基于89C2051設(shè)計(jì)的電冰箱保護(hù)節(jié)電器原理
本電冰箱保護(hù)節(jié)電器具有低保護(hù)、過(guò)壓功率控制等功能,經(jīng)過(guò)試用,穩(wěn)定可靠。本控制器稍加改動(dòng),還可用于其他家電控制。
圖1為控制器的電原理圖。運(yùn)放LM324組成的電壓比較電路中三路用于檢測(cè)電源電壓低于180V,高于230V、240V,并送單片機(jī)處理。
V4C組成過(guò)零檢測(cè)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(guò)零點(diǎn),該信號(hào)送單片機(jī)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(guò)零檢測(cè)和相關(guān)電路。這里采用過(guò)零觸發(fā),主要是為了減少諧波干擾。R25、C5是可控硅保護(hù)電路。R24是可控硅觸發(fā)電阻,其值由公式R=220(根號(hào)2)/I(A)Ω決定,式中I(A)是可控硅的標(biāo)稱(chēng)容量。需要說(shuō)明的是,如果等單片機(jī)檢測(cè)到過(guò)零點(diǎn)后,再控制U7觸發(fā)可控硅,則因交流零點(diǎn)已過(guò),U7無(wú)法檢測(cè)到過(guò)零點(diǎn),故需要在程序中進(jìn)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(shí)現(xiàn)此過(guò)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
LALL Delay 3ms
……
?。茫蹋?P3.7
?。剩?P3.2?S
?。蹋茫粒蹋?Delay 3ms
?。樱牛裕?P3.7
LCALL Delay 3ms
……
?。蹋剩停?MAIN
……
為什么要用上述方法去觸發(fā)可控硅呢?因?yàn)橛么朔ㄔ跈z測(cè)到高于230V或240V時(shí),可以控制電機(jī)的功率,避免電網(wǎng)電壓升高時(shí)輸出功率增大,電機(jī)過(guò)熱。
具體方法是:當(dāng)電源電壓高于230V或240V時(shí),在數(shù)個(gè)正弦波后丟掉一個(gè)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(gè)正弦波,否則電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡。丟掉的正弦波與保留的正弦波為一定比值。當(dāng)需要從10個(gè)正弦波中丟掉2個(gè)的時(shí)候,采用5個(gè)里丟掉1個(gè)的辦法。當(dāng)電壓低于180V時(shí),則停止觸發(fā)可控硅,以保護(hù)電機(jī)。
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(jìn)行各種設(shè)置。
當(dāng)電源短時(shí)間中斷時(shí),只要程序檢測(cè)出P3.2大于20ms無(wú)上升沿或下降沿,便說(shuō)明斷過(guò)電,程序控制延時(shí)5~7分鐘再觸發(fā)通電即可。
線路連接:M1為冰箱電機(jī)。將其中一根線切斷,接至A、B兩點(diǎn)即可。只改變電機(jī)接線,其他接線不變,不會(huì)影響冰箱的工作。
由于電路采用單片機(jī)控制,故此電路也可以用于溫控器失效的冰箱,此時(shí)只需修改程序即可。對(duì)程序作改動(dòng),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。