基于89C2051单片机设计的电冰箱保护节电器原理

本电冰箱保护节电器具有低保护、过压功率控制等功能，经过试用，稳定可靠。本控制器稍加改动，还可用于其他家电控制。

图１为控制器的电原理图。运放ＬＭ３２４组成的电压比较电路中三路用于检测电源电压低于１８０Ｖ，高于２３０Ｖ、２４０Ｖ，并送单片机处理。

Ｖ４Ｃ组成过零检测电路，在Ｖ４Ｃ的第{8}脚获得的方波如图２所示。由图２可知，Ｖ４Ｃ的{8}脚输出方波的上升沿和下降沿处为交流过零点，该信号送单片机Ｐ３．７口处理。

Ｕ７等组成可控硅触发电路。Ｕ７为ＭＯＣ３０４１，内部有过零检测和相关电路。这里采用过零触发，主要是为了减少谐波干扰。Ｒ２５、Ｃ５是可控硅保护电路。Ｒ２４是可控硅触发电阻，其值由公式Ｒ＝220(根号2)／I(A)Ω决定，式中Ｉ（Ａ）是可控硅的标称容量。需要说明的是，如果等单片机检测到过零点后，再控制Ｕ７触发可控硅，则因交流零点已过，Ｕ７无法检测到过零点，故需要在程序中进行处理，即从Ｐ３．７输出如图３所示的触发波形方可正常触发。

实现此过程的主要程序如下：

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
　　……

为什么要用上述方法去触发可控硅呢？因为用此法在检测到高于２３０Ｖ或２４０Ｖ时，可以控制电机的功率，避免电网电压升高时输出功率增大，电机过热。

具体方法是：当电源电压高于２３０Ｖ或２４０Ｖ时，在数个正弦波后丢掉一个正弦波，丢掉的多少由电压高低决定，但不能连续丢掉多个正弦波，否则电机运转不平衡。丢掉的正弦波与保留的正弦波为一定比值。当需要从１０个正弦波中丢掉２个的时候，采用５个里丢掉１个的办法。当电压低于１８０Ｖ时，则停止触发可控硅，以保护电机。

蜂鸣器用于状态的提示，数码管用于显示状态，24C04用于保存设置数据，按键用于进行各种设置。
当电源短时间中断时，只要程序检测出Ｐ３．２大于２０ｍｓ无上升沿或下降沿，便说明断过电，程序控制延时５～７分钟再触发通电即可。

线路连接：Ｍ１为冰箱电机。将其中一根线切断，接至Ａ、Ｂ两点即可。只改变电机接线，其他接线不变，不会影响冰箱的工作。

由于电路采用单片机控制，故此电路也可以用于温控器失效的冰箱，此时只需修改程序即可。对程序作改动，还可将其用于电炒锅调温、电炉调温、电热毯调温、节日花样彩灯、空调控制等。