冰箱电器设计手册.doc

第3篇 电器设计第1章 冰箱使用的主要电器件介绍1 压力式温控器1.1普通型 1-静触点2-动触点3-差额调节螺丝 4-调节凸轮5-温度调节螺丝 6-平衡弹簧 7-波纹管 8-蒸发器9-感温包 10-膜片 图1 温控器工作原理 这种温控器适用于单门、双门双温冰箱的冷冻室温度控制。它所调节的控制温度范围基本上是等温差的。我们公司BCD190WA 风冷冰箱冷冻室使用该种温控器。这种温控器的工作原理见图1所示。在波纹管和毛细管、感温包内充满感温剂R12,将感温包紧贴在蒸发器表面或蒸发器表面的出口处。一般情况下，感温包内的感温剂呈湿蒸汽状态。当蒸发器的温度变化时，感温包内感温剂的压力发生变化，此压力通过毛细管而传至波纹管，使其随压力变化而收缩。这种位移通过机械传动机构加以传动、放大，可以控制触点的接通与断开，继而控制制冷压缩机的开停。当蒸发器温度上升时，波纹管伸长，顶动触点的杠杆，使它与静触点接通，压缩机运转。当蒸发器温度降低时，感温管内蒸汽压力下降，波纹管收缩，传动机构中的平衡弹簧点分开，切断电路从而使压缩机停开。温度控制凸轮可以由温控器的旋纽来旋动。若逆时针旋转，凸轮半径变大，平衡弹簧被拉长，加在波纹管上的压力增加，这样感温包内的感温剂若要使触点接通必须也要增加压力（要达到更高的温度才能顶动触点），就是说只有蒸发器表面温度升到更高时才能使压缩机电路接通运行。因此，温度调节旋纽逆时针旋转，冰箱内温度升高。反之，温度调节旋纽顺时针方向旋转，冰箱内温度降低。但是，调节旋纽所能调节的范围是有限的。如果它还不能使箱内温度达到要求，即箱内温度偏高或偏低时，必须依靠温度范围高低调节螺丝来进行调节。若顺时针旋转螺丝5，可使平衡螺丝拉长，使旋纽的调节范围提高，即可使箱内的温度升高。反之，则可使箱内温度降低。温度范围高低调节螺丝（图中3）可以改变温控器的开停温差。当开停温差小时，开停时间缩短，开停次数就会增加。1.2定温复位型 这种温控器主要用于双门直冷式冰箱中，通常置于冷藏室中。感温管与冷藏室、蒸发器相接触，其结构与普通型大致相同。它不管冰箱停机温度高低，其开机温度总是恒定的。在每次停机后待冷藏室蒸发器温度上升到某一设定的温度（如4C）左右时才开机。这机，冷藏室蒸发器上所结的霜在压缩机开机前基本上都能自然熔掉。1.3温感风门控制器这种温控器通常用于双门双温风冷冰箱中，风门温控器置于冷冻室和冷藏室中间的隔层内。其工作原理为：用感温包内感温剂随温度变化而变化的压力来推动风门，使风门开度变化，用以控制吹入冷藏室的冷风量，从而达到对冷藏室温度进行控制的目的。2 启动继电器 电冰箱压缩机所用的电动机为单相交流感应电动机，其启动器一般采用电流式和半导体式。2.1电流式启动器电流式启动器有重锤式和弹力式两种。弹力式因型式较旧现已不用。重锤式启动器的电路图如图2所示。1启动绕组 2运转绕组 3继电器 图2 重锤式启动器工作原理 在电动机未启动时，由于重锤式衔铁处于落下位置，与它相连的动触点脱开，压缩机电动机电路不通。 当启动时，电流通过运转绕组和启动器的线圈。当线圈中达到吸电流后励磁，重锤被吸引向上，电动机得以起动。但是，电动机转速达到额定转速的7080%时，电流下降，线圈失磁，重锤衔铁因自重而落下。这样启动绕组从电路中断开，电动机运转绕组正常工作。2.2半导体启动器 半导体启动器是近年来在冰箱压缩机上大量使用的取代电流式启动器的一种新的半导体（PTC）元件启动器。这种PTC启动器的外形见图3所示。 图3 PTC启动器PTC元件是以酞酸钡掺含微量稀土元素，条用陶瓷工艺而制成的一种半导体晶体结构。外面有绝缘壳和接线端子。PTC元件具有正温度系数电阻特性。当温度达到某一临界点时（居里点）时，其阻值会发生剧增。由于这一特点，PTC启动器具有无触点开关的作用。冰箱开始启动时，PTC元件温度较低，电阻小，电流易通过。在电动机启动时，启动电流猛增（是正常电流的57倍）。于是，PTC 元件的温度也随之升高。到临界温度后（约100），电阻值剧增到数万欧姆，电流很难流过，可视为断路。这样从图4可知：与之相串联的启动绕组就断电，而运转绕组投入工作。 1-压缩机2-PTC启动器3-保护器 图4 PTC启动接线原理3 过载保护器3.1 碟型过流过热保护器这种保护器的结构见图5所示。保护器串入主电路中，它的触点是常闭的。在一般情况下导通。当电路中因过载而使电流增大时，电阻丝会发热，使与之相邻的双金属片受热变形，向上弯曲，于是触点断开，压缩机停止运行，起到了保护压缩机的作用。 由于过载保护器是紧贴在压缩机外壳上的，所以双金属片又能感受到外壳的温度。若压缩机工作不正常，壳体温度达到90以上，双金属片也会因受热而弯曲变形将触点断开。所以这种保护器具有过流和过热双重保护作用。 1-双金属片 2-触点 3-端子 4-加热丝 5-外壳 图5 碟型保护器3.2 内埋式保护器保护器置于压缩机壳内，埋于电动机绕组中。其结构见图6所示。若电动机电流过大或机壳内过热，保护器会因双金属片变形而断开电动机电路。我们公司所用的丹佛斯R600a压缩机就采用这种形式的保护器。 1-绝缘套 2-触点 3-双金属片 图6 内埋式保护器4 除霜加热管4.1 触媒除霜加热器 这种加热器用于风冷冰箱中，其结构如图7所示。1-玻璃管 2-加热丝 3-涂层 图7 触媒除霜加热器 镍铬线发热丝绕成线圈状封装在石英玻璃管内，石英玻璃管上涂覆稀土材料（内含金属铂）判成的除臭剂。这种除臭剂为永久性可再生还原物质，无挥发（包括加垫时）作用，对氨化物、硫化物有较好的吸附性和氧化性。我们冰箱中肉类、蔬菜类所产生的腐败臭味也主要是氨化物和硫化物。除臭剂均匀涂覆在玻璃管上时，产生微小的蜂窝状小孔中。当冰箱进入除霜状态后，加热丝发热熔霜，同时也将涂层中所吸附的臭味分子氧化分解为水、二氧化碳及一些氨、硫残留物。这样循环运行，就能有效的将冰箱内臭味除掉。4.2 U型管除霜加热器这种加热器用于风直冷冰箱中，其结构见图8所示。镍铬线发热丝绕成线圈状封装在不锈钢管内，管内填充氧化镁粉进行隔离传热。这种加热器加热时表面温度不是很高且可直接插装在蒸发器翅片里，因而且有良好的传热效果，除霜速度快，特别适用于具有防爆要求的埸合如R600a冰箱中使用。 1-导线 2-加热丝 3-不锈钢管图8 U 型管加热器5 风扇电机5.1电容运转式 单相电容运转式电机由定子和转子两部分组成。转子为一般笼式结构。由于单相绕组产生的磁场是脉振磁场，即正序磁场和负序磁场大小相等，方向相反，所产生的转矩也是脉振转矩，因此单相异步电动机不能自已启动。为此，单相异步电动机定子上都必须装有两个绕组，一个为运行绕组，一个为启动绕组。在启动绕组上串联一个小容量电容器，该电容器在启动后并不切除，而是参与整个运行过程，电容起到移相的作用，以使两绕组产生的磁场在时间上有一定的相位差（在空间上的位移则由两绕组的分布决定），从而达到产生旋转磁场，带动转子旋转的目的。 电容运转单相异步电机结构比较简单，功率因数和效率比较高，故在小功率场合使用比较多。但它是按一定的最佳工作特性设计的，且由于启动电容容量较小，启动是负序转矩较大，故启动时转矩较小。冰箱上使用的电容运转电机被密封在塑料壳体内。5.2罩极电机 当电机要求输出功率较小时，为简化制造工艺，降低成本，采用罩极电机结构 。罩极电机转子和一般已步电机相似，而定子上也有两个绕组，一个是主绕组（或称工作绕组），另一个是起动绕组（或称短路环）。这两个绕组产生的磁埸在空间上错开了一定的角度（即有空间相位移），在时间上不同相（即有时间相位差），因此满足了产生旋转磁埸的两个必要条件。该旋转磁埸带动转子以一定的转差率旋转。短路环是一个感性回路，匝数越多，短路环的阻抗角越大，其漏抗越大，起动转矩越小。为提高起动转矩，要求短路环的匝数越小越好。故一般短路环只使用一匝。尽管如此，其起动转矩仍较小。因罩极电机制造工艺简单，体积小，成本低，故在功率较小转速要求精度不高的埸合应用较多。我公司风冷冰箱原来都采用塑封电容运转式电机，现已改用罩极电机。用于冰箱上的罩极电机，其工作绕组采用塑封或胶封工艺，不与外界接触。起动绕组仅由短路铜环组成，而转子为鼠笼结构形式，故满足无火花器件要求，适用于具有防爆要求的埸合如R600a冰箱中使用。6 温度熔断器温度熔断器是一种超温保护用的安全元件。当温度达到设定温度时，它能够发生一次性动作而不能复位。图9为我公司风冷冰箱上使用的弹簧反应式有机化合物温度熔断器。从图中可以看出，在热熔断体动作前，引线A与触片在弹簧与软簧的压力下保持良好的接触，构成导电通路。当热熔断体感受到的温度超过动作温度时，感温体熔融，在软簧推力作用下，引线与触片迅速脱离，切断电源，起到保护作用。这种温度熔断器的感温体不会变质，稳定性好，动作温度精度高，电流容量也较大，同时响应速度快。但其结构较为复杂，成本高。 图9第2章 冰箱常用电器件选用要求1 电阻 电阻器的主要用途是: 调节时间常数；做消耗电能的负载；稳定、调节电路中的电压和电流, 以及组成分流器和分压器等。1.1 电阻器的分类: 根据用途不同电阻器通常可分为以下五种:(1)通用电阻器: 该类电阻功率为0.110W, 阻值为1010M, 工作电压一般在1KV以下(2)精密电阻器: 该类电阻阻值为11M,精度为2%0.1%。(3)高阻电阻器: 该类电阻阻值为1071013, 由于阻值高、电压低, 故其耗散功率很小(4)高压电阻器: 该类电阻器工作电压为10100KV, 多用于高压设备中作为分压器和泄放电阻(5)高频电阻器: 该类电阻器的工作频率高达10MHZ以上, 多为薄膜或箔式电阻, 主要用于接收机、发射机及微波测试仪器中。 冰箱控制电路中常用电阻为通用电阻及精度电阻器。1.2 电阻器的主要特性参数: (1)标准阻值和允许偏差(2)额定功率(3)最大工作电压和额定工作电压(4)绝缘电压和绝缘电阻(5)温度参数(6)稳定性参数 包括温度系数和电压系数(7)噪声电动势和高频特性1.3 电阻器的选用 电阻器的正确选用应根据以下要求:(1)根据使用场合选择 对于一般使用场合, 可选择通用型电阻器, 而对于温度采样回路中采样分压电路中的电阻, 为保证控制精度, 则须采用精密电阻器。(2)正确选择阻值和精度 电阻器的阻值应根据电路实际需要的计算值, 来选择和国家规定标准值最接近的阻值。若需要高精度要求的, 则应选择高精度电阻器。(3)额定功率的正确选择 电阻器的额定功率应选择为计算的耗散功率(I2）两倍以上。在大功率场合， 应选用功率电阻器。(4)限制最高工作电压 为了防止电阻器在超过耐压下使用而损坏，特别要注意限制使用电压不要超过元件的最高工作电压。(5)电阻器订货注意事项 订购电阻器时，必须写清型号、额定功率、标称阻值、精度等级（允许偏差或误差范围）等，有的还要写上标准代号。1.4 电阻器的使用注意事项：(1)使用前应对电阻器进行人工老化，以提高其工作稳定性。(2)电阻器要固定焊接在接线架上或管座脚上。对于较大功率的元件，还要用螺钉和支架固定，以防折断引脚和造成短路。(3)电阻器的引线不要从根部打弯，而应留一定距离(大于mm)，以免折断损坏。(4)焊接电阻器时动作要快，以免元件受热时间过长而引起阻值变化。(5)存放和使用电阻器时, 应保持电阻器漆膜的完整, 以免降低它们的防潮性能或损坏导电层。(6)当需要测量电阻路中的电阻时, 应先切断电源再断开电阻器一脚测量。2 电容 电容器由两个平面电极及电极之间介质组成。电容器因具有隔直流和通交流的能力, 应用十分广泛。在电子电路中, 电容器可用于耦合、旁路、调谐、贮能和振荡等。利用电容器的充、放电特性， 还可用它组成定时、锯齿波发生、积分、微分及滤波等电路。2.1 电容器的分类 电容器的分类有很多方法，通常按介质分类。(1)气体介质电容器 包括真空电容器、空气电容器(2)无机固体介质电容器 包括云母电容器、玻璃釉电容器、陶瓷电容器。(3)有机固体介质电容器 包括有机薄膜电容器、纸介电容器、金属化纸介电容器。(4)电解介质电容器 包括铝电解电容器、钽电解电容器。(5)复合介质电容器2.2 电容器的特性参数2.2.1 标称电容及允许偏差 为了生产和使用的方便, 国家规定了一系列容量值作为容量标准, 这一系列容量值就称为标称容量。对实际电容器容量和标称容量的偏差规定的允许范围, 称为允许偏差。2.2.2 额定电压 额定电压e是在最低环境温度与额定环境温度之间的任一温度下, 可以连续加在电容器上的最高直流电压或交流电压的有效值。2.2.3 抗电强度 抗电强度(绝缘耐压)是指一个电容器两引出端之间连接起来的引出端与金属外壳之间所能承受的最大电压。共包括下列四项指标: 击穿电压: 即电容器正常漏导的稳定状态被破坏的电压。 试验电压: 即在短时间内(560s)电容器能承受的最大直流电压。 额定直流工作电压: 即电容器长期安全工作的最高直流电压。 交流工作电压: 即电容器长期工作时所允许的交流电压有效值。2.2.4 绝缘电阻: 加于电容器上的直流电压与所产生的漏导电流的比值, 称为电容器的绝缘电阻。2.2.5 时间常数 电容器的时间常数为电容器的绝缘电阻与容量的乘积。2.2.6 漏电流 加于电容器的电压与其表面绝缘电阻的比值，称为漏电流。2.2.7 电容器的损耗 电容器在电场作用下因发热而消耗的能量称为电容器的损耗。2.2.8 温度系数 温度系数用来表示电容器的容量随温度变化而变化的程度。2.2.9 频率特性 表示电容量与频率变化的关系。2.3 电容器的选择2.3.1 根据电路要求选型号 在低频交连和旁路等电路中, 电气性能要求不高时, 可选用纸介电容器; 在高频、高压电路中, 电气性能要求较高时,可选用云母电容器和瓷介电容器; 在电源滤波和去耦电路中, 可选用电解电容器。用于定时装置等稳定性要求较高的地方, 应选用大容量的钽电解电容器。2.3.2 合理确定电容量及其精度 在去耦、低频交连等电路中, 可按计算值选取略大些的电容器, 在振荡回路、延时及音调控制等电路中, 对电容量的要求较为严格, 因此选取标称值应尽可能与计算值一致。而在各种滤波器及网络中, 电容量要求非常精确, 应选用高精度电容器。2.3.3 确定额定工作电压 选用电容器的额定电压应是实际工作电压的1.21.3倍, 对于工作稳定性较差的电路, 还应酌情留有更大的裕量。 应当注意的是: 电容器的额定电压通常是指直流电压值, 它与外界电压、频率及波形有关系。因此，当电容器用于高频(大于12兆HZ)或谐振电路时, 还应注意电容器应有足够的无功功率容量(P8=u2wc), 否则, 电容器会因强无功电流或强谐振电流通过而损坏。2.3.4 注意限制电容器的交流电压和电流 通过电容器的交流电压和电流值, 应根据电容器特性规格选用, 不超过其额定值。2.3.5 根据使用环境选性能参数 在高压下使用时,应选绝缘电阻高的电容器, 以免电容器因漏电流过大发热而烧毁。 在高温环境中使用时, 应选工作温度高的电容器。 在室外或潮湿环境中工作时,应选抗潮性能较好的密封型电容器。 在寒冷地区或低温下工作时, 宜选用耐寒的电解电容器。2.4 电容器的使用2.4.1 气候炎热、温度过高, 会加速电容器的老化。因此, 在设计安装时, 应使电容器尽量远离热源。在潮湿的环境中, 还要考虑电容器的防潮措施。2.4.2 对于长期贮存未使用的电解电容器, 不要贸然加压到额定电压值, 而应逐渐升压。连接电解电容器要注意正、负极性，并远离热源。要特别注意的是, 检测电解电容器的绝缘电阻等性能时,不能用摇表。2.4.3 对于固定电容器, 除了应观察外形是否完整无损、引线是否松动外, 还应检查它们的绝缘电阻。3 二极管 二极管由于具有单向导通的特性, 广泛用于整流、截波、稳压、开关及保护电路中。 冰箱设计中常用到的二极管分普通二极管和稳压管二种。3.1 二极管的主要参数3.1.1 最大平均整流电流IF 是管子长期运行允许通过的最大正向平均电流。3.1.2 最大反向工作电压VR 二极管反向电压若达到反向击穿电压VS时, 二极管的单向导电性被破坏, 反向电流剧增, 甚至引 起热击穿而损坏二极管。3.1.3 反向电流IR 指管子未击穿时反向电流的数值。反向电流越小, 管子的单向导电性越好。3.1.4 工作频率 主要由PN结的结电容及扩散电容的大小来决定。超过这个数值, 二极管的单向导电性能不能很好地体现。3.1.5 反向恢复时间 指在规定的负载、正向电流及最大反向瞬态电流下, 所测出的反向恢复时间。3.1.6 零偏压电容 指在二极管两端电压为零时，扩散电容及结电容的容量之和。3.2 二极管的选择3.2.1 正确选择二极管的最大平均整流电流 通过二极管的平均电流不能大于这个数值, 并满足散热条件, 否则, 将导致二极管的损坏。3.2.2 限制最大反向工作电压 为了确保管子工作安全, 一般给出击穿电压值的一半作为最大反向工作电压VR。选用二极管时, 应注意电路中二极管实际承受最大反向工作电压应低于此值。3.2.3 根据使用环境合理选择二极管 二极管的许多工作特性和温度有关, 例如反向工作电流, 温度越高, 反向工作电流越大, 因而实际选用二极管时要根据环境及电路情况合理选择二极管。3.3 二极管使用3.3.1 二极管极性注意不能接反 极性接反, 二极管不能起到设计作用。在某些保护回路中接反二极管, 可能导致二极管烧坏, 甚至烧坏其它相关元件。3.3.2 选择最大反向工作电压要有足够裕度 应充分考虑电路中电压波动等因素确定最大反向工作电压。3.3.3 工作电流较大的应用场合, 要注意二极管的散热条件。3.4 稳压管的主要参数3.4.1 稳定电压 即稳压管接到电路中在两端产生的稳定电压数值。这个数值随工作电流和温度的不同而略有改变。3.4.2 稳定电流 即稳压管工作的参考电流数值3.4.3 电压温度系数 稳压值受温度变化影响的系数。一般来说, 低于6V的稳压管, 其电压温度系数是负的, 高于6V的稳压管, 其电压温度系数是正的。3.4.4 动态电阻 稳压管两端电压变化与电流变化的比值。3.4.5 额定功耗 由管子允许温升决定的参数。该值和稳压值决定了稳压管的最大工作电流。3.5 稳压管的选用3.5.1根据电路需要合理选择稳压值。3.5.2 根据稳定电流及额定功耗合理选择稳压电路限流电阻阻值。3.5.3 如果稳压精度要求较高, 则须考虑电压温度系数, 必要时采用两个温度系数相反的稳压管串联以作补偿。3.6 稳压管的使用3.6.1稳压管工作电流低于稳定电流, 则稳压效果较差。工作电流高于稳定电流, 只要不超过额定功率损耗, 稳压性能会好一些, 只是要多消耗电能。3.6.2合理选用限流电阻非常重要。限流电阻过大, 影响稳压效果, 限流电阻过小, 稳压管会因功耗过大而烧坏。4 三极管 三极管的工作特性可分为三个区: 截止区、放大区和饱和区。利用三极管在不同工作区的工作特性，三极管被广泛用于信号放大、跟随以及开关等电路。 从结构上看, 三极管主要有NPN管和PNP管二种类型。4.1 三极管的主要参数4.1.1 电流放大系数 集电极电流变化量和基极电流变化量的比值。电流放大系数反映三极管在放大区的放大特性。4.1.2 集电极基极间反向饱和电流ICBO 即发射极开路时, 集电极的反向电流。一般ICBO值很小，小功率锗管为A级, 硅管为nA级。4.1.3 集电极发射极穿透电流ICE0 即基极开路, 集电极发射极间加上一定反向电压时的集电极电流。4.1.4 集电极最大允许电流ICM ICM指当电流放大系数下降到其额定值的2/3时, 所允许的最大集电极电流。4.1.5 集电极反向击穿电压 包括三个参数: 集电极开路时发射极基极的反向击穿电压BVEBO; 发射极开路时集电极基极的反向击穿电压BVCBO; 基极开路时集电极发射极间反向击穿电压BVCEO。4.1.6 集电极最大允许功率损耗 该参数决定了管子的温升。硅管的最高使用温度约为150, 锗管约为70。4.1.7 温度对三极管参数的影响 温度升高，三术管电流放大系数增大, 集电极基极间反向饱和电流ICBO增大, 在相同基极电流下, 基极发射极间电压将减小。4.2 三极管的选用4.2.1 根据电路需要选择合适电流放大系数的三极管4.2.2 ICBO和ICEO是衡量三极管参数的重要参数。在温度变化范围大的工作环境, 应选用ICBO较小的硅管。4.2.3 在放大回路中, 应注意集电极工作电流范围应保持在最大允许电流内。4.2.4 在开关回路中, 应选用集电极电流在工作时间内不超过集电极最大允许功率损耗PCM。的三极管。4.2.5 在温度条件较差的情况下, 应充分考虑三极管工作特性随温度变化的影响。4.3 三极管的使用4.3.1 由于三极管的工作特性随温度变化影响较大, 因而要注意三极管的散热条件。4.3.2 三极管用于开关电路中, 应注意三极管基极电阻的选配, 保证三极管导通时工作在饱和区, 不工作时能可靠截止。4.3.3 用万用表测量三极管是否故障时, 应至少焊下三极管二脚, 以免外围电路影响测量值。5 可控硅 可控硅可分为二端、三端、四端三种, 冰箱控制中常用的是三端可控硅元件中的双向可控硅元件, 其特点是双方向均可由门极信号开通(相当于两只可控硅反并联), 主要用作电子开关, 如控制风扇电机的转停、门灯的开停等。5.1可控硅的主要特性参数5.1.1 断态不重复峰值电压UDSM 门极断路时, 特性曲线急剧弯曲处决定的断态峰值电压。5.1.2 反向不重复峰企电压URSM 门极断路时, 特性曲线急剧弯曲处决定的反向峰值电压。5.1.3 通态平均电压UT(AV) 可控硅通以额定通态平均电流, 待结温稳定时的主电压的平均值。5.1.4 断态电压临界上升率dudt 在额定结温和门极断路条件下, 使可控硅从断态转入通态的最低电压上升率。5.1.5 通态平均电流IT(AV) 在规定环境温度和规定冷却条件下, 可控硅在电阻性负载的单相工频正弦半波、导通角不小于170度的电路中, 当结温稳定并不超过额定结温时, 所允许的最大通态平均电流。5.1.6 浪涌电流ITSM 在规定条件下, 可控硅通以额定通态平均电流, 稳定后, 在工频正弦波半周期间可控硅能承受的最大过载电流。 5.1.7 掣住电流IHS一经从断态转换到通态就移除触发信号后，要保持可控硅通态所需用的最小主电流。5.1.8 通态电流临界上升率di/dt在规定条件下，可控硅在门极开通时而不致损坏的通态电流最大上升率。5.1.9 门极触发电流IGT在室温和主电压为6V直流电压时，使可控硅完全开通所须的最小门极电流5.1.10 门极触发电压UGT对应于门极触发电流IGT时的门极电压5.1.11 门极正向峰值电流IGFM在规定条件下，使可控硅进入导通时，门极正向所允许的最大瞬时电流。5.1.12 门极反向峰值电压UGRM在规定条件下，门极一阴极间的PN结反向能承受的最高瞬时电压。5.1.13 门极平均功率PG（AV）在规定条件下，门极正向时所允许的最大平均功率。5.1.14 额定结温JM可控硅在正常工件条件下所允许的最大平均功率5.2 可控硅的选用5.2.1 额定通态平均电流 可控硅在工作频率大于400赫时，由于开关损耗显著增加，允许通过的电流要相应降低。可控硅工作时结温越低，使用寿命也越长，因此，在可靠性要求高的使用场合，宜适当降低工作电流。5.2.2 浪涌电流可控硅的浪涌电流是选择线路短路故障保护器件的依据。可控硅承受浪涌电流的次数有一定限制。5.2.3 断态电压和电流使用中任何可能出现的过电压超过硅元件的不重复峰值电压时都可能损坏可控硅。一般选用硅元件的重复峰值电压（约80%不重复峰值电压）为实际工作峰值的1.53倍。5.2.4 门极触发特性在正常使用时，必须保证触发装置的输出电压和电流超过UGT和IGT采用强电流触发时，应注意使门极峰值电流、电压、功率和平均功率均不超过标准规定的允许值。结温对可控硅的触发电压和电流有显著影响，因此，在需要低温下起动的时候，触发装置的输出要有足够的裕度。5.2.5 门极控制开通时间可控硅从门极施加触发电流起到完全导通有一定的时间，设计时要考虑此时间。5.2.6 通态电流临界上升率可控硅触发导通时，应使实际出现的电流上升率di/dt低于元件允许的通态电流临界上升率。5.2.7 断态电压临界上升率在可控硅两端施加快速上升的电压，即使其幅值并不超过断态不重复电压，也会使可控硅开通。因此，加于可控硅的断态电压上升率du/dt应有一定限制。一般采取与可控硅串联电感和并联电容的方法加以抑制。5.2.8 结温对可控硅寿命影响较大，因而，在可控硅工作电流较大的情况，应考虑可控硅的散热条件。6 继电器控制继电器是一种自动电器，广泛用于线路的保护以及电路的自动化控制等。它具有输入回路和输出回路，输入量通常是电压、电流等电量，也可以是温度、压力等非电量，而输出就是触头的动作。冰箱控制中常用的有：电磁控制继电器、电子式时间继电器和温度控制继电器。6.1 电磁式控制继电器电磁式控制继电器按动作原理分为：电压继电器、电流继电器、中间继电器和时间继电器。冰箱控制中主控制板使用的是电流继电器，即电路中通过的电流达到规定值时动作。电流继电器基本参数：a额定工作电流、吸合电流和释放电流吸合电流指继电器由不动作到动作所需的最小启动电流。工作电流指继电器动作后维持状态所需工作电流。释放电流指继电器由动作到不动作电流最大值。b吸合时间和释放时间一般分为快动作、正常动作和延时动作三种。c灵敏度指继电器能被吸动时所必须的最小功率和安匝数。d返回系数返回系数=返回电压/动作电压e额定工作制有长期工作制（工作时间超过8小时）、八小时工作制、反复短时工作制和短时工作制四种f触头的接通和分断能力g使用寿命包括机械寿命和电寿命。h接触可靠性要求触头接触可靠，不得有虚接，特别是用于低电压（48V以下）、小电流场合尤为重要。6.2 电子式时间继电器 电子式时间继电器在自动控制中起时间控制作用，即可按预定的时间接通或分断电路。按延时的方式分为通电延时型、断电延时型、带瞬时动触点的通电延时型等。冰箱自动化霜控制中所采用的多为通电延时型。通电延时型继电器的主要性能参数：a额定工作电压b延时重复误差指实际延时时间和设定延时时间的误差c重复动作时间间隔d消耗功率e通断能力指继电器触头分断负载电压、电流的能力。f使用寿命包括机械寿命和电寿命g触点接触可靠性6.3 温度继电器温度继电器是一种对温度变化较敏感的自动控制元件，当感受介质温度超过或低于某一温度时，温度继电器快速接通或切断电路。直冷冰箱温控器即为该型继电器。温度继电器的主要性能参数：a额定电压指触点额定工作电压b额定工作温度c动作温度允许误差d额定恢复温度e额定恢复温度允许误差f触点分断能力g使用寿命h温度耐受特性指继电器允许工作温度条件6.4 控制继电器的选用a类型和系列的选用按被控制的对象的工作要求来选择继电器的种类，根据灵敏度或精度来选择恰当的系列b使用环境的选用选用时要考虑继电器安装地点的周围环境、相对湿度等。冰箱控制中一般均应选择带罩壳的全封闭式继电器。c额定工作电压、额定工作电流的选用继电器触头的额定电压Ue和额定电流Ie表征该寄电器触头所能切换电路的能力。选用时，继电器的最高工作电压可为该继电器的额定绝缘电压，继电器的最高工作电流应小于该继电器的额定发热电流。d工作制的选用工作制的不同对继电器的过载能力要求也不同，选用时要考虑这一点。e继电器选用还应注意电压允许范围、使用寿命等参数，温度继电器还应考虑工作温度条件和继电器动作允许温度偏差等参数。7 内藏导线选用要求 内藏导线通常由下列几部分组成：导线、连接器、接线耳及插线座、闭端端子及感温元件（热敏电阻）等。对各部分应分别选用，指定厂家或型号。7.1 导线：导线的选用应符合下列国标：GB5023.1-85 额定电压450/750v及以下聚氯乙烯绝缘电缆（电线）一般规定GB5023.3-85 额定电压450/750v及以下聚氯乙烯绝缘电缆（电线），连接用软电缆（电线）冰箱用导线选用标准具体如下：7.1.1 材料 导体用铜导体，绝缘材料用绝缘聚氯乙烯7.1.2 导线结构 圆型7.1.3 耐热特性 1057.1.4 强电回路（220v)用线额定电压：450/750v，线径0.5,信号弱电路（低于36v) 用线额定 电压：300/300v，线径0.3或0.27.1.5 接地保护线用黄绿线 导线的导体、绝缘、护套及验收均应符合国标GB5023.1-85、GB5023.3-85中相应章节的规定。7.2 连接器 连接器要求选用获UL认证的连接器，目前主要选用日本JST公司的连接器。 连接器的选型一般应注意以下事项：7.2.1 根据连接器连接导线的线型、线径和导线工作时的额定电流值选择能满足要求的相应间距的连接器和插针。7.2.2 连接器连接导线接在强电回路时，导线连接插针和相临导线连接插针应留有至少一格间距以保证绝缘。7.2.3 根据连接器的不同装配位置和装配关系选用相应形式的连接器。7.2.4 在同一条内藏导线上尽量避免使用相同型号的连接器以便于识别，如确需要使用同型号连接器，应注意加上明显识别标记。7.2.5 连接器插座安装在电路板上时有两种插接方式：直插和横插，应根据具体安装要求选用。7.3 接线耳及插线座 接线耳及插线座的选用要求符合科龙公司企业标准QJ/KL 1430.029-94。同一内藏导线相同安装位置尽量避免使用同型号的接线耳及插线座。7.4 闭端端子 绝缘闭端端子的选用要求符合科龙公司企业标准QJ/KB 1430.066-96。7.5 热敏电阻7.5.1 外观、标志热敏电阻表面无粘污、气泡和裂痕，型号规格应标识清晰。7.5.2 引出端强度热敏电阻外壳与导线应能承受40牛顿的拉力10秒；导线与端子之间应能承受29.4牛顿的拉力10秒,端子和连接器应能承受39.2牛顿的拉力10秒,热敏电阻及导线、端子应无损伤或松动等异常现象。7.5.3 阻温特性 将热敏电阻浸入恒温槽中，稳定5分钟后，用万用表测量其电阻值，其阻值应在设计精度要求内。7.5.4 绝缘电阻热敏电阻外壳及导线引出端间的绝缘电阻应大于100兆欧。7.5.5 耐压强度 热敏电阻外壳与导线间应能承受1500v的电压1 分钟，无闪烙，击穿现象。7.6 内藏导线总体要求内藏导线选用要求符合科龙公司企业标准QJ/KB 1430.039-96 电冰箱内部配线。内藏导线各端子必须压接牢靠，0.5mm2的线应该做58.8N的拉伸强度试验1分钟，0.3mm2的线应该做47.1N的拉伸强度试验1分钟，0.2mm2的线应该做41.2N的拉伸强度试验1分钟，压接部位应无异常。导线长度应附含误差要求。端子压接好后端子和导线全数需做通断检查。8 风扇电机选用要求 冰箱设计中所选用风扇电机主要有如下三种：罩极式微电机、塑封电容式微电机和直流电机8.1 罩极式微电机 罩极式微电机的选用要求符合科龙公司企业标准QJ/KB 1430.070-97，罩极式微电机标准。8.2 塑封电容式微电机塑封电容式微电机选用要求符合科龙公司企业标准QJ/KB 1430.034-96，塑封电容式微电机标准。8.3 直流电机 基本参数如下：8.3.1 在下列条件下电机应能正常运转：a环境温度：-1070b电源电压：85%115%额定电压c环境空气相对湿度95%8.3.2 绝缘等级：E8.3.3 工作制：连续式8.3.4 额定电流、额定功耗和额定转速、风量应在要求的范围内。8.3.5 绝缘电阻：风扇电源线（+）极和风扇外壳间在500V直流电压下绝缘电阻应大于或等于10M。8.3.6 电气强度：风扇电机电源线（+）极和风扇外壳间加500V，60Hz交流电压1分钟后泄漏电流不大于5mA。8.3.7 风扇噪音：在额定电压、无负载情况下，噪音在23dB以下，并且无异常噪音。8.3.8 电机引出线或引出端子、导线及连接器应能承受规定的拉力试验，无脱落和异常现象。8.3.9 电机材料应符合国家有关食品卫生要求，不允许有有害气体释出。引线应采用耐寒、耐热的软电线。润滑油在要求的低温环境下不应发生冻结或因粘度大而影响润滑的现象。8.3.10 空载运行的振动：在额定电压、无负载情况下，电机运行时测得的振动速度限值应不超过1.8mm/s。8.3.11 温升 在额定工作状态下电机连续运转至稳定状态，电机绕组温升不大于35K。8.3.12 堵转试验 在额定状态下，将电机堵转，电机在热稳定状态时，堵转温升不大于80K，绕组无短路、冒烟、着火现象。堵转72小时时去除堵转物，电机应能正常运转。8.3.13 风扇电机电源极性接反，不应损坏电机。正接后风扇应能正常运转。8.3.14 风扇电机在正常状况下的运行寿命应不小于3万小时。8.3.15 耐温度冲击 电机在-40低温和70高温条件下，各放置30分钟为一循环，经10个循环后，电机不应出现漏油、塑料开裂等现象，并在额定电压下能正常运转。9 电磁阀的选用 冰箱控制中选用的电磁阀为二位三通电磁阀,专门用于双门、三门和多门大容积电冰箱，控制两个不同蒸发器在不同工况下工作，具有单压缩机系统替代双压缩机系统的优点：低成本、节能和简化工艺。电磁阀的选用可参照国家机械行业标准：JB/T 7223-94 小型制冷系统用两位三通电磁阀。第3章 直冷式电冰箱电器设计1 压力式温控直冷冰箱电器设计1.1 电路特点 优点：电路简单，零部件较少，可靠性高。由于电路中无弱电电路，故其抗干扰性强。 缺点：由于采用机械式温控器，故其控温精度不高，控温精度为1.5。1.2设计经验 在设计过程中经常易犯的错误如下：1.2.1 内藏导线或连接导线设计过短 设计时往往将导线从一端直线走到另一端。而在实际生产中是要考虑其工艺性的，如易于固定，避开螺钉孔，避免过冷、过热的环境等，故常有到批量试制才发现导线设计过短的现象。 导线设计的经验：在其行程范围内，以曲线方式走到另一端，取其最大行程。1.2.2 导线的加工误差不按经验表格。 新手往往喜欢片面地要求加工精度，并找出各种依据。但精度提高对我厂的生产毫无好处，却极易造成外协厂的多次回用。 导线加工误差的经验表格是经过实践而证明它既能满足我厂需要，又有利于外协厂加工。故导线的加工误差要求按经验表格。1.2.3 端子的插接方式选用一样 选用相同的端子，对电器性能等亳无影响。但批量性生产，工人较易疲乏，且生产过程中常因生病等事而有新手上岗，极易插错端子。 经验：在价格差不多，而不同的端子又符合设计要求时，在同一个地方端子的选用（如规格、大小、形状等）最好不一样，这样就完全避免了生产中的插错。设计应追求“闭上眼睛也无法装错”的要求。1.2.4 设计或更改有关于结构尺寸的图 有关于结构尺寸的图（如门灯开关的外形，门灯开关的行程等），它涉及到各相关尺寸的加工精度，生产装配过程中的精度及生产设备的保证精度。均需要结构设计人员的考虑。该工作电气设计人员是无法胜任的。若外专业设计了，往往因为考虑不周而出现仳量性的装配错误。如门灯开关，它的外形尺寸与控制器壳的尺寸相关，它的行程与门的装配，门胆的装配，门内胆的加工过程，箱内胆的吸塑、冲剪，以及生产过程的装配，发泡模的好环均直接相关，非结构设计人员是难以考虑周到的。1.2.5 不遵循约定的方式 约定的方式，是因为在实践中发现有问题，经过相关人员讨论后而约定，它有利于生产，设计或采购等。若不经过讨论就另出一套，时间越长，不同的图纸越多，就易产生混乱。到时便会使其它部门（如生产、采购等）的人摸不着头脑。如电路原理图，接线图已为通用图，压缩机接地线，压缩机连接线已为通用表格图等，就不需又重来一套。1.2.6 轻易改变已成熟产品元器件的参数 已成熟产品元器件的参数是经过试验，和长时期使用而逐渐稳定的产品。改变任何一参数均需重新摸索，若轻易改变，可能会付出代价。 如冰箱上使用的灯泡。当时选用220V、15W灯泡，售出后反映烧灯泡较多。后采用240V、15W的灯泡后该情况偈得到改善。96年将灯泡从玻璃壳直径为25mm改为选用玻璃壳直径为23mm的灯泡，同时将灯泡耐冲击电压由额定电压的120%改为115%后，又出现了灯泡易烧环的情况。经z与厂家探讨认为玻璃壳直径减少，散热条件便差，会影响灯泡的寿命。2 电子式温控器直冷冰箱电器设计2.1 电路特点 优点：比机械式温控器控温精度高，控温精度为.5其成本比电脑温控器低，有利于产品参与市场竞争。 缺点：其抗干扰能力比不上机械式温控器及电脑冰箱。2.2 设计经验 在设计及试验中应特别注意以下易疏忽的问题：2.2.1 抗干扰性 电子电路必须多方面考虑电路的抗干扰性以及进行多重抗干扰设计 曾出现过的问题：a在检测时发现有干扰引入，经过将NE555心片的2、6脚与地之间的电容值从0.01改为0.1，该干扰得到控制。b门灯开关由于是触点接触，接触断开时易拉弧而产生电磁干扰，在冰箱运行到跳转临界状态时，关门将直接导致压缩机关断或导通。后改为用门灯（放入弱电中）控制可控硅而实现无触点通断，干扰情况基本得到控制。 由于干扰，同时准备实施强电与弱电线路分距离安装。2.2.2 元件降额设计 元件降额设计是延长元件使用寿命的一个方法。对于易损环件或质量达不到要求的元件衽降额设计，可提高元件的耐冲击能力，从而延长元件的使用寿命。 出现过的问题： 当变压器次级短路时，变压器原边电流也只胡0.4A。但在生产中使用额定电流为0.5A的保险管，保险管烧得较多。改为1A的保险丝后，保险管在生产上烧环数量有所减少。但在市场卖出去后便出现大量烧环。使用2A保险管后，保险管被烧环的情况有所好转。2.2.3 首件确认 首件确认时应注意导线的引出方式是否易松脱，大的元件是否固定牢固，线路板走线是否合理。坚持做型式试验要求的各项，它能验出许多我们还不熟悉的问题。第4 章 无霜冰箱的电器设计 无霜冰箱电器设计的一个突出的问题是加热除霜，这也是与普通直冷冰箱的最大差别，加热除霜的合理性直接关系到整箱的能耗、食物的保鲜等，甚至造成火灾的危险。统计表明，在无霜冰箱的火灾事故中，绝大部分是由于加热管失控造成的。1 普通无霜冰箱的电器设计 普通无霜冰箱相对直冷冰箱而言控温的原理是一样的，同样是通过温控器控制压缩机的开停，但由于整个制冷是靠箱内的冷空气循环完成，且含有定时加热除霜装置，所以其控制系统的执行部件与直冷冰箱相比增加了风扇电机、除霜加热器、风道加热器等。下图是一种典型的普通无霜冰箱电气原理图：图中有五个负载回路，即门灯回路、风扇电机回路、压缩机回路、除霜加热器回路、风道加热器回路，而在这些回路中，控制部件主要包括冷藏室门开关、冷冻室门开关、温控器、除霜定时器、温度熔断器以及压缩机内保护器和启动器。压缩机的