной камеры там, где заканчивалась трубка сильфона. Он должен быть хорошо изолирован и защищен от влаги и инея.

Настройка

Налаживание блока управления начинают с регулировки узла контроля сетевого напряжения. Для этого с помощью регулируемого автотрансформатора (ЛАТР) понижают напряжение до 187В. Вращая движок подстроечного резистора R6, добиваются неустойчивого свечения («мигания») светодиода HL3. Затем повышают напряжение до 242В и аналогичным образом регулируют подстроечный резистор R5, ориентируясь на состояние светодиода HL2. После регулировки движки подстроечных резисторов следует законтрить нитрокраской.

Далее, отключив блок от сети, переводят переменный резистор R16 в положение минимального, a R20 — максимального сопротивления. Устанавливают (с помощью ЛАТР) сетевое напряжение равным 220В и включают блок. Должны зажечься светодиоды HL1 и HL5, спустя приблизительно 5 мин светодиод HL1 должен погаснуть. Продолжительность его свечения и блокировки пуска компрессора при необходимости изменяют, подбирая резистор R2.

Для облегчения дальнейшей регулировки входы элемента DD1.1 (выводы 8, 9) временно соединяют перемычкой с цепью +9 В, например, с выводом 14 микросхемы DD1. Терморезистор RK1 погружают в тающий лед. После стабилизации его температуры плавно увеличивают сопротивление переменного резистора R16, добиваясь срабатывания реле К1, зажигания светодиода HL4 и погасания HL5. Обратное переключение должно произойти при небольшом уменьшении сопротивления резистора R16.

Гистерезис (разница положений движка переменного резистора R16 при срабатывании и отпускании реле) должен расти с уменьшением сопротивления переменного резистора R20. По окончании проверки ранее установленную временную перемычку удаляют.

Перед включением холодильника с новым блоком управления движки переменных резисторов R16 и R20 устанавливают в средние положения. Дав холодильнику поработать достаточное для стабилизации температурного режима время, следует убедиться, что иней, образующийся на задней стенке холодильной камеры во время работы компрессора, оттаивает в паузе. Если этого не происходит, нужно переменным резистором R20 увеличить гистерезис.

Среднюю температуру в камере изменяют переменным резистором R16. Если с помощью переменных резисторов нужного температурного режима добиться не удается, следует подобрать резисторы R14 и R15.

В некоторых холодильниках предусмотрено автоматическое оттаивание морозильной камеры — через каждые 8…10 ч работы автоматика принудительно отключает компрессор на некоторое время, в течение которого работают специально установленные нагревательные элементы. В этом режиме компрессор не работает даже при сработавшем реле К1 и горящем светодиоде HL4. Подобную ситуацию не следует путать с возникающей при срабатывании теплового реле защиты двигателя компрессора, которую сопровождают те же признаки. Отличить “плановое” отключение компрессора от аварийного довольно просто. В последнем случае установленный в морозильной камере вентилятор продолжает работать (при закрытой двери).

Блок можно устанавливать и в компрессорные холодильники других моделей, изменив с учетом их особенностей размещение термодатчика, органов регулировки и индикации, а при необходимости и размеры печатной платы.

Удалив элементы терморегулятора — терморезистор RK1, микросхему DA2, диод VD3, резисторы R12—R16, R20, R21, конденсаторы С4, С5 — и соединив левый по схеме вывод резистора R23 с выходом элемента DD1.2, блок можно использовать для защиты любых электроприборов от колебаний сетевого напряжения.

Термостат холодильника — что это такое и для чего он нужен

Термостат – рабочий элемент холодильника, контролирующий температуру, установившуюся в камерах. По своей сути, терморегулятор является реле – устройством, замыкающим и размыкающим электрической цепи при изменении силы тока. На одном из концов термостата находится герметично запаянная трубка с рабочим веществом – хладагентом (обычно, фреоном). На другом – электрические контакты, с их помощью происходит подключение к компрессору и управление его работой. Включение и выключение компрессора зависит от температуры, установившейся внутри холодильника.

Устройство и принцип работы терморегулятора

Электронный термостат холодильника включает в себя температурные датчики (несколько – для разных камер) и управляющий модуль.

Принцип работы механического терморегулятора основан на изменении величины давления фреона в капиллярной трубке в случае понижения или повышения температурного значения. Основные части устройства:

  • гофрированный сильфон с фреоном или другим хладагентом,
  • трубочка, прикрепленная к испарителю,
  • пружина,
  • ручка регулятора,
  • пластина,
  • электрические контакты,
  • корпус.

В целом устройство работает следующим образом. Как только температура в камере становится выше установленного предела , давление хладагента в трубке повышается, сильфон давит на пластинку, происходит замыкание контактов и подключение к цепи компрессора. Спустя время значения давления и температуры становятся ниже, происходит размыкание контактов и выключение компрессора.

На усилие, которое нужно приложить, чтобы сомкнуть или разомкнуть контакты, влияет пружина с присоединённой к ней ручкой регулятора. Поворачивая ручку, пользователь натягивает или ослабляет пружинку, и в результате для подключения или отключения компрессора требуется разное по интенсивности усилие. Таким образом можно регулировать степень охлаждения в камерах.

Схема терморегулятора холодильника

Месторасположение терморегулятора может быть как внутри, так и снаружи рефрижератора. В первом случае узнать термореле можно по маленькому пластиковому корпусу, установленному на панели. Если же устройство расположено снаружи, то выше двери рефрижератора, но в обоих вариантах – рядом с ручкой регулировки температуры.

СПРАВКА: первый случай – внутреннее расположение – больше присуще старым моделям.

Возможные причины выхода из строя

Существует несколько явных признаков, свидетельствующих о поломке термостата:

компрессор работает, не переставая, или с недолговременными остановками (это можно понять по постоянному шуму холодильника);
стены изнутри покрыты льдом, а в морозильнике намерзает снег;
в холодильной камере установлена низкая или высокая (относительно) температура;
под холодильником растекается вода;
рефрижератор сам отключается и перестаёт работать.

Основная причина поломки термостата – механический износ элементов. При этом наиболее вероятно повреждение:

корпуса сильфона. Герметичность нарушится, часть хладагента выйдет наружу, и обеспечение требуемой величины давления для включения компрессора станет невозможным;
контактов из-за прогорания;
соединения трубочки и испарителя. Герметичность, обеспечиваемая клеевым соединением, нарушится.

СПРАВКА: зачастую в случае возникновения этих причин ремонт нецелесообразен вследствие большого количества мелких деталей, требующих замены.

Как проверить работоспособность самостоятельно

Проверить работоспособность устройства в домашних условиях можно многими способами. Особенно показательны такие, которые связаны с конкретной проблемой. Например, если холодильник работает, не останавливаясь, следует его отключить, разморозить, выкрутить ручку температурного регулятора до минимального значения и заново включить, предварительно поместив внутрь холодильной камеры термометр. Если спустя пару часов значение измерения градусника больше или меньше +6°С, то терморегулятор нужно заменить.

Проверка при образовании льда внутри рефрижератора осуществляется другим путём. При работающем компрессоре необходимо повернуть ручку регулятора и увеличить температуру. При исправном термостате компрессор остановит свою работу.

При проблеме, заключающейся в не включающейся технике, термореле проверяется прямым замыканием двух проводов, входящих в терморегулятор. Если при отсоединении устройства от электросхемы, рефрижератор включается, то термостат неисправен.

ВНИМАНИЕ: перед проверкой важно отключить холодильник от электросети.

Существуют способы проверки, требующие демонтажа прибора. В основном, ими пользуются специалисты, но обычный обыватель так же способен их применять. Один из таких способов: использование мультиметра. Демонтировав термостат, его трубку помещают в холодную воду на несколько минут, а после подключают к мультиметру, предварительно выставленному на режим «сопротивление». Устройство признаётся рабочим, если при «прозвоне цепи» на тестере отображается «0»

Ремонт или замена термостата своими руками

Рассмотрим самостоятельную замену термореле на примере двухкамерного холодильника марки «Атлант». Пошаговый алгоритм действий:

  • Убрать накладку, закрывающую верхнюю петлю, и выкрутить крепёжные болты.
  • Снять дверь отсека.
  • Снять заглушку, установленную на крыше рефрижератора, и вывернуть винт (зачастую имеющий вид шестигранника).
  • Открутить саморезы, которые расположены сзади и удерживают крышку. Убрать крышку.
  • Снять ручку температурного регулятора.
  • Открутить саморезы для крепления кронштейна и вынуть регулятор температуры.
  • Поменять узел и повторить действия, описанные выше, в обратном порядке.

Вне зависимости от месторасположения механического термостата и холодильника ремонт проводится по определённой инструкции, включающей в себя следующие шаги:

  • Снятие защитного корпуса.
  • Отсоединение трубки термореле от испарителя.
  • Вытягивание трубки из узла.
  • Отсоединение терморегулятора.
  • Замена сильфонной трубки и соединение её с испарителем.
  • Возвращение реле на прежнее место и подключение проводов.
  • Возвращение защитного корпуса на место.

Как настроить и отрегулировать термостат холодильника

Настройка электронных термостатов осуществляется для всех камер. Требуемая температура для холодильной находится в диапазоне 4–6°С выше нуля, в морозильной оптимальное значение – 18°С ниже нуля.

Для регулировки механического термореле, его ручку устанавливают в положение, показывающее значение от 2 до 3,5.

В случае использования терморегулятора, работающего уже долгое время, зачастую требуется индивидуальный подход. Так, регулировка термостата холодильника обычно осуществляется регулировочными винтами, в паре установленных на корпусе реле. Вращение одного из них смещает температурный диапазон срабатывания регулятора.

ВНИМАНИЕ: не рекомендуется осуществлять самостоятельную настройку термостата во избежание его поломки.

Схема терморегулятора холодильника

Видео: подключение термостата холодильника

Подключение термостата холодильника

Видео: принцип работы термостата в холодильнике

Принцип работы термостата в холодильнике

Видео: самостоятельно подключаем термостат

Самостоятельно подключаем термостат, прозваниваем обмотки, подключаем пусковое реле.

Видео: как проверить термостат (терморегулятор) на холодильнике

Как проверить термостат (терморегулятор) на холодильнике

Видео: ремонт терморегулятора холодильника

#128. Ремонт терморегулятора холодильника.

Видео: схема температурного реле на термодатчике LM35

Схема температурного реле на термодатчике LM35, как сделать простой термостат для холодильника

Видео: как настроить термостат К59

Как настроить термостат К59!!!/Как отрегулировать момент включения?

Советую прочитать:

Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Holodilnik1.ru - Все о холодильниках
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Внутристрочная обратная связь
Посмотреть все комментарии