电冰箱的控制系统方案
电冰箱的结构及工作原理
电冰箱的结构及工作原理电冰箱是一种常见的家用电器，用于冷藏和冷冻食物和饮料。
它的结构复杂，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和控制系统等组件。
本文将详细介绍电冰箱的结构和工作原理。
一、结构组成1. 压缩机：压缩机是电冰箱的核心部件，负责将制冷剂压缩成高温高压气体。
通常采用往复式压缩机或螺杆式压缩机。
2. 冷凝器：冷凝器位于电冰箱的背部或底部，主要作用是将高温高压气体冷却成高压液体。
冷凝器通常由金属管和散热片组成，通过散热片的散热作用，使制冷剂散发热量。
3. 蒸发器：蒸发器位于电冰箱内部，是制冷循环的关键组件。
蒸发器吸收冷藏室内的热量，使食物和饮料得以冷藏或冷冻。
它通常由金属管和散热片组成，通过蒸发制冷原理实现冷却效果。
4. 控制系统：控制系统包括温度控制器、电路板和传感器等，用于监测和调节电冰箱的温度。
当温度超过设定值时，控制系统会启动压缩机，使制冷循环开始工作。
当温度降低到设定值时，控制系统会停止压缩机的运行。
二、工作原理电冰箱的工作原理基于制冷循环，主要包括蒸发制冷、压缩和冷凝三个过程。
1. 蒸发制冷：制冷剂从蒸发器进入压缩机，此时制冷剂处于低温低压状态。
蒸发器内部的风扇将冷藏室内的热空气吹过蒸发器管道，使制冷剂吸收热量，从而使冷藏室内的温度下降。
2. 压缩：压缩机将低温低压的制冷剂压缩成高温高压气体。
通过压缩过程，制冷剂的温度和压力都会升高。
3. 冷凝：高温高压气体进入冷凝器，通过散热片和周围空气的接触，使制冷剂散发热量，从而冷却成高压液体。
4. 膨胀：高压液体通过膨胀阀进入蒸发器，此时制冷剂的温度和压力都会降低。
蒸发器内部的风扇将冷藏室内的热空气吹过蒸发器管道，使制冷剂吸收热量，从而实现冷藏和冷冻的效果。
通过不断循环上述过程，电冰箱能够保持冷藏室内的稳定低温，确保食物和饮料的新鲜和质量。
三、结构与工作原理的关系电冰箱的结构和工作原理密切相关。
压缩机负责将制冷剂压缩成高温高压气体，冷凝器将高温高压气体冷却成高压液体，蒸发器通过蒸发制冷原理实现冷却效果，控制系统监测和调节温度。
实验六 电冰箱控制系统
实验六电冰箱控制系统一、实验目的熟悉电冰箱的控制系统，能进行简单维护维修。
二、实验原理（一）控制电路中常用的元器件电冰箱电气控制系统的主要作用，是根据使用要求，自动控制电冰箱的起动、运行和停止，调节制冷剂的流量，并对电冰箱及其电气设备实行自动保护，以防止发生事故。
电冰箱的控制电路是根据电冰箱的性能指标来确定。
但其电气控制系统还是大同小异的，一般由动力、起动和保护装置、温度控制装置、化霜控制装置、加热与防冻装置，以及箱内风扇、照明等部分组成。
常用压力式温度控制器见下图。
1. 温度控制器：温度控制器简称温控器，是电冰箱、房间空调器等制冷设备调温、控温的装置。
它的主要作用是：（1）通过调节温度控制器旋钮，可以改变所需要的控制温度。
（2）可根据电冰箱内或空调房间内的温度要求，对制冷压缩机进行开、停的自动控制，使电冰箱内或房间内的温度保持在控制范围内。
温度控制器的种类很多，常用的温感压力式温度控制器。
温感压力式温度控制器主要用于人工化霜的普通“直冷式”单、双门电冰箱，或用于全自动化霜的“间冷式”双门电冰箱对冷冻室的温度进行控制。
温度控制器主要由感温元件、毛细管、感压腔和一组微动开关等机构组成。
感温元件也叫温压转换部件，是一个密闭的腔体，由感温管感温剂和感压腔三部分组成。
感压腔内充入的感温剂一般是氯甲烷或是R12。
它的作用是将蒸发器表面的温度变化转换为压力变化，从而引起快跳触点的动作。
2. 起动继电器：（1）重锤式起动继电器：重锤式起动继电器的结构主要包括电流线圈、重力衔铁、弹簧、动触点、T形架、绝缘壳体等；（2） PTC起动继电器：PTC是正温度系数的热敏电源电阻英文的缩写。
PTC起动继电器的工作原理：电冰箱在室温下起动时,PTC元件的电阻很小（约20Ω），而在较短的时间（0.1~0.2s）内通过基本恒定的电流，呈导通状态，之后随着其元件本身的发热温度升高，其阻值迅速增大，此时，PTC处于“断开”状态。
3. 过载保护器：过电流和过热保护器称为过载保护器，是压缩机电动机的安全保护装置。
冰箱控制参数调优方案
冰箱控制参数调优方案冰箱控制参数调优方案冰箱是我们生活中必不可少的家电之一，它能够帮助我们长时间保存食物新鲜，提供冷饮等服务。
然而，冰箱的控制参数对于其性能和能效至关重要。
本文将提供一种根据冰箱控制参数调优的详细方案，以提高其性能和能效。
第一步：了解冰箱控制参数的作用冰箱的控制参数包括温度设定、除霜周期、制冷剂循环时间等。
在调优之前，我们需要了解这些参数对冰箱的运行和性能有何影响。
第二步：设定合适的温度冰箱温度的设定对于食物的保存和能耗具有重要影响。
一般而言，冷藏室的温度应在2-5℃之间，冷冻室的温度应在-18℃以下。
根据实际情况和季节变化，我们可以适当调整温度以达到最佳保存效果和能效。
第三步：优化除霜周期除霜周期的设置对于冰箱的能效和性能非常重要。
较长的除霜周期可以减少能耗，但可能导致冷凝水积聚和冷藏效果下降。
相反，较短的除霜周期可以提高冷藏效果，但会增加能耗。
因此，我们需要根据冰箱的使用情况和环境温度等因素来优化除霜周期的设置，以达到节能和保持冷藏效果的平衡。
第四步：调整制冷剂循环时间制冷剂循环时间决定了冰箱制冷和除霜的频率。
较长的制冷剂循环时间可以减少能耗，但可能导致冰箱内部温度升高。
较短的制冷剂循环时间可以保持较低的温度，但会增加能耗。
因此，我们需要根据冰箱的使用频率和环境温度等因素来调整制冷剂循环时间，以提高能效和保持冷藏效果。
第五步：定期清洁和维护除了调整冰箱的控制参数，定期清洁和维护也是提高冰箱性能和能效的关键。
我们应该定期清理冰箱内部和外部的灰尘和污垢，并检查密封件和排水系统是否正常工作。
同时，注意避免冰箱过度装满或过度放空，以保持空气流通和冷气循环。
第六步：监测和评估效果在调整冰箱的控制参数后，我们应该对其效果进行监测和评估。
可以通过观察冷藏室和冷冻室的温度变化、能耗的变化以及食物保存的情况等来评估调优方案的有效性。
如果发现问题或改进的空间，可以根据实际情况进行再次调整和优化。
冰箱控制原理
冰箱控制原理冰箱控制原理是指通过一系列电子元件和传感器，实现对冰箱的温度、风速和制冷灯等的控制和调节的方法。
下面将介绍冰箱控制的一般流程和各个组成部分。
1. 温度控制: 冰箱控制原理的核心是通过温度传感器检测冰箱内部的温度，并根据设定的目标温度进行控制和调节。
当温度传感器检测到温度高于设定温度时，控制系统会启动制冷循环，制冷循环可以使用压缩机和制冷剂来降低冰箱内部的温度。
当温度达到目标温度时，控制系统会停止制冷循环，保持冰箱内的温度在设定范围内。
2. 风速控制: 冰箱内部通常配有风扇，用于循环空气，均匀分布温度。
风速控制是根据温度传感器的反馈信号，控制风扇的转速。
当温度较高时，控制系统会增加风扇的转速，以加快空气的循环和降低温度。
当温度达到目标温度时，控制系统会降低风扇的转速或停止风扇运行，以节省能源和降低噪音。
3. 制冷灯控制: 冰箱内部通常有一盏制冷灯，用于指示制冷系统是否正常工作。
制冷灯的亮灭状态也可以作为故障诊断的依据。
控制系统会监测制冷系统的运行状态，当制冷系统故障时，制冷灯会闪烁或常亮，提醒用户需要进行维修或更换。
4. 其他功能控制: 现代冰箱通常还配备了其他功能，如除菌、速冻等。
这些功能的控制原理类似，通过传感器和控制系统来实现。
例如，除菌功能可以使用紫外线灯或离子发生器来杀灭细菌，控制系统可以根据时间间隔或循环模式来控制除菌功能的启停。
总结起来，冰箱控制原理是通过温度传感器、风扇、制冷系统和其他功能模块的协同工作，实现对冰箱内部温度、风速和其他功能的自动控制和调节。
这样可以确保冰箱内部的温度在设定温度范围内保持稳定，提供最佳的冷藏和保鲜效果。
同时，控制系统还可以监测冰箱的运行状态，提醒用户进行维护和维修。
毕业设计-电冰箱的制冷控制系统
前言众所周知，电冰箱是现代家庭中必不可少的家用电器。
而目前我国市场销售的冰箱大多采用传统的机械式温控，其控制精度差，功能单一，控制方式简单难以满足冰箱发展的要求。
随着经济的发展和人民生活水平的进一步提高，人们对多功能的发展要求越来越高。
由于单片机性能好，控制功能强，工作可靠，成本低等优点，现在已经在家电产品中得到了广泛的应用。
面临国内电冰箱发展的现状，在技术上还与其他发达国家有一定的差距，我们在原有的基础上对电冰箱进行了一定的改进，使其适应当代个性时尚、节能环保、智能高端、精确温控的发展方式，使人们体验闻所未闻的个性化感受，快捷与原汁原味不再是梦想。
新一代产品在控制上还增加了人工智能，使家电性能更优异，使用更方便可靠。
本次设计基于大量的市场调查和理论研究。
首先，我对传统电冰箱控制系统进行了分析。
调查了10多个品牌的电冰箱的控制系统，研究了他们制冷的优缺点，吸收了一些比较好的设计思想。
其后，我又查阅了大量的资料文献，其中最多的是国内外最新发表的关于制冷方面的论文，丰富了我们的理论依据。
然后，根据我拥有的材料用单片机实现电冰箱控制系统的硬件设计，最后在硬件设计的基础上实现了其软件设计。
第1章电冰箱系统概述1.1 单片机概述自从1971年微型计算机问世以来，随着大规模集成电路技术的进一步发展，导致微型计算机正向两个方向发展：一是高速度、高性能、大容量的高档微型计算机及其系列化，向大、中型计算机挑战；另一个是稳定可靠、小而廉、能适应各种领域需要的单片机。
单片机是指把中央处理器、随机存储器、只读存储器、定时器/计数器以及I/O 接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
虽然单片机只是一个芯片，但从组成和功能上看，它已经具有了微型计算机系统的含义，从某种意义上来说，一块单片机就是一台微型计算机。
自从1975年美国德可萨斯公司推出世界上第一个4位单片机TMS-1000型以来，单片机技术不断发展，目前已成为微型计算机技术的一个独特分支，广泛应用于工业控制、仪器仪表智能化、家用电子产品等各个控制领域。
电子课件-《小型制冷设备原理与维修(第三版)》-A02-3780 第三章 家用电冰箱的电控系统
变频冰箱电路原理示意图
1）温差复位型温控器。 2）定温复位型温控器控制压缩机开机时，箱温为固定值。
9 第三章 家用电冰箱的电控系统
2. 温控器的工作原理 (1)普通型压力式温控器
普通型压力式温控器的工作原理
10 第三章 家用电冰箱的电控系统
(2)半自动化霜型温度控制器
自动控温状态
半自动化霜状态
11 第三章 家用电冰箱的电控系统
双稳态电磁阀
17 第三章 家用电冰箱的电控系统
§3—2
家用电冰箱电控系统的控制电路分析
学目 习标
了解家用电冰箱典型电控电路的原理分析。
一、直冷式电冰箱典型控制电路
典型直冷式电冰箱的控制电路由温控器、启动继电器、热保护器、内部照明灯、门开关、温度 补偿开关等组成。
18 第三章 家用电冰箱的电控系统
化断器
化霜超热保护熔断器
15 第三章 家用电冰箱的电控系统
4. 化霜温控器
化霜温控器
16 第三章 家用电冰箱的电控系统
六、电磁阀
电冰箱多温区控制一般用电磁阀进行控制,有单稳态和双稳态两种。单稳态电磁阀体积，和耗电量较大,而双 稳态电磁阀体积较小,无电路板,切换驱动信号采用的是脉冲信号。
双金属碟形过载保护器结构
8 第三章 家用电冰箱的电控系统
四、温度控制器
1.电冰箱温控器的分类 （1）按工作原理类分 1）压力式温控器又称感温囊式温控器，其感温元件是感温管(毛细管)。 2）电子式温控器分为两种：利用热敏电阻作为感温元件的称热敏电阻式温控器，利用二极管的PN结作为感温 元件的称为半导体温控器。 （2）按温控器的感温方式分类 1）感应蒸发器表面温度，即感温管紧贴在蒸发器表面，控制蒸发器表面温度，也就间接地控制了箱温。定温 复位型温控器就是采用这种感温方式。 2）直接感应箱内空气温度，即感温管安装在箱内适当的空间位置。 （3）按温度控制方式分类
3电冰箱系统设计
3电冰箱系统设计电冰箱是现代生活中常见的家用电器之一，其设计需要考虑到制冷功能、储藏空间、能源效率以及用户友好性等因素。
下面是一个关于电冰箱系统设计的范文，共计1200字。
一、设计目标在设计电冰箱系统时，我们的目标是提供一个高效、节能、安全并且用户友好的产品。
我们希望通过优化制冷系统和增加储藏空间等方式，提高电冰箱的性能，并减少能源消耗。
二、制冷系统设计1.制冷剂选择：我们选择了环保型制冷剂，如R-600a或R-134a，以减少对大气层的污染。
2.制冷循环：我们采用了压缩机制冷循环系统。
制冷循环由压缩机、换热器、膨胀阀和蒸发器组成。
制冷剂在压缩机中被压缩成高压气体，然后通过换热器和膨胀阀，在蒸发器中蒸发，从而带走室内的热量。
3.优化换热器设计：为了提高制冷效率，我们采用了高效的换热器设计。
换热器通过增大换热面积和优化换热器内部管路设计，提高了热量传递效率。
4.温度控制系统：为了保持恒定的温度，我们采用了电子控制系统，通过传感器监测室内温度，并自动调节制冷器的运行时间和速度。
三、储藏空间设计1.多功能储藏空间：电冰箱内部被划分为多个储藏空间，包括主室、冷冻室和可调节的储藏室。
主室用于存放食物和饮料，冷冻室用于冷冻食物，可调节的储藏室可以根据需要进行调整。
2.智能储藏空间管理：我们的电冰箱配备了智能储藏空间管理系统，可以根据食物的类型和储存需求，自动调节储藏室的温度和湿度，以延长食物的保鲜期。
3.储藏空间优化：为了最大程度地提高储藏空间的利用率，我们在设计中考虑到了不同尺寸和形状的食物容器，增加了可折叠和可调节的储物架以及门上的储物盒等功能。
四、能源效率设计1.高效制冷器：我们的电冰箱采用了高效的制冷器设计，以提高制冷效率，减少能源消耗。
2.省电模式：我们的电冰箱配备了省电模式按钮，用户可以根据需要选择开启或关闭省电模式。
省电模式可以减少制冷器的功率，以降低能源消耗。
五、用户友好性设计1.信息显示屏：我们的电冰箱配备了信息显示屏，可以显示温度、湿度、制冷器运行状态等信息，方便用户了解和控制电冰箱的工作状态。
家用电冰箱温度控制系统工作原理
家用电冰箱温度控制系统工作原理家用电冰箱是现代家庭中常见的电器之一。
它的主要功能是为家庭提供冷藏和冷冻食物的储存空间。
为了保持食物的新鲜和安全，电冰箱内部的温度需要得到控制和调节。
家用电冰箱的温度控制系统是一个自动化系统，由几个关键组件组成，包括传感器、控制器和执行器。
这些组件相互配合，以确保冰箱内部的温度始终保持在设定的合适范围内。
电冰箱内部安装有一个温度传感器。
传感器的作用是感知冰箱内部的温度，并将此信息传递给控制器。
传感器通常是基于热敏电阻原理工作的，当温度发生变化时，它的电阻值也会随之变化。
传感器将电阻值的变化转化为电信号，然后传送给控制器。
控制器是温度控制系统的核心部件。
它接收传感器传递过来的温度信号，并与预设的温度设定值进行比较。
如果温度超过了设定值，控制器会发出指令，启动制冷系统以降低温度。
如果温度低于设定值，控制器则会停止制冷系统的工作，以保持温度在合适的范围内。
执行器是控制器的输出部件，它负责执行控制器发出的指令。
在家用电冰箱中，执行器通常是压缩机。
当控制器发出制冷指令时，执行器会启动压缩机，使其开始工作。
压缩机的作用是通过压缩制冷剂使其温度升高，并通过排热的方式将热量释放到外部环境中，从而降低冰箱内部的温度。
除了传感器、控制器和执行器，家用电冰箱的温度控制系统还包括其他辅助组件，如电源供应和显示屏。
电源供应为整个系统提供电能，确保其正常运行。
显示屏通常位于冰箱的控制面板上，用于显示当前的温度和设定值，方便用户掌握冰箱的工作状态。
在家用电冰箱的温度控制系统中，传感器、控制器和执行器之间通过电路连接起来，形成一个闭环反馈控制系统。
传感器感知温度，控制器根据温度信号作出决策，并通过执行器来实现控制目标。
这样的系统能够实时监测和调节冰箱内部的温度，保持食物的新鲜和安全。
需要注意的是，家用电冰箱的温度控制系统并不是绝对精确的。
由于传感器的误差、控制器的响应时间以及执行器的性能等因素，冰箱内部的温度可能会存在一定的波动。
冰箱温度智能控制系统的设计本科学位论文
冰箱温度智能控制系统的设计目录第一章概论..................................... 错误!未定义书签。
一．电冰箱的系统组成 (2)二．工作原理： (3)三．本系统采用单片机控制的电冰箱主要功能及要求 (4)第二章硬件部分 (4)一．系统结构图 (4)二．微处理器（单片机） (5)三．温度传感器 (8)四．电压检测装置 (8)五．功能按键 (9)六．压缩机，风机、电磁阀控制 (9)七．故障报警电路 (9)第三章软件部分 (10)一、主程序：MAIN (10)二、初始化子程序：INTI1 ......................... 错误!未定义书签。
三、键盘扫描子程序：KEY ......................... 错误!未定义书签。
四．打开压缩机子程序：OPEN (13)五．关闭压缩机：CLOSE (15)六．定时器0中断程序：用于压缩机延时............ 错误!未定义书签。
七．延时子程序.................................. 错误!未定义书签。
第四章分析与结论.................................. 错误!未定义书签。
电冰箱温度测控系统设计目前市场销售的双门直冷式电冰箱，含有冷冻室和冷藏室，冷冻室通常用于冷冻的温度为-6～-18℃；冷藏室用于在相对冷冻室较高的温度下存放食品，要求有一定的保鲜作用，不能冻伤食品，室温一般为0～10℃.传统的电冰箱温度一般是由冷藏室控制，冷藏室、冷冻室的不同温度是通过调节蒸发器在两室的面积大小来实现的，温度调节完全依靠压缩机的开停来控制.但是冰箱内的温度受诸多因素的影响，如放入冰箱物品初始温度的高低、存放品的散热特性及热容量、物品在冰箱的充满率、环境温度的高低、开门的频繁程度等.因此对这种受控参数及随机因素很多的温度控制，既难以建立一个标准的数学模型，也无法用传统的PID调节来实现.一台品质优良的电冰箱应该具有较高的温度控制精度，同时又有最优的节能效果，而为了达到这一设计要求采用模糊控制技术无疑是最佳的选择.一．电冰箱的系统组成液体由液态变为气态时，会吸收很多热量，简称为“液体汽化吸热”，电冰箱就是利用了液体汽化的过程中需要吸热的原理来制冷的。
电冰箱自动控制课程设计
电冰箱自动控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电冰箱的基本工作原理和自动控制系统的组成；2. 掌握电冰箱压缩机、蒸发器、冷凝器等主要部件的作用及其相互关系；3. 了解并掌握温度传感器、继电器等自动控制元件的工作原理和应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析电冰箱自动控制系统的电路图；2. 学会使用万用表等工具进行电冰箱自动控制系统的检测与调试；3. 能够通过编程实现电冰箱温度的自动控制。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对家电维修及自动化技术的兴趣，提高学习积极性；2. 增强学生的动手实践能力，培养团队协作精神和问题解决能力；3. 培养学生节能环保意识，理解家电自动化对生活品质的提升。
本课程针对高年级学生，结合电冰箱自动控制系统的实际应用，注重理论联系实际。
课程设计以学生为主体，充分考虑学生的认知特点和兴趣，通过实践操作、小组讨论等形式，使学生在掌握知识的同时，提高技能和情感态度价值观。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 电冰箱工作原理及结构介绍：讲解电冰箱的基本工作原理，介绍压缩机、蒸发器、冷凝器等主要部件的作用及相互关系，对应教材第3章。
2. 自动控制系统组成：分析电冰箱自动控制系统的组成，包括温度传感器、继电器、微控制器等，对应教材第4章。
3. 温度传感器原理与应用：详细讲解温度传感器的原理，以及其在电冰箱自动控制系统中的应用，对应教材第5章。
4. 编程与自动控制：介绍编程基础知识，以电冰箱温度控制为例，指导学生进行程序编写和调试，对应教材第6章。
5. 实践操作与检测：教授学生使用万用表等工具进行电冰箱自动控制系统的检测与调试，对应教材第7章。
6. 电冰箱自动控制系统案例分析：分析实际电冰箱自动控制系统的案例，提高学生分析问题和解决问题的能力，对应教材第8章。
教学内容按照教学大纲进行安排，注重科学性和系统性。
在教学过程中，教师需结合课程目标和学生的实际情况，合理安排教学进度，确保学生能够逐步掌握所学知识，并能够将理论应用于实践。
电冰箱电气控制系统部件结构及工作原理
重锤式启动继电器的检测：
使用万用表分别检测启动继电器绕组的阻值和接点间的阻值,一般绕组阻 值较小，而接点间的阻值在断路的情况（触点为常开状态）下应为无穷
大 12
PTC启动继电器的检测：
使用万用表检测PTC启动继电器，在常温下其阻值在15～40Ω之间 13
碟形热保护器的检测：
碟形热保护继电器的阻值在正常情况下为1Ω左右，如果阻值过大，甚至 达到无穷大，就说明热保护继电器内部断路，继电器已经损坏，不能使
电冰箱温控器的代换演练
温控器的代换：
温控器调节 钮
正常/冬季 切换开关
温度传感器
温控器的安装位置
温控器的代换：
卸下卸温下取度温下传控温感器控器保器保护及护盖其盖的保的固护固定装定螺置螺钉钉
温控器的代换：
温控器 传动齿轮
照明灯泡
温度传感器
感温管
温控器的结构
温控器的代换：
固定螺钉
固定螺钉
拔轻下取轻温卸下将控下温温器固度控的定传器连螺感取接钉器下引线
其优点是直接感受受电电机机绕内组部的温温度度的变一化种,灵继敏电度器高，；其缺灵点敏是度不较便高于更换
9
碟形热保护继电器：
碟形热保护器 的安装位置
它安装在压缩机外部且紧贴在机壳上,与电机串联,固定在接线盒内。碟 形热保护器常见的故障有双金属片不能复位、线圈烧坏、接点黏连 10
典型电冰箱启动控制器检修实例
2.化霜完毕后，蒸发器温度升高，感温 器内的感温剂受热膨胀，感温管内压力 增大，在压力的作用下触点导通，化霜 状态结束
半自动化霜温控器的实物外形：
几种其他类型的温控器：
定温复位型温控 器： 它的停机温 度与调温旋钮的 位置有关，开机 温度固定不变， 一般为为 5℃±l.5℃。
冰箱电气系统设计和维修
陈星
• 产品控制类型分类简介 • 经典冰箱控制系统构成 • 冰箱控制电路板经典功能单元电路
结束
冰箱控制系统分类
压缩式制冷方式（家用电冰箱）
•按冰箱制冷系统区别（控制系统构成及控制措施不同）： ——直冷冰箱 ——无霜冰箱（风冷及风直冷冰箱） •按控制手段区别： ——机械温控 ——电子温控（电子电路进行控制，没有软件） ——电脑温控（单片机程序控制，软硬件控制）
显示电路板
1
7
1
7
1+ -
主控制板 1
JST XHP-7
JST VHR-10N
N 电源
L
压缩机 电磁阀 照明灯
双循环直冷 电脑温控 电气布局示意图
• 单片机程序控制 • 热敏电阻感温 • 双稳态电磁阀
• 多循环冰箱系统
双循环风直冷、电脑温控冰箱
干簧管+磁铁 （冷冻室门开关） 风扇电机控制 冷冻室加热除霜 （F蒸发器感温头 及加热器控制）
冰箱控制电路板经典功能单元——
控制电路原理图例
科龙BCD-199WAK风直冷电冰箱旳控制电路原理图
过压保护 冰箱控制电路板经典功能单元——
• 当电源电压过高，峰值 超出560V时压敏电阻 阻值突降接近短路，保 险管F1熔断，电路板 断电使板上旳主要元器 件不被损坏
• 过压保护电路动作后， 从显示及功能上体现出 冰箱整个控制系统断电， 停止工作。经过观察保 险管就能够得到判断
2.56
温度 （℃
）
5
电阻值 （kΩ）
5.06
25
2
37 1.21
电压 （V）
2.25 1.22 0.82
冰箱控制电路板经典功能单元——继电器负载驱动电路
电冰箱控制系统设计
第一章设计任务与要求根据蒸发器的温度控制制冷压缩机的启、停，使电冰箱内的温度保持在设定温度范围内。
当蒸发器温度升至3~5℃时启动压缩机制冷；当温度低于-10~-20℃时停止制冷，关断压缩机。
电冰箱采用单片机控制的主要功能及要求：①设定3个测温点，测温范围 -26～+26℃，精度±2 ℃②利用功能键分别控制冷冻室温度设定、冷藏室温度设定、速冻温度设定等；③利用数码管显示冷冻室温、冷藏室温，压缩机起、停和速冻、报警状态；④制冷压缩机停机后自动延时3min后方能再次启动；⑤具有自动除霜功能，当霜厚达到3mm时自动除霜；⑥冷藏室稳定超过18 ℃时声光报警，提醒用户采取应急措施；⑦开门超过2min将声光报警，提醒用户关门；⑧连续速冻时间设定范围1～8小时。
⑨工作电压180～240V，当欠压或过压时，禁止启动压缩机并用指示灯显示。
第二章硬件设计直冷式电冰箱的控制原理是根据蒸发器的温度控制制冷压缩机的启动与停止，使冰箱内的温度保持在设定的温度范围内。
当蒸发器温度高至3~5℃时，启动压缩机制冷，当温度低于-10~-20℃时，停止制冷。
本电冰箱控制系统要完成冷冻室及冷藏室的温度检测和动态显示的功能，霜厚检测及除霜的功能，开门报警功能，温度设置功能，以及电源过欠压保护功能。
控制系统硬件结构如图所示，主要由电源电路，温度传感器，功能按键，MCS8051单片机，ADC0809转换器，时钟电路，键盘电路，显示电路，复位电路，测霜、除霜装置和故障报警装置等。
系统总体设计硬件方框图4.1 M CS-51单片机简介单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微处理器，最早被用于工业领域。
单片机由芯片内仅有CPU 的专门处理器发展而来。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL 的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
电冰箱的控制系统
第四章电冰箱的机械控制系统电冰箱以电为能源,靠电动机来驱动压缩机,一般还要配上启动继电器才能工作。
为了避免由于种种原因引起的超负荷现象造成电机烧毁,都装有过载保护器。
此外,为了控制箱内温度,还要用机械式温度控制器,有时它还兼有控制化霜功能。
电冰箱的控制系统依据系统中所采用温控器的不同分为“机械温控系统”和“电子温控系统”。
本章主要介绍机械温控原理及机械式温度控制器。
第一节常见机械温控系统一．机械温控系统组成常见机械式冰箱温控系统：图4-1 冰箱电气原理图表4-1 机械式电冰箱温控系统部件二．机械式温控器1．温控器的类型与作用温度控制器（简称温控器），是一种能自动控制器具的温度，使其保持在两个特定值之间，并且可以由使用者设定的装置。
广泛应用于各种家用电器中，以下为列表：表4-2 常用温控器类型本教材中温控器均为冰箱用温控器的技术参数、要求等，主要介绍温感压力式温度控制器，以下简称“温控器”。
温控器属于温度控制系统中的一个主要的部件，其主要作用是控制压缩机压缩机开、停时间，以保持电冰箱内的温度在确定的范围内。
常见的温度控制器有温感压力式、热敏电阻式和风门温度调节器等。
2．温感压力式温度控制器由感温组件、温度设定主体组件、执行开闭的微动开关或自动风门等三部分组成。
是通过密闭的内充感温工质的温包和毛细管，把被控温度的变化转变为密闭空间压力或容积的变化，以达到温度设定值时，通过弹性元件和快速瞬动机构，自动开闭触点或风门，以达到自动控制温度。
表4-3 温感压力式温度控制器分类及用途常用术语：接通点（ON）温控器触点闭路时的温度；断开点（OFF）温控器触点开路时的温度；调节范围温控器的调节机构给定的最大和最小接通点或断开点之间的温差；差动值（DIFF）调节机构整定于某一温度位置时的接通点和断开点之间的温度差；感温部件把控制对象的温度变换为充入工质（气体或液体）压力的部分；毛细管把感温部分的压力变化传递到波纹管或膜盒的细管。
直冷式电冰箱温度控制系统设计
直冷式电冰箱温度控制系统设计1. 引言直冷式电冰箱是现代家庭中常见的家电之一，其温度控制系统的设计对于保持食品的新鲜度和品质至关重要。
本文旨在研究直冷式电冰箱温度控制系统的设计原理、关键技术和优化方案，以提高其性能和效能。
2. 直冷式电冰箱温度控制原理直冷式电冰箱通过压缩机、蒸发器、减压阀等组件实现制热和降温的过程。
其温度控制原理是通过压缩机的启停来调节蒸发器中的制热量，从而实现对冰箱内部温度的调节。
3. 直冷式电冰箱温度控制系统组成直冷式电冰箱温度控制系统主要由传感器、微处理器、执行器等组成。
传感器负责检测环境中的温度变化，微处理器根据传感器反馈信息来判断是否需要启停压缩机，并通过执行器来实现相应操作。
4. 温度传感技术在直流风扇中应用为了提高直流风扇的性能和效能，本文提出了一种基于温度传感技术的优化方案。
通过在直流风扇中添加温度传感器，可以实时监测风扇的工作温度，并根据实际情况调节风扇的转速，以提高冷却效果和节能效果。
5. 温度控制系统优化方案为了提高直冷式电冰箱温度控制系统的性能和效能，本文提出了一种基于模糊控制的优化方案。
通过建立模糊控制器，可以根据环境中的温度变化来调节压缩机启停和风扇转速，以实现更精确、更稳定的温度控制。
6. 温度控制系统测试与分析为了验证优化方案的有效性，本文进行了一系列实验测试。
通过对不同环境条件下直冷式电冰箱温度变化进行监测和分析，结果表明优化方案在提高温度控制精确性和稳定性方面具有显著效果。
7. 结论本文对直冷式电冰箱温度控制系统进行了深入研究，并提出了基于模糊控制和温度传感技术的优化方案。
通过实验测试和分析，证明了优化方案的有效性和可行性。
未来，可以进一步探索其他温度控制技术的应用，以进一步提高直冷式电冰箱的性能和效能。
单片机电冰箱控制系统硬件设计
单片机电冰箱控制系统硬件设计首先是电源系统，电冰箱需要稳定的电源来运行。
一般情况下，电冰箱使用交流电作为主要电源。
因此，我们需要一个适配器将交流电转换为直流电，并提供适当的电流和电压供电。
此外，还需要考虑过压、过流和短路等保护电路，以保证电冰箱的安全运行。
其次是温度传感器，用于检测电冰箱内部的温度。
温度传感器可以选择热电偶、热电阻或半导体传感器等。
在硬件设计中，需要将温度传感器与单片机进行连接，并编写相应的程序来读取传感器的数据。
通过监测温度传感器的数据，可以实时调节电冰箱的制冷功率，以保持恒定的温度。
接下来是湿度传感器，用于检测电冰箱内部的湿度。
湿度传感器可以选择电容式、电阻式或电解式等。
在硬件设计中，也需要将湿度传感器与单片机进行连接，并编写相应的程序来读取传感器的数据。
通过监测湿度传感器的数据，可以实时调节电冰箱的湿度，以保持适宜的湿度环境。
继电器是用来控制电冰箱的制冷系统和通风系统的主要部件。
继电器可以将单片机的控制信号转换为高功率的电源控制信号。
在硬件设计中，需要将继电器与单片机进行连接，并编写相应的程序来控制继电器的通断状态。
通过控制继电器的状态，可以实现电冰箱的制冷和通风功能。
最后是通信模块，用于实现电冰箱与其他设备或远程服务器之间的通信。
通信模块可以选择无线模块或有线模块，如蓝牙、Wi-Fi、以太网等。
在硬件设计中，需要将通信模块与单片机进行连接，并编写相应的程序来实现数据的传输和接收。
通过通信模块，可以实现电冰箱的远程控制和监控。
总结起来，单片机电冰箱控制系统的硬件设计需要考虑电源系统、温度传感器、湿度传感器、继电器和通信模块等方面。
通过合理设计这些硬件组件的连接和编写相应的程序，可以实现电冰箱的温度、湿度和功率等功能的控制。
电冰箱控制系统
电冰箱的控制系统电冰箱是靠压缩机压缩成液态的工作物质汽化时吸热来达到致冷目的的。
电冰箱有一套电路控制系统，用来控制和保护压缩机正常工作，以维持电冰箱恒温。
电路控制系统一般由温度控制器（简称温控器）、起动继电器、热保护器等构成。
图5－14为普通单门电冰箱的控制系统电路。
从图上可以看出，温控器、热保护器、起动继电器等均跟压缩机电路串联，只有照明灯和压缩机并联。
箱内的照明灯用按钮式开关来控制。
关门时，冰箱门把开关上的按钮推开，使照明灯电路断开；开门时，开关上的按钮自动弹出，接通电路，箱内灯亮，便于人们取、放食品。
冰箱的工作温度是通过温控器控制压缩机的开、停来维持的。
图5－15是温度控制器工作原理图。
感温包内充有感温剂气体，一般采用氯甲烷Cl）。
当压缩机停止工作后，蒸发器表面温度逐渐上升，感温包和膜盒（CH3中的感温剂气体的温度也随着上升，压强增大，膜片向外伸胀，推动活动触点“3”与固定触点“4”闭合，于是电路接通，压缩机开始工作，继续制冷，冰箱内温室下降。
当冰箱内温度降低到一定程度，感温包和膜盒内气体压强降低到某个值时，由于弹簧的弹力，使活动触点3和固定触点4断开，切断电源，压缩机停止工作，制冷停止。
如此反复，使箱内温度保持在调定的范围内。
热保护器主要由双金属片和电热丝组成。
图5－16为热保护器工作原理图。
热保护器装在压缩机外壳表面。
当电视超载不能运转时，电流增大，电热丝温度升高，使附近的双金属片受热变形，触点跳开，切断电路。
当压缩机机壳温度过高时，也将使双金属片受热变形，切断电路，从而保护压缩机不致烧毁。
冰箱的工作原理紧缩式电冰箱是电机紧缩式电冰箱的简称，它是一种常见的冷凝器。
它主要有以下三个组成部份：箱体、制冷系统与控制系统。
而其中最关键的是制冷系统。
制冷系统主要由四大件组成：紧缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，按照控制或是利用需要中间可以选择安装压力控制器、温度控制器、干燥过滤器等辅助器件，但四大件是必不可少的。
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第四章电冰箱的机械控制系统
电冰箱以电为能源,靠电动机来驱动压缩机,一般还要配上启动继电器才能工作。
为了避免由于种种原因引起的超负荷现象造成电机烧毁,都装有过载保护器。
此外,为了控制箱内温度,还要用机械式温度控制器,有时它还兼有控制化霜功能。
电冰箱的控制系统依据系统中所采用温控器的不同分为“机械温控系统”和“电子温控系统”。
本章主要介绍机械温控原理及机械式温度控制器。
第一节常见机械温控系统
一．机械温控系统组成
常见机械式冰箱温控系统：
图4-1 冰箱电气原理图
表4-1 机械式电冰箱温控系统部件
二．机械式温控器
1．温控器的类型与作用
温度控制器（简称温控器），是一种能自动控制器具的温度，使其保持在两个特定值之间，并且可以由使用者设定的装置。
广泛应用于各种家用电器中，以下为列表：
表4-2 常用温控器类型
本教材中温控器均为冰箱用温控器的技术参数、要求等，主要介绍温感压力式
温度控制器，以下简称“温控器”。
温控器属于温度控制系统中的一个主要的部件，其主要作用是控制压缩机压缩机开、停时间，以保持电冰箱内的温度在确定的范围内。
常见的温度控制器有温感压力式、热敏电阻式和风门温度调节器等。
2．温感压力式温度控制器
由感温组件、温度设定主体组件、执行开闭的微动开关或自动风门等三部分组成。
是通过密闭的内充感温工质的温包和毛细管，把被控温度的变化转变为密闭空间压力或容积的变化，以达到温度设定值时，通过弹性元件和快速瞬动机构，自动开闭触点或风门，以达到自动控制温度。
表4-3 温感压力式温度控制器分类及用途
常用术语：
●接通点（ON）温控器触点闭路时的温度；
●断开点（OFF）温控器触点开路时的温度；
●调节范围温控器的调节机构给定的最大和最小接通点或断开点之间的温差；
●差动值（DIFF）调节机构整定于某一温度位置时的接通点和断开点之间的温度差；
●感温部件把控制对象的温度变换为充入工质（气体或液体）压力的部分；
●毛细管把感温部分的压力变化传递到波纹管或膜盒的细管。
对于充注饱和蒸气●工作的温控器，起毛细管本身亦是感温部分。
通常以其端头150mm长作为感温部
分；
●主体除去感温部分和毛细管，其内装调温机构和触点开闭机构等部分；
●冷点（C）温控器调温机构整定在调温范围最低温度值的位置；
●中点/正常点（N）温控器调温机构整定在调温范围中间温度值的位置；
●暖点（W）温控器调温机构整定在调温范围最高温度值的位置；
●调整点温控器动作温度校准的位置，通常作为产品温度动作特性的主要考核●点。
它可以是中点或暖点。
3．工作原理
国内常用的压力式温控器有鹭宫型和兰柯型两大类别，其结构不尽相同，但均由三部分组成：
1）感温组件：感温包、毛细管、波纹管（或膜盒）焊接密封而成，内充感温工质。
2）带有调节设定温度的主体部分
3）执行机构：由微动开关盒组件或可动风门构成
温控器结构简单、成本低、性能可靠，在家用电冰箱中得到广泛的应用。
原理
是依靠感温腔的体积变化作用于触点式微型开关来完成的。
感温腔根据形式的不同可分为两种：波纹管式和膜盒式。
感温腔是一个密封的腔体，由感温压力腔和感温管组成，内充感温剂。
感温剂一般采用氯甲烷或R12，目前也有采用R134a。
工作过程是：感温管贴于蒸发器，当箱内温度升高时，感温剂在感温腔内膨胀，使其压力增大，推动感温腔前面的膜片前移，当温度升高到一定值时，顶动微型开关，使快跳触点与固定触点闭合，启动压缩机。
随着箱内温度下降，感温腔内的压力也随之减小，膜片逐步后移，当温度下降到一定值时，微型开关的快跳触点和固定触点断开，停止压缩机运行，如此循环动作。
图4-2 温控器工作原理图
4．开关形式
5．控制特性
6．外观及要求
7．风门温度调节器
对于风冷式电冰箱，冷冻室的冷气同时工冷藏室，或者由翅片盘管式蒸发器的强迫风冷循环分流供应。
为了控制流入冷藏室冷空气的量，需采用风门温度调节器。
风门温度调节器原理与感温式温控器一样，如图4-3感温囊感受到的温度变化
为波纹管5的位移，利用弹簧6和杠杆7调节风门2的开启角度，即调节流入冷藏室的冷气量。
图4-3 风门温度调节器
三．过载保护器、启动器继电器的结构及工作机理
冰箱压缩机使用两器的意义
1．由于冰箱压缩机应用单向电源，如果要使压缩机正常启动，必须要有一个专用的启动器。
启动器的作用是短时间内导通电机的副绕组，启动完成后切断副绕组电源。
目前启动继电器一般为重锤式和PTC两种。
由于冰箱频繁启动，启动器的可靠性要求较高，寿命要求较长，一般为20万次。
重锤式启动器由于启动过程中中会产生火花，在R600a工质的压缩机中不采用，而用PTC型启动器。
2．由于压缩机采用封闭式安装，压缩机工作时产生的热量不易散发，电机工作在一个较高的环境温度中，当出现异常情况时，电机过载保护器动作保护，避免电机被烧毁。
过载保护器由双金属碟片与电加热丝组成，是一个长闭状态的开关，安装时贴于压缩机的表面，其触点与压缩机的电源回路串联。
双金属碟片感应压缩机壳体的温度和压缩机压缩机电流流经电加热丝而产生的热量。
当压缩机工作处于异常状态时，压缩机温度升高，电加热丝的温度也升高；当温度达到设定点时，碟片翻转，触点跳开，切断电源，从而起到保护作用。
图4-4 碟形热保护器第二节除霜装置
冰箱使用一段时间后，蒸发器表面（或冷却面）会结霜。
如果不及时除霜，冰箱的制冷效果会下降，同时耗电增加。
目前有三种除霜方式：
一．人工除霜
当霜层达到一定厚度，用户可以用木铲或塑料铲将蒸发器表面（或冷却面）上的霜轻轻铲除。
注意不能用金属铲刀，以免伤害冰箱本身。
也可以采取人工升温自然化霜，即：将冰箱断电，打开箱门，冰箱内部温度自然升高，使霜融化。
二．半自动除霜
半自动除霜也称为“按钮除霜”。
除霜按钮一般装在温控装置上，当需要除霜时，按下除霜按钮，压缩机停止工作，冰箱停止制冷，冰箱内温度自然回升，霜层融化。
有的冰箱同时安装了“除霜电加热器”，加热快速除霜。
当霜层融化后，且箱内温度达到设定数值，电冰箱自动恢复运行。
这种除霜形式多见在单门冰箱。
三．全自动除霜
全自动除霜多用于双门间冷式冰箱上。
间冷式冰箱采用翅片盘管式蒸发器，其上安装有“除霜加热器”、“双金属片除霜温控器”和“除霜温度熔断器”。
在除霜电路中接有“除霜定时器”，与压缩机同步工作。
当除霜计时器累计工作8-12小时（由设计人员设定），压缩机停止运转，除霜加热器开始工作，加热使蒸发器表面温度升高，融化霜层。
化霜结束，蒸发器温度上升，直到除霜温度熔断器跳开（温度13度）时，切断化霜加热器电路，停止加热，除霜定时器继续运转。
电机暂还不能工作，直到化霜继电器再转一个小角度（约2分钟）才接通压缩机，又开始下一周期化霜。
这种化霜以给定温度为准进行全自动化霜，比前两种更好。
为防止加热过高，使蒸发器内压力猛增而暴裂，故接上温度熔断器以保安全。
1．除霜定时器
它的功能是计算压缩机累计工作时间，然后开始除霜。
除霜定时器由转动部分（定子、定子绕组、转子带动齿轮减速箱）和开关部分（凸轮、接点板、凸轮连接部）所组成。
通电后，电机使齿轮转动，经过凸轮作间隙运动，每32分钟旋转24度。
除霜订时器结构如图
图4-5 除霜定时器
2．除霜温控器
这是防止除霜时过热的保险装置。
升温到65度时固定弹簧式端子板的焊接部分熔断而跳开，切断加热器电路。
图4-6 除霜温控器
3．温度熔断器
利用双金属片在不同温度下的变形而产生动作的恒温器，在-5度以下“通”，+13度“断”。
图4-5 除霜熔断器
4．除霜加热器
一种在铜管中放入绝热良好的加热器，即电热管加热器，具有长寿命。
另一种是用有塑料外皮的加热线绕成一块片面加热薄片，贴在所要加热之处。