Влаштування охолодження домашнього холодильника
При експлуатації холодильників спостерігається передчасний вихід із ладу від перегріву електродвигуна компресора. Стиснені умови експлуатації, недостатня відстань від решітки радіатора охолоджувача до стіни приміщення, відсутність примусової вентиляції призводить до перегріву електродвигуна холодильника.
На великих холодильних установках наявність вентилятора для примусового охолодження холодоагенту дозволяє підтримувати температуру в камерах охолодження відповідно до вимог зберігання продуктів.
Відсутність примусового охолодження компресора та радіатора спрощує експлуатаційні характеристики побутового холодильника та його ціну, але знижує термін його експлуатації, що вигідно виробнику.
Другим негативним фактором відсутності примусового охолодження є високе споживання енергії при тривалій роботі компресора.
Пропонований пристрій додаткового охолодження радіатора та компресора холодильника споживає від мережі не більше 20 Вт потужності. Простий електронний пристрій дозволяє прискорити охолодження холодоагенту холодильних камер, знижує час роботи компресора.
Принцип роботи пристрою охолодження ґрунтується на автоматичному включенні примусового обдування радіатора після включення компресора. Після відключення компресора пристрій переходить у черговий режим із невеликим енергоспоживанням.
Характеристики пристрою: Напруга живлення 220/12Вольт. Споживана потужність макс. 20 Вт. Продуктивність вентилятора 2,7 м.куб/хв.
До складу принципової схеми входить: датчик струму Т1; підсилювач напруги датчика струму на оптопарі U1; чекає мультивібратор на аналоговому таймері DA1, з елементами установки обертів вентилятора та вихідний підсилювачпотужності на транзисторі VT1
На світлодіоді HL1 виконано індикацію включення вентилятора М1. Джерело живлення виконано на силовому трансформаторі Т2 з подальшою стабілізацією напруги аналогової мікросхеми DA1.
У момент запуску холодильника від внутрішнього датчика температури (термореле ) в ланцюгу мережного живлення виникає майже п'ятикратний кидок струму, який створює напругу на обмотці 1 і трансформатора 2 трансформатора Т1, навантаженням обмотки 2 є резистор R1. Випрямлена діодним мостом VD1 змінна напруга вторинної обмотки трансформатора струму Т1 через резистор струмообмежувальний R2 надходить на світлодіод оптопари U1і обмежується стабілітроном VD4.
Установка оптопари на вході схеми пристрою забезпечує гальванічну розв'язку схеми електричних мереж високої напруги. У цій схемі трансформатор струму Т1 не має достатніх параметрів захисту від пробою, оптопара U1 виконує функції додаткової гальванічної розв'язки, маючи ізоляцію в 10 мОм. Позитивні властивості використання вентиляторів від комп'ютерів – велика продуктивність, слабкий акустичний шум, тривала робота, відсутність вузлів із застосуванням мастила, відсутність колектора. Споживаний струм при продуктивності 2,7 м.куб/хв не перевищує 100 мА при 2700 об/хв, тип JA-1238S22H розміром 120*120*38 мм від комп'ютерних блоків живлення. На роторі безколекторного двигуна вентилятора є постійні магніти, на статорі - обмотки. Електронний вузол визначає положення ротора за допомогою датчика Холла, а електронна схема на транзисторах перемикає статора обмотки відповідно до вектора індукції постійних магнітів ротора.
Очікуючий мультивібратор виконаний на аналоговому інтегральному таймері DA2, у вихідному стані на виході 3 мікросхемиприсутня напруга близька до нуля, так як у початковий момент подачі живлення на вході 2 нижнього компаратора напруга більше 1/3Uп ( надходить з позитивної шини живлення через резистор R3), внутрішній транзистор оптопари в цей момент закритий і має високий опір ланцюга.
Поява напруги на обмотці 2 трансформатора струму Т1 викликає відкриття транзисторного ключа оптопари U1 і зниження напруги на вході 2 нижнього компаратора аналогового таймера майже до нуля, внутрішній тригер таймера DA2 переключиться, напруга на виході 3 прийме високий рівень. Конденсатор С4 часзарядного ланцюга з часом Т = 1,1 (R4+R5)C4 зарядиться до рівня 2/3 Uп і при перемиканні тригера по входу верхнього 6 компаратора спрацьовує внутрішній розрядний транзистор таймера і конденсатор С4 розрядиться через обмежувальний резистор R6. Оскільки з діодного мосту VD1 на вхід оптопари U1 надходять імпульси з частотою 100 Герц, черговий імпульс знову запускає мікросхему таймера по входу 2 DA2 і на виході 3 мікросхеми з'явиться високий рівень. Тривалість вихідного імпульсу можна змінити регулятором обертів R5, що призведе до зміни швидкості обертання двигуна вентилятора. Напруга запуску електродвигуна М1 вентилятора перевищує рівень п'ять вольт, через наявність внутрішньої схеми. При меншій напрузі вентилятор працюватиме нестійко або не обертатиметься. Цю особливість слід врахувати під час встановлення мінімальних оборотів двигуна.
Для зниження паузи між позитивними періодами високого рівня на виході 3 DA2, розряд конденсатора С4 виконаний в обхід (через діод VD4) резистора R5.
Вихідний транзистор VT1 навантажений електродвигуном вентилятора М1. Трансформатор струму Т1 виконаний з несправного трансформатора від мережевого адаптера,первинна (згоріла) обмотка видаляється, а один із проводів живлення холодильника намотується двома витками на каркас, ш- образні пластини заліза збираються вже не в перехльост, а в пачку, одинарні пластини стикуються через газетну прокладку для усунення перемагнічування трансформатора струму і стягуються хомутом.
Перевірку роботи принципової схеми слід почати з прямого запуску вентилятора електродвигуна від напруги 12 вольт, далі підключивши в схему слід замкнути короткочасно виведення 2 таймера на мінус живлення, загоряння індикатора HL1 і нетривале обертання вентилятора свідчить про справність задіяних елементів схем. Напруга в 2-3 вольта на конденсаторі С1, за наявності навантаження у вигляді лампи на 150 ват (замість холодильника), має періодично запускати таймер.
При недостатній напрузі на конденсаторі С1 додати два - три витки проводу мережної обмотки 1Т1 на високовольтній котушці трансформатора Т1, регулятором обертів R5 встановити максимальні оберти вентилятора при мінімальному шумі.
Плату друкованого монтажу зі схемою закріпити всередині придатного за габаритами пластмасового корпусу, в ньому встановити силовий трансформатор Т2, світлодіод0 і регулятор швидкості встановити на передній панелі пристрою. Живлення на трансформатор Т2 можна подати з подвійника, в ньому ж встановити трансформатор струму Т1. Вентилятор «М» закріпити над компресором холодильника так, щоб повітря подавалося вгору від компресора, вздовж радіаторної решітки - для інтенсивного зниження температури. Корпус з електронною схемою бажано встановити поруч із компресором, у нижній частині холодильника.
Вентилятор можна закріпити на коробочці (мильниці) як на фото, світлодіод HL1 замінити на чотири різнокольорові світлодіоди.послідовно, це буде виглядати як нічничок та додатково провітрювати приміщення.
