基于89C2051單片機設(shè)計的電冰箱保護(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(hù)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(biāo)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(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)。

實現(xiàn)此過程的主要程序如下：

ＭＡＩＮ： ＣＬＲ Ｐ３．７
　　 ＬＣＡＬＬ Ｄｅｌａｙ ３ｍｓ
　　 ＪＮＢ Ｐ３．２?Ｓ
　　ＬＣＡＬＬ Ｄｅｌａｙ ３ｍｓ
　　ＳＥＴＤ Ｐ３．７
　　ＬＡＬＬ Ｄｅｌａｙ ３ｍｓ
　　……
　　ＣＬＲ Ｐ３．７
　　ＪＢ Ｐ３．２?Ｓ
　　ＬＣＡＬＬ Ｄｅｌａｙ ３ｍｓ
　　ＳＥＴＢ Ｐ３．７
　　ＬＣＡＬＬ 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(dāng)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(dāng)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(dāng)電壓低于１８０Ｖ時，則停止觸發(fā)可控硅，以保護(hù)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(jìn)行各種設(shè)置。
當(dāng)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。