任务五电子控制电冰箱控制电路分析与检修 电子控制电冰箱的控制电路由电子元器件组成，但没有微电脑控制芯 片。同微电脑控制电冰箱一样，温度控制器所用的感温元件也是热敏电阻。 它的工作原理是将热敏电阻直接放在箱内空间的适当位置，利用热敏电阳 受到箱内较小的温度变化影响时，其电阻值发生相应变化，导致电压变化 而引起控制电路工作，分别控制压缩机的开停与除霜电路的开停，达到对 电冰箱箱内温度的控制。由于这种温度控制器使用了大量的电子元器件， 故又称为电子温控器。下面以东芝G一204E电冰箱的温度控制电路为例， 对其基本电路和工作原理作一分析，供大家参考。东芝GR一204E电冰箱 控制电路如图629所示（为方使读者使用，图中元器件符号、名称均遵照原 电路图)。 1.5.1基本电路 1.电源电路 该控制电路的电源电路如图630所示，它供给控制电路所需要的直流 电源(14V,6.8V)。使用变压器T801将交流220V变为交流16V,然后经 二极管VD805、VD806组成的全波整流电路加以整流，再用电容器C806 滤波后，向继电器回路提供14V的直流电压()。另外，由稳压二极管 VD8O8和电阻R812、电容C808组成的稳压电路向集成电路及其他有关电 6.8 5B 图6.30电源电路 控制能号> 岛 图631动电路
300 图 6.31 任务五 电子控制电冰箱控制电路分析与检修 电子控制电冰箱的控制电路由电子元器件组成，但没有微电脑控制芯 片。同微电脑控制电冰箱一样，温度控制器所用的感温元件也是热敏电阻。 它的工作原理是将热敏电阻直接放在箱内空间的适当位置，利用热敏电阻 受到箱内较小的温度变化影响时，其电阻值发生相应变化，导致电压变化 而引起控制电路工作，分别控制压缩机的开停与除霜电路的开停，达到对 电冰箱箱内温度的控制。由于这种温度控制器使用了大量的电子元器件， 故又称为电子温控器。 下面以东芝 GR—204E 电冰箱的温度控制电路为例， 对其基本电路和工作原理作一分析，供大家参考。东芝 GR—204E 电冰箱 控制电路如图 6.29 所示(为方便读者使用，图中元器件符号、名称均遵照原 电路图)。 1.5.1 基本电路 1. 电源电路 该控制电路的电源电路如图 6.30 所示，它供给控制电路所需要的直流 电源(14V，6.8V)。使用变压器 T801 将交流 220V 变为交流 16V，然后经 二极管 VD805、VD806 组成的全波整流电路加以整流，再用电容器 C806 滤波后，向继电器回路提供 14V 的直流电压(VD)。另外，由稳压二极管 VD808 和电阻 R812、电容 C808 组成的稳压电路向集成电路及其他有关电 图6.30
路提供6.8V的直流电压(V)。电路中，变压器初级侧的压敏电阻TNR801 是起保护作用的元件，即当电压过高时会短路而保护控制电路，它一旦损 坏，必须更换相同的元件，否则将失去保护作用。 2.启动电路 因为启动继电器和发光二极管需要较大的电流，故不能用控制信号直 接驱动，所以用控制信号来控制三极管的饱和与截止（相当于开关的接通与 关断)，并操纵启动继电器和发光二极管的动作。其电路如图6.3引所示
301 路提供 6.8V 的直流电压(Vc)。电路中，变压器初级侧的压敏电阻 TNR801， 是起保护作用的元件，即当电压过高时会短路而保护控制电路，它一旦损 坏，必须更换相同的元件，否则将失去保护作用。 2. 启动电路 因为启动继电器和发光二极管需要较大的电流，故不能用控制信号直 接驱动，所以用控制信号来控制三极管的饱和与截止(相当于开关的接通与 关断)，并操纵启动继电器和发光二极管的动作。其电路如图 6.31 所示
有印 德作安剂收 置 G-h 图629东芝GR-204E电冰箱控制电路
图 302 6.29
3.冷藏室的温度控制电路 冷减室温度的控制，是通过冷藏室传感器深知冷藏室蒸发器的温度， 来控制压缩机的开与停而实现的。相应的冷冻室亦应达到规定的温度。.其 电路包括： 表67 传感器温度特性 卫皮(C) 电阻领k0) M夏《C) 电1值（用 -0 3我39 1.8 -29 a1.17 12 35们 长则 320 6行 31.2 5 k别 -2 2取53 6 1划 27.50 4招 2637 s 21.5 4☒ 21.59 5t间 2210 41× -19 21.12 12 4.57 -18 205司 13 43留 -1 1R5 14 .19 -16 1T.6 15 46创 …15 11.01 18 &防 14 1613 & 1 150 18 15 12 L4-53 19 别 -1 1&T8 24 -19 1x DN 21 &1 - 1243 总 2网 -8 11.k1 &B防 11-2 24 25 -6 106 令 艺 t015 2% &3 9,86 留 无图 -8 320 因 ZH -8 4.76 别 25 -1 混.1 &16 7.期 (1)温度检知电路。温度检知电路山冷藏室传感器与电阻R806串联 组成，如图6.32所示。山于冷藏室传感器是一个具有负温度特性的热敏电 303
303 3. 冷藏室的温度控制电路 冷藏室温度的控制，是通过冷藏室传感器探知冷藏室蒸发器的温度， 来控制压缩机的开与停而实现的。相应的冷冻室亦应达到规定的温度。其 电路包括； （1）温度检知电路。温度检知电路由冷藏室传感器与电阻 R806 串联 组成，如图 6.32 所示。由于冷藏室传感器是一个具有负温度特性的热敏电 图 6.19 图 6.20 表 6.7
阻，温度越低，它的阻值越大，因此从RO6上获取的电压就越小。东 芝电冰箱所用的传感器外形见图6.33所示，其温度特性如表6.7所列。 因c=6.8,当传感器温度为30℃时，从表6.7上在得其阻值为2.16Q, 此时为： 10k Vs= 10k+2.16h ×6.8x5.59Ψ 当其传感器温度为3.5℃时，传感器阻值为672，此时的？值为： Vs=- 10k一×6.8yx4.07W 0k+6.7k 图6.324度粒知电临 图6.33传感翠外彩图 这样，利用传感器的负温度特性，将温度的变化转换成了电压的变化 (2)温度调节电路。温度调节电路如图6.34所示，它由电阻R121、 R123 3.3 刻贵复 w 1122 R124 淋动电位10% 2.2V 510 4 2.0W H.C R121 Heavy Cool 1.w 】.k HC HEAVY CUOL 阁6.3斜祖建网节电路 304
304 阻，温度越低，它的阻值越大，因此从 R806 上获取的电压 Vs 就越小。东 芝电冰箱所用的传感器外形见图 6.33 所示，其温度特性如表 6.7 所列。 因VC = 6.8 V ， 当传感器温度为 30℃时， 从表 6.7 上查得其阻值为2. 16kW ， 此时Vs 为： V V k k 6. 8 5. 59 10 2. 16 10k Vs ¥ ª + = 当其传感器温度为 3.5℃时，传感器阻值为6. 7kW ，此时的Vs 值为： V V k k 6. 8 4. 07 10 6. 7 10k Vs ¥ ª + = 这样，利用传感器的负温度特性，将温度的变化转换成了电压的变化。 （2）温度调节电路。温度调节电路如图 6.34 所示，它由电阻 R121、 图 6.34 图 6.32 图 6.33
R122、R123和滑动电阻R124所组成，利用滑动电阻可以改变基准电压R, 此电压即为压缩机的停机动作电压，也可以说是温度调节电路的输出信号。 根据滑动电阻设定位置的不同，可以在1.6一23V之间选定. (3)压缩机停机检知电路。其电路如图65所示。它就是运算放大 器所组成的电压比较器，将前面两个电路的输出电压s和进行比较， 当>时，比较器输出为高电平，用“H”或“1”表示：当sVR 约6V =0平 Vs4V ov ON V,<4W 的6V RH图 2 图6.36开气检知电格
305 R122、R123 和滑动电阻 R124 所组成。 利用滑动电阻可以改变基准电压 VR， 此电压即为压缩机的停机动作电压， 也可以说是温度调节电路的输出信号。 根据滑动电阻设定位置的不同，VR 可以在 1.6～2.3V 之间选定。 （3）压缩机停机检知电路。其电路如图 6.35 所示。它就是运算放大 器所组成的电压比较器，将前面两个电路的输出电压 Vs 和 VR 进行比较， 当 Vs>VR 时，比较器输出为高电平，用“H”或“1”表示；当 Vs<VR 时， 比较器输出为低电平，用“L”或“0”表示。 从温度检知电路可知，当压缩机工作的箱内温度逐渐降低。传感器由 于所感受到的温度逐渐降低，其阻值也随之增大，导致输出电压 Vs 降低。 而一旦滑动电阻设定，温度调节电路的输出电压 VR 的值也就是固定的。当 Vs 随着温度的降低而减小到小于 VR 值时，其停机检知电路的输出也会由 “1”变为“0” 。电路中的 R804 是偏置电阻。 （4）开机检知电路。其电路如图 6.36 所示。它仍然是一个运算放大 器构成的电压比较器，只是其同相输入端上是一个固定电压(4V)，温度检 图 6.35 图 6.36
知电路的输出信号Vs接在其反相输入端上。当s>4V时，输出为低电平： 当s 803 0.01p 图637周锁电路 同时Q端的高电平又反馈到了门A的 输入端，保证了门A的导通，因而触 发器的状态可以自动保持住，同理，当 门A截止、门B导通时，触发器也能 自动地保持在1状态， 了解了上述各电路的工作原理，我 们就可以把上述电路连在一起，看看压 图638其本民5触发器逻州图 缩机的开与停究竞是怎样控制的。 306
306 图 6.38 知电路的输出信号 Vs 接在其反相输入端上。当 Vs>4V 时，输出为低电平； 当 Vs<4V 时，输出为高电平。 （5）闭锁电路。闭锁电路由 RS 触发器构成。它对压缩机开机检知电 路和关机检知电路送来的信号进行判别， 而决定压缩机此时是该开还是停。 其电路如图 6.37 所示。 RS 触发器是由两个与非门交叉耦合组成的。它有两个稳定状态，并有 自动保持原状态的功能。RS 触发器逻辑图如图 6.38 所示。它的两个稳定 状态一个是门 A 导通、门 B 截止，输出端 Q＝0，Q＝1，这称为触发器的 状态；另一个稳定状态是门 A 截止、门 B 导通，输出端 Q＝1、Q＝0，这 称为触发器的 1 状态。 如果不考虑输入信号的作用，那么当门 A 导通， 门 B 截止时，Q 端的低电平反馈到了门 B 的输入端，保证了门 B 的截止， 同时 Q 端的高电平又反馈到了门 A 的 输入端，保证了门 A 的导通，因而触 发器的状态可以自动保持住。同理，当 门 A 截止、门 B 导通时，触发器也能 自动地保持在 1 状态。 了解了上述各电路的工作原理， 我 们就可以把上述电路连在一起， 看看压 缩机的开与停究竟是怎样控制的。 图 6.37 闭锁电路
1.5.2压缩机开、停控制电路的工作原理 图6.39所示电路是将温度检知电路、温度调节电路、压缩机的开、停 检知电路和启动电路连在一起的一幅综合电路图，图上所标的符号均与图 6.29中相同，以方便大家对照和进行分析。 123 别含划 传男 124 12 42W 图639压机开.停粒制电路 当电冰箱接通电源后，由电阻R801和R802分压后给Q802的5脚提 供4V的固定电压.若电冰箱冷藏室内的温度大于3.5℃，假若为30℃，则 由冷藏室传感器与R806分压后给Q802的4▣和7脚提供约5.6V的电压： 由于Q802的>，（表示第4脚的电压，以下相同），则压缩机开机检 知电路输出为“0”。此时，温度调节电路中的R124若置于中点，该点为 2V,即%=2V,由于Vs=5.6V,这样>，则压缩机关机检知电路 的输出端为“1”。RS触发器中，1脚为置位端。6脚为复位端。当置位 端为“0”时，其RS触发器的输出为“1”。从以上分析可知，由于Q802 的输出希2为“0"，连到Q80I组成的RS触发器的置位端，使Q801的 输出端3为“I”。罩动三极管Q811,使继电器RY01的触点闭合，接通 压缩机回路，压缩机转动，开始制冷。 当压缩机运转一定时间后，由于箱内温度下降，冷藏室传感器的阻值 307
307 1.5.2 压缩机开、停控制电路的工作原理 图 6.39 所示电路是将温度检知电路、温度调节电路、压缩机的开、停 检知电路和启动电路连在一起的一幅综合电路图，图上所标的符号均与图 6.29 中相同，以方便大家对照和进行分析。 当电冰箱接通电源后，由电阻 R801 和 R802 分压后给 Q802 的 5 脚提 供 4V 的固定电压。若电冰箱冷藏室内的温度大于 3.5℃，假若为 30℃，则 由冷藏室传感器与 R806 分压后给 Q802 的 4 脚和 7 脚提供约 5.6V 的电压， 由于 Q802 的 V4> V5，(V4 表示第 4 脚的电压，以下相同)，则压缩机开机检 知电路输出为“0” 。此时，温度调节电路中的 R124 若置于中点，该点为 2V，即 V6＝2V，由于 Vs＝5．6V，这样 V7> V6，则压缩机关机检知电路 的输出端 V1 为“1” 。RS 触发器中，1 脚为置位端，6 脚为复位端。当置位 端为“0”时，其 RS 触发器的输出为“1” 。从以上分析可知，由于 Q802 的输出端 V2 为“0” ，连到 Q801 组成的 RS 触发器的置位端，使 Q801 的 输出端 V3 为“1” 。驱动三极管 Q811，使继电器 RY01 的触点闭合，接通 压缩机回路，压缩机转动，开始制冷。 当压缩机运转一定时间后，由于箱内温度下降，冷藏室传感器的阻值 图 6.39
增大，使Q802的：和？电位下降，当46， 所以仍然为“1”。这样，使RS触发器的状态不变，其输出仍为“1”，压 缩机继续运转。 当箱内温度继续下降，使Q02的？6 这时，关机检知电路的输出端由“0'·变为“1”，但此时开机检知电路的 输出端仍为“1”，故触发器仍保持原状态，即输出端仍保持为“0”，压缩 机仍然停转。当箱内温度继续升高，致使4>时，开机检知电路的输出 端由“1”变为“0”，才使触发器的状态发生变化，使其输出“0”转变为 “1”。使三极管Q811又一次导通，维电器RY01触点闭合，压缩机再次启 动，从而周而复始地使电冰箱处于正常工作状态。 由以上的分析可以看出： (1)Q802的、、%的电位决定压缩机的开停。Vs由R801和R802 分压获得，是一固定电位。'是由冰箱面板上的操作板上的可调电阻所设 定，根据所需箱内温度的高与低，可调节可调电阻使的电位低或高，一 且调定，也是一个固定电位。而广的电位是可变的，它随着箱内温度的高 与低的变化，其值也相应变化。只要'>'，压缩机就应启动运转：而当 广，压缩机启动运转后，箱 308
308 增大，使 Q802 的 V4 和 V7 电位下降，当 V4 V6， 所以仍然为“1” 。这样，使 RS 触发器的状态不变，其输出仍为“1” ，压 缩机继续运转。 当箱内温度继续下降，使 Q802 的 V7 V6。 这时，关机检知电路的输出端由“0’’变为“l” ，但此时开机检知电路的 输出端仍为“l” ，故触发器仍保持原状态，即输出端仍保持为“0” ，压缩 机仍然停转。当箱内温度继续升高，致使 V4> V5 时，开机检知电路的输出 端由“1”变为“0” ，才使触发器的状态发生变化，使其输出“0”转变为 “1” 。使三极管 Q811 又一次导通，继电器 RY01 触点闭合，压缩机再次启 动，从而周而复始地使电冰箱处于正常工作状态。 由以上的分析可以看出： (1)Q802 的 V4、V5、V6 的电位决定压缩机的开停。V5 由 R801 和 R802 分压获得，是一固定电位。V6 是由冰箱面板上的操作板上的可调电阻所设 定，根据所需箱内温度的高与低，可调节可调电阻使 V6 的电位低或高，一 旦调定，也是一个固定电位。而 V4 的电位是可变的，它随着箱内温度的高 与低的变化，其值也相应变化。只要 V4>V5，压缩机就应启动运转；而当 V4V5，压缩机启动运转后，箱
内温度将降低，'的值也会逐渐减小，当厂Ψ。，但此时压缩机仍保特停机状态不变，直到>后再 一次启动。4就是这样周期性地变化着。 (2)S触发器的置位端和复位端的输入状态，决定若它的输出是“1” 或是“0”。只有当置位端为“0'·时，它的输出端才是“1”，压缩机工作。 而当复位端为“0”时，输出端也将为“0”，压缩机停转。当两输入端均为 “I”时，由于它的自动保持作用（亦称记忆作用），将保持原状态不变。面 由于前面所设电路的限制，不可能出现两输入瑞均为“0”的状态，这一点 请大家自己分析。 (3)由于触发器无法直接推动殊电器，因此，在该电路中利用触发器的 输出来控制三极管Q811的工作状态，并间接控制继电器RY01的动作，当 Q811的基极电位为高电位时，继电器RY01将吸合，触点闭合，致使压缩 机工作，而当Q81】的基极电位为低电位时，继电器RY01的触点将处于分 离状态，压缩机停转 1.5.3除霜电路 GR一204E电冰箱的除拓采用半自动电加热除右方式，其电路如图6.40 所示。除霜操作以手动“开始”，自动“结束”。当在除霜期间需要人工强 制停止除霜时，也可以用于按动停止钮(SOP),终止除霜。 GR一204E电冰箱的电子温度控制电路中，用了两个集成电路。集成 电路Q801为4组双输入端与非门，型号为TC4011BP。它被分别接成两组 RS触发器，一组用在温度控制电路中（前已介绍），另一组就用在除霜回路 中。集成电路Q802为4组电压比较运算放大器，型号是TA75339P。有两 组已分别用于温度控制电路中的开机检知电路和停机检知电路。利下的两 组中，一组用于除霜回路的除霜结束检知电路，另一组空若未用。 309
309 内温度将降低，V4 的值也会逐渐减小，当 V4 V6，但此时压缩机仍保持停机状态不变，直到 V4>V5 后再 一次启动。V4 就是这样周期性地变化着。 (2)RS 触发器的置位端和复位端的输入状态，决定着它的输出是“1” 或是“0” 。只有当置位端为“0’’时，它的输出端才是“1” ，压缩机工作。 而当复位端为“0”时，输出端也将为“0” ，压缩机停转。当两输入端均为 “1”时，由于它的自动保持作用(亦称记忆作用)，将保持原状态不变。而 由于前面所设电路的限制，不可能出现两输入端均为“0”的状态，这一点 请大家自己分析。 (3)由于触发器无法直接推动继电器，因此，在该电路中利用触发器的 输出来控制三极管 Q811 的工作状态，并间接控制继电器 RY01 的动作。当 Q811 的基极电位为高电位时，继电器 RY01 将吸合，触点闭合，致使压缩 机工作，而当 Q811 的基极电位为低电位时，继电器 RY01 的触点将处于分 离状态，压缩机停转。 1.5.3 除霜电路 GR—204E 电冰箱的除霜采用半自动电加热除霜方式， 其电路如图 6.40 所示。除霜操作以手动“开始” ，自动“结束” 。当在除霜期间需要人工强 制停止除霜时，也可以用手按动停止钮(STOP)，终止除霜。 GR—204E 电冰箱的电子温度控制电路中，用了两个集成电路。集成 电路 Q801 为 4 组双输入端与非门，型号为 TC4011BP。它被分别接成两组 RS 触发器，一组用在温度控制电路中(前已介绍)，另一组就用在除霜回路 中。集成电路 Q802 为 4 组电压比较运算放大器，型号是 TA75339P。有两 组已分别用于温度控制电路中的开机检知电路和停机检知电路。剩下的两 组中，一组用于除霜回路的除霜结束检知电路，另一组空着未用