电子冰箱控制原理

电子冰箱控制原理 Prepared on 22 November 2020

电子冰箱电控原理

一、主要部件工作原理

1、压机

（1）定速压机：由继电器驱动，继电器一端接L（棕线），另一端为压电驱动线（黑线）接压机过流保护器（压机配件），压机驱动另一端接N（蓝线），继电器闭合黑线带电则压机工作，继电器断开黑线不带电则压机停止工作。

（2）变频压机：变频压机由专用变频驱动器驱动，之间用压机驱动线连接（三相），转速控制由主控板经PWM连接线（两相）发送PWM信号给变频驱动器，不同频率的PWM信号对应一定的转速，变频驱动器接收到后则控制压机达到相应的转速，注意PWM线没连接即频率为0时，变频驱动器以1800RPM驱动压机。

2、电磁阀

为双稳态电磁阀，由光耦可控硅驱动，可控硅一端接L（棕线）另一端（红线或白线）接电磁阀一端（插片），电磁阀另一端（插片）接N（蓝线），驱动信号为电网半波信号（正或负），正半周电磁阀为一种状态，负半周为另一种状态。半周信号数量每次连续5个，每分钟重复一次（维持）。电磁阀从一种状态转换到另一状态时有明显咔哒一声。

3、LED照明灯

由三极管提供5V电源地（黑线）接照明灯一端，照明灯另一端（红线）接主控板5V电源正。照明灯单独接5V电源（注意+、-）则亮。

4、显示板

显示板与主控板之间由8芯线束连接（5V电源和信号），液晶显示屏由专用芯片驱动，显示内容由主控板通过线束传递给专用芯片，按键信号直接通过线束由主控板进行采样。另显示板上还有一环境传感器，通过线束由主板板进行采样。显示板连接不好时，主控板照常工作，但环境传感器为故障状态。

5、主控板

电源一般由安全变压器提供，控制关键部件是单片机，完成传感器、按键、门开关采样，压机、电磁阀、照明灯、显示板驱动等功能。一句话拿掉主控板或坏掉则冰箱就不能工作。

6、传感器

为负温度系数热敏电阻（温度越低则电阻越大），在5度时约为5K 欧。每个传感器通过双线与主控板相连，且主控板上有一上接电阻以形成分压电路，分压信号由单片机的A/D（模/数）转换成相应的数字值，不同的温度对应不同的数字值，则根据此数字值进行温度控制。

7、门开关

为常闭型（即开门后为闭合），通过线束（双白线）与主控板相连，此线为弱电5V信号，由单片机采样开关状态。

二、系统控制

冰箱每个室均由一只传感器采样其温度，某些室通过显示板设置不同的设定温度，每一个设定温度对应一组开关机点（温度数字值），当某个室的温度升到开关机点的开点或以上时则为要求制冷，反之降到关点则为要求停止制冷。当有室要求制冷时，根据要求对象，电磁阀转换到相应状态，压机工作，反之压机不工作，电磁阀根据系统不同有不同的工作状态。

特别强调电控与制冷系统是分不开的，即电控就是制冷过程的控制实现。理解电控过程前必了解制冷系统。

通过上图，可以看出有两个回路：冷藏-冷冻，冷冻单独。则控制过程是这样的，当冷藏室传感器达到开点时，则主控板驱动电磁阀转换到冷藏-冷冻那路，压机工作则冷藏与冷冻同时工作，此时如果冷冻传感器也达到开点则仅在单片机程序中有个要求制冷信号，但电磁阀不变化。工作一段时间后当冷藏室达到关点后，同时检测冷冻室（前提冷冻室曾有过制冷要求）是否达到关点，如果也达到则压机停止工作，反之电磁阀转换到冷冻那路，压机继续工作直到冷冻达到关点。当冷冻单独要求制冷时则电磁阀转换到冷冻那路，压机工作直到冷冻达到关点。在任何时候如果冷藏要求制冷均优先。另外冷藏室带有设定关闭功能。

注：在压机停机下，电磁阀不送维持信号。

通过上图可以看出制冷系统有三种工作流程：冷藏-冷冻+变温-冷冻，冷藏-冷冻，变温-冷冻，冷冻无单独流向。则电控过程：

当冷藏传感器单独达到开点时（冷冻除外）则冷藏-冷冻（冷藏电磁阀开，变温电磁阀关），压机开。

变温传感器单独达到开点时则变温-冷冻（冷冻除外）（冷藏电磁阀关，变温电磁阀开），压机开。

冷藏、变温传感器均达到开点时则冷藏-冷冻+变温-冷冻（冷藏电磁阀开，变温电磁阀开），压机开。

冷冻单独（冷藏与变温均不要求制冷）则变温-冷冻（冷藏电磁阀关，变温电磁阀开），压机开。

任何室均没要求制冷，则压机关，电磁阀保压（冷藏电磁阀关，变温电磁阀关）直到任一室传感器升到开点度，相就电磁阀开。

注：在任何情况下，电磁阀均送维持信号。

二、三门冰箱（TDe）

上图可以看出制冷流程：冷藏-冷冻；变温（冰温）-冷冻；冷冻。控制过程：分时工作：冷藏与变温温度很高时交替工作，达到温度范围时冷藏优先。冷藏与变温可单独关闭也可以同时关闭。

注：在压机停机下，电磁阀不送维持信号。

三、通用功能

1、传感器采样及故障判断，传感器为负温度系数的热敏电

阻，不同的温度对应相应的电阻值，与一个基准电阻形成

分压电路，产生不同的电压，单片机采样（A/D），把电

压值转换成数值，反过来说每一个数值对应一个温度值。

故障主要为开路和短路测示（开路和短路分别对应不同的

数值）。

2、门开关检测及开门报警：上面说的各系列冰箱的门开关都

是接弱电由单片机检测与按键一样，按下是高电平，抬起

是低电平，与机械冰箱不同，不是直接接照明灯的。

3、记忆：掉电时把数据记住（电网没电了（通过电网正负半

周检测电路）但电控板上5V还有电）

4、压机保护（上电5分钟保护，停机后5分钟保护），上电

保护：主控板上有一只220uF的电容，上电后单片机检测

这个电容是否有电，有电说明掉电不到5分钟（约）。

5、变频压机：由单独变频控制板（直流、矢量）让压机转，

主控板通过PWM线（不同频率的信号）控制压机转速，

停机PWM是40Hz。

6、普通压机：由主控板通过一只继电器控制，压机本身带热

保护（阻转时会2~8S断开，约半分钟后闭合）。

7、感应按键：按键板贴在门玻璃后，灵敏度与距离和板子与

玻璃之间的间隙、手指头的大小有关系。不好用一般是粘贴脱落了。

8、两位电磁阀的驱动：两位是指两种状态，电网的正半周对

应一种状态，负半周对应另一种状态（流向）。电网的正负半周由单片机检测。

9、LED照明灯，6只发光二极管各串联一只限流电阻（某一

只二极管坏了不会影响其它二极管），再并联，输入电压为5V（三极管驱动一般不到5V）。

10、显示板，功能：显示温度，按键输入，蜂鸣。这些都是主

控板输出的，如果拿掉显示板，主控板还会正常工作的。

LED显示屏，图案都由发光二极管组成的。液晶显示屏由专门的芯片驱动，数据由主控板送出。