基于89C2051設(shè)計的電冰箱保護節(jié)電器原理

本電冰箱保護節(jié)電器具有低保護、過壓功率控制等功能，經(jīng)過試用，穩(wěn)定可靠。本控制器稍加改動，還可用于其他家電控制。

圖１為控制器的電原理圖。運放ＬＭ３２４組成的電壓比較電路中三路用于檢測電源電壓低于１８０Ｖ，高于２３０Ｖ、２４０Ｖ，并送單片機處理。

Ｖ４Ｃ組成過零檢測電路，在Ｖ４Ｃ的第{8}腳獲得的方波如圖２所示。由圖２可知，Ｖ４Ｃ的{8}腳輸出方波的上升沿和下降沿處為交流過零點，該信號送單片機Ｐ３．７口處理。

Ｕ７等組成可控硅觸發(fā)電路。Ｕ７為ＭＯＣ３０４１，內(nèi)部有過零檢測和相關(guān)電路。這里采用過零觸發(fā)，主要是為了減少諧波干擾。Ｒ２５、Ｃ５是可控硅保護電路。Ｒ２４是可控硅觸發(fā)電阻，其值由公式Ｒ＝220(根號2)／I(A)Ω決定，式中Ｉ（Ａ）是可控硅的標稱容量。需要說明的是，如果等單片機檢測到過零點后，再控制Ｕ７觸發(fā)可控硅，則因交流零點已過，Ｕ７無法檢測到過零點，故需要在程序中進行處理，即從Ｐ３．７輸出如圖３所示的觸發(fā)波形方可正常觸發(fā)。

實現(xiàn)此過程的主要程序如下：

ＭＡＩＮ： ＣＬＲ Ｐ３．７
　　 ＬＣＡＬＬ Ｄｅｌａｙ ３ｍｓ
　　 ＪＮＢ Ｐ３．２?Ｓ
　?。蹋茫粒蹋?Ｄｅｌａｙ ３ｍｓ
　?。樱牛裕?Ｐ３．７
　?。蹋粒蹋?Ｄｅｌａｙ ３ｍｓ
　　……
　　ＣＬＲ Ｐ３．７
　?。剩?Ｐ３．２?Ｓ
　?。蹋茫粒蹋?Ｄｅｌａｙ ３ｍｓ
　?。樱牛裕?Ｐ３．７
　?。蹋茫粒蹋?Ｄｅｌａｙ ３ｍｓ
　　……
　　ＬＪＭＰ ＭＡＩＮ
　　……

為什么要用上述方法去觸發(fā)可控硅呢？因為用此法在檢測到高于２３０Ｖ或２４０Ｖ時，可以控制電機的功率，避免電網(wǎng)電壓升高時輸出功率增大，電機過熱。

具體方法是：當電源電壓高于２３０Ｖ或２４０Ｖ時，在數(shù)個正弦波后丟掉一個正弦波，丟掉的多少由電壓高低決定，但不能連續(xù)丟掉多個正弦波，否則電機運轉(zhuǎn)不平衡。丟掉的正弦波與保留的正弦波為一定比值。當需要從１０個正弦波中丟掉２個的時候，采用５個里丟掉１個的辦法。當電壓低于１８０Ｖ時，則停止觸發(fā)可控硅，以保護電機。

蜂鳴器用于狀態(tài)的提示，數(shù)碼管用于顯示狀態(tài)，24C04用于保存設(shè)置數(shù)據(jù)，按鍵用于進行各種設(shè)置。
當電源短時間中斷時，只要程序檢測出Ｐ３．２大于２０ｍｓ無上升沿或下降沿，便說明斷過電，程序控制延時５～７分鐘再觸發(fā)通電即可。

線路連接：Ｍ１為冰箱電機。將其中一根線切斷，接至Ａ、Ｂ兩點即可。只改變電機接線，其他接線不變，不會影響冰箱的工作。

由于電路采用單片機控制，故此電路也可以用于溫控器失效的冰箱，此時只需修改程序即可。對程序作改動，還可將其用于電炒鍋調(diào)溫、電爐調(diào)溫、電熱毯調(diào)溫、節(jié)日花樣彩燈、空調(diào)控制等。