Frigorifero con sbrinamento automatico. Schema, descrizione

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Sbrinamento automatico del frigorifero. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Nei frigoriferi con regolatore meccanico, la temperatura viene misurata sull'evaporatore. Accade che l'evaporatore si ricopra di brina e il termostato inizi a funzionare in errore, causando malfunzionamenti nel funzionamento dell'intera unità di refrigerazione. Per combattere questo fenomeno indesiderato (compresa la comparsa del gelo), il frigorifero deve essere spento periodicamente. Alcuni modelli hanno una modalità di sbrinamento semiautomatica, per la quale nel sistema è integrato un elemento riscaldante con il pulsante corrispondente.

Ma i dispositivi per l'attivazione automatica dello sbrinamento del frigorifero, compresi quelli fatti in casa, stanno diventando sempre più diffusi.

Il dispositivo di controllo elettronico proposto è progettato per unità di refrigerazione commerciale. Non meno successo può essere utilizzato nei frigoriferi domestici con accensione separata del compressore e dell'elemento riscaldante dello sbrinatore. Il dispositivo è costituito da parti di termoregolazione e temporizzazione. Il primo, misurando la temperatura nella camera, mantiene il raffreddamento nella modalità determinata dal controllore elettronico. Il secondo, ogni 2-3 ore, accende l'elemento riscaldante per 10-20 minuti per scongelare il gelo, mentre la modalità di funzionamento del termostato è bloccata.

La parte termoregolatrice del dispositivo si basa su un misuratore di temperatura realizzato su un comparatore DA1 con un ponte di misura R1R2R6R7R8, il cui braccio inferiore destro, il termistore R2, funge da sensore di temperatura. Un'unità di blocco è assemblata sugli elementi logici DD3.3 e DD3.4 e un amplificatore di corrente è assemblato sui transistor VT1 e VT4 con un relè elettromagnetico K1 come carico, che accende il motore elettrico M1.1 del compressore del frigorifero con contatti K1 .XNUMX.

Schema schematico di un dispositivo elettronico di controllo del frigorifero (clicca per ingrandire)

Topologia PCB (clicca per ingrandire)

Il "cuore" della parte di impostazione dell'ora del dispositivo è un'unità elettronica sul chip DD1, che comprende un oscillatore principale, nonché divisori di frequenza di 32 e 768. Il chip DD60 è un divisore aggiuntivo con un fattore di divisione di 2. Sugli elementi logici DD6 e DD3.1 è assemblato un trigger RS e sui transistor VT3.2 e VT3 - un amplificatore di corrente, il cui carico è il relè K4. Attraverso i contatti K2 viene accesa la resistenza RM dello sbrinatore.

Il funzionamento del termostato si basa sul confronto delle tensioni prelevate dai bracci del ponte di misura, che comprende un sensore - termistore R2, il cui segnale viene fornito all'ingresso 4 del comparatore DA1.

Dall'uscita 9 del comparatore, il segnale di temperatura viene fornito (attraverso l'unità di blocco - elementi logici DD3.3 e DD3.4) all'ingresso dell'amplificatore di corrente, realizzato sui transistor VT1 e VT2. Il carico qui è il relè elettromagnetico K1. A una temperatura superiore alla soglia impostata dal resistore variabile R8, sull'uscita 9 del comparatore viene impostata una tensione di alto livello. I transistor (VT1 e poi VT2) si aprono provocando l'attivazione del relè K1 che, tramite i contatti K1.1, collega il motore elettrico del compressore M1 alla rete CA. La temperatura nel frigorifero diminuirà, facendo aumentare la resistenza del termistore R2.

Quando quest'ultimo raggiunge il valore di soglia, il comparatore viene attivato e sulla sua uscita 9 viene impostato un livello di bassa tensione. I transistor VT1 e VT2 dell'amplificatore corrente si chiudono. Il relè K1 rilascia la propria armatura aprendo così i contatti K1.1 nel circuito di alimentazione del motore elettrico del compressore M1.

I resistori R9 e R12, che forniscono isteresi per DA1, contribuiscono a un funzionamento più chiaro del termostato. La tensione di alimentazione di 9 V del ponte di misura e del comparatore è stabilizzata dal microcircuito DA2.

I condensatori C3 e C5 sono anti-interferenza. Il resistore R14 funge da carico del collettore aperto del comparatore e R15 limita la corrente di base del transistor VT1. Il dispositivo di blocco (DD3.3 e DD3.4) scollega il termostato dall'amplificatore di corrente mentre l'elemento riscaldante RH dello sbrinatore è in funzione. Il diodo VD2 devia il picco di tensione di autoinduzione sull'avvolgimento del relè K1 nel momento in cui il transistor si chiude.

La base della parte di temporizzazione è un timer sui microcircuiti DD1 e DD2. Quando la tensione di alimentazione è attivata, il microcircuito DD1 viene impostato - attraverso il circuito di ripristino RЗС1 - su zero (log. 0) e il trigger R6 - attraverso il circuito R16С6 - sullo stato singolo (log. 1). Quindi all'uscita 4 di DD3.2 e all'ingresso 2 di DD3.1 ci sarà log.O, e all'uscita 3 di DD3.1, collegata all'ingresso di reset I del chip DD2, ci sarà log.1. Il contatore del divisore viene azzerato.

L'oscillatore principale (sul chip DD1, i resistori R4, R5, R11 e il condensatore C2) produce impulsi da 175 a 280 Hz. La frequenza viene modificata dal resistore variabile R11. Il periodo di oscillazione degli impulsi del generatore con il motore R11 in posizione centrale è di circa 4,58 ms. Il resistore R4 limita la corrente di scarica del condensatore C2.

Attraverso le connessioni all'interno del chip DD1, gli impulsi dell'oscillatore principale G vengono trasmessi al divisore CT. In questo caso il periodo di generazione aumenta di 32 volte e sull'uscita S768 appare un segnale con un periodo di oscillazione di 1 minuti. Quest'ultimo, arrivando all'ingresso C2,5 del microcircuito DD2, viene diviso per altri 1. Pertanto, all'uscita M del microcircuito 60, si ottengono impulsi con un periodo di 001 ore.

Dall'uscita M del microcircuito DD1, la prima caduta di tensione positiva, che appare dopo circa 1,5 ore, passa attraverso la catena di differenziazione R13C4, il resistore R17 e, arrivando all'ingresso 1 dell'elemento logico DD3.1, commuta questo trigger RS. All'uscita 3 DD3.1 appare una bassa tensione e all'uscita 4 DD3.2 appare un'alta tensione. Quest'ultimo, attraverso la resistenza Y19, apre i transistor VT3 e VT4 dell'amplificatore di corrente; il relè K2 è attivato e il contatto K2.1 collega l'elemento riscaldante Rí all'alimentazione.

La tensione di alto livello rimossa dall'uscita 4 di DD3.2 viene fornita all'ingresso 13 del blocco DD3.4, che, agendo sull'ingresso di autorizzazione del segnale, chiude il transistor VT1, a seguito del quale il termostato viene disconnesso dalla corrente amplificatore.

Allo stesso tempo, una tensione di basso livello fornita dall'uscita 3 di DD3.2 all'ingresso I del microcircuito DD2 consente il funzionamento del divisore per 6. Un impulso da S1 di DD1 viene fornito al CP del microcircuito DD2. Quindi sul pin 5 di questo microcircuito si ottiene un segnale con un periodo di 15 minuti che, arrivando all'ingresso 6 di DD3.2, commuta il flip-flop R6 e sull'uscita 4 di DD3.2 appare una tensione di basso livello. I transistor VT 1 e VT2 si chiudono, il relè K2 rilascia l'armatura e, con i contatti K 2.1, disconnette l'elemento riscaldante Rí dello sbrinamento dalla rete di alimentazione.

Il segnale che arriva all'ingresso 13 di DD3.4 influenza l'ingresso di abilitazione. Il blocco si apre e il termostato è collegato all'amplificatore di corrente. I divisori sui chip DD1 e DD2 sono impostati su zero e il flip-flop R6 è impostato sullo stato uno.

Con l'arrivo del successivo impulso dal pin 10 DD1, la cui caduta positiva a regime si ripete ogni 2,5 ore, lo sbrinamento si attiverà per 15 minuti. Per alimentare il dispositivo da una tensione di rete CA di 220 V, è presente un adattatore integrato con un trasformatore step-down T1, un ponte raddrizzatore VD3-VD6, un regolatore di tensione da 9 volt DA2 e un filtro capacitivo C7-C9.

Tutti i componenti del dispositivo (ad eccezione del trasformatore T1, del termistore R2 tipo MMT-1 e dei resistori variabili R8 e R11 tipo SP4-1) sono montati su un circuito stampato di 118x65x1,5 mm realizzato in fibra di vetro su un lato . Resistori fissi tipo MLT-O.125. Si consiglia di utilizzare K1-7 come condensatori C73-C9 e elettrolitici K8-9 per C50 e C16. Diodi a semiconduttore - silicio: KD102A (VD1, VD2) e KD106A (VD3-VD6).

Anche i transistor sono in silicio. Negli stadi di ingresso - KT315G con possibilità di sostituzione con KT3102A (VT1 e VT3), negli stadi di uscita - KT815A o KT817A (VT2 e VT4), installato verticalmente, senza radiatore. Microcircuiti: DA1 - K554SAZ, DA2 - KR142EN8G, DD1 - K176IE12, DD2 - K561IE8, DD3-K561LE5.

Relè elettromagnetici automobilistici tipo 113.3747-10, i cui potenti contatti possono facilmente sopportare ripetute accensioni sia del motore elettrico del compressore M1 che dell'elemento riscaldante di sbrinamento Dn. Trasformatore T1 con una potenza di 2-4 W (utilizzato in molti adattatori industriali).

Il debug del circuito stampato montato viene eseguito in uno stato disconnesso dal frigorifero. Invece di un carico (motore elettrico M1 e elemento riscaldante Rн), vengono utilizzate normali lampade da tavolo.

La parte termoregolatrice del dispositivo deve essere sensibile alle variazioni di temperatura nell'intervallo da meno 14 a più 4°C. Tuttavia, è difficile gestire il freddo durante il debug dell'elettronica, quindi si consiglia di sostituire l'R8 standard con un resistore da 1,5 kOhm. Successivamente il termostato può essere regolato entro limiti più accessibili: più 18-40°C. E per accelerare il lavoro di configurazione sulla parte temporale del dispositivo, si consiglia di ridurre la capacità del condensatore C2 di cento volte, quindi il periodo di impulso dall'uscita M del microcircuito DD1 verrà ridotto a 90 s.

Il dispositivo testato e regolato (dopo aver ripristinato gli elementi richiesti dal circuito) viene montato nel frigorifero.

Autore: G.Skobelev

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