Общеизвестно, что пускозащитное реле компрессора и терморегулятор - наименее надежные элементы бытовых холодильных агрегатов отечественного производства. В большинстве случаев причина выхода их из строя связана с выгоранием контактных площадок защитного узла. Невозможность замены контактов вынуждает устранять неисправность банальной установкой нового реле. Сочетание невысокой надежности и высокой стоимости указанных узлов делает весьма целесообразным создание их электронных аналогов. Предлагаемый блок управления выполняет функции пускозащитного реле и терморегулятора.
Принципиальная схема блока управления приведена на рисунке.
(нажмите для увеличения)
Компаратор на ОУ DA1 предназначен для сравнения двух напряжений: поступающего сдатчика температуры RK1 и опорного, величина которого определяется положением движка переменного резистора R4. Резистор R6 входит в цепь положительной обратной связи, определяющей ширину гистерезиса. Управляющее напряжение с выхода ОУ DA1 (вывод 10) поступает на базу транзистора VT1, работающего в ключевом режиме и определяющего состояние тиристора оптопары U1. а следовательно, и симистора пускового узла VS1. При повышении температуры в холодильной камере на выходе компаратора появляется высокий уровень напряжения, открывающий транзистор VT1. В результате включается симистор VS1 и через обмотку реле К1 начинает протекать ток величиной несколько ампер. Контакты К 1.1 этого реле замыкаются и через открывшийся симистор VS2 подключают к сети пусковую обмотку компрессора. После его нормального запуска ток, протекающий через реле К1, уменьшается до рабочего значения и симистор VS2 закрывается. Использование симистора в цепи пусковой обмотки компрессора уменьшает ток через контакты К 1.1 и предохраняет их от выгорания.
База транзистора VT1 подключена также к открытому коллекторному выходу микросхемы DD1. на которой собрано пороговое защитное устройство. Датчиком тока в этом устройстве служит резистор R15, включенный в цепь управления компрессором. Напряжение с резистора R15 поступает на выпрямитель VD1C7R16 и далее через резистор R13 - на вход прецизионного триггера Шмитта на микросхеме DD1. Верхний порог срабатывания триггера определяется напряжением на его входе ия (вывод 5). которое, в свою очередь, зависит от сопротивления резистора R1 1. При указанных на схеме номиналах и питающем триггер напряжении +7,5 В он срабатывает при токе около 2 А. При переключении триггера Шмитта его выходной транзистор открывается, транзистор же VT1 закрывается и компрессор отключается от сети. В этом состоянии устройство управления остается до тех пор. пока конденсатор С7 не разрядится до напряжения, соответствующего нижнему порогу переключения триггера DDI, т. е. примерно в течение 20 с. После этого следует новая попытка запуска компрессора.
Поскольку при нормальном включении холодильника вследствие повышения температуры в его рабочем объеме устройство защиты в течение 1...2 с не должно реагировать на значительное превышение рабочего тока, предусмотрена его блокировка на это время. Ее обеспечивает каскад на транзисторе VT2. При появлении положительного напряжения на выходе компаратора DA1 конденсатор С6 начинает заряжаться через цепь R12. R10 и переход база-эмиттер транзистора VT2. Зарядный ток открывает транзистор VT2. и устройство защиты блокируется путем подключения входов триггера DD1 (выводы 2. 6) к общему проводу на указанное выше время. Резисторы R12. R2 обеспечивают надежное закрывание транзисторов VT 1. VT2 при отсутствии управляющего напряжения.
Блок управления питается от малогабаритного источника постоянного напряжения +9 В. Потребляемый им ток не превышает 25 мА.
В устройстве использованы постоянные резисторы С5-16МВ (R15) и МЛТ-0.125 (остальные), переменный - СПЗ-4а, терморезистор - ММТ-4 (можно и любой аналогичный с сопротивлением постоянному току при температуре +20°С около 1 кОм). Конденсаторы С2. С7 - К50-29. С5. С6 - К53-4. остальные - любые малогабаритные.
С целью упрощения конструкции использованы уцелевшие обмотка К1 и пусковые контакты К1.1 от старого реле холодильника.
Налаживание правильно собранного устройства сводится к установке порога срабатывания узла защиты подбором резистора R11 (при работе на эквивалент нагрузки) и к одновременному подбору резисторов R1, R3 до достижения желаемого диапазона регулировки температуры. Рабочий ток устройства управления составляет около 1 А, ток срабатывания защиты 2 А, точность поддержания температуры внутри холодильной камеры - ±0,25°С.
Устройство непосредственно связано с сетью, поэтому нужно быть предельно осторожным при его настройке.
Конструктивное исполнение устройства должно исключать возможность касания его элементов в процессе эксплуатации. Лучше всего смонтировать его в полностью закрытой пластмассовой коробке с крышкой в нижней части и по возможности загерметизировать коробку, например, пластилином.
Для надежной изоляции терморезистора можно предложить такой прием. К выводам терморезистора подпаять гибкие проводники длиной порядка 0,6 м и поместить его в поливинилхлоридную трубку длиной около 1 м. Согнуть трубку пополам, завести открытые концы трубки внутрь корпуса устройства.
При включении устройства в сеть необходимо соблюдать фазировку сетевой вилки, показанную на схеме. Общий провод не должен соединяться с корпусом холодильника.
Автор: Д.Панкратьев, г.Ташкент, Узбекистан