当压缩机停止工作一段时间后，箱内温度逐渐上升，首先使Q802的U7>U6，U1的输出为“1”，由于此时基本RS触发器的①脚电压仍为高电平，所以输出端U3仍为“0”，压缩机继续停转。
当箱内温度升高至U4>U5时，输出端U2为“0”，触发器又复位使三极管Q811导通，压缩机再次启动运转，这样周而复始地使电冰箱进行正常的制冷循环。
表3.1操作面板档位与温度及A2反相端电位的关系
蒸发器温度
A2反相端电压
1
弱冷（—19℃）
2.2V
4
通常（—22℃）
2.0V
7
较冷（—25℃）
1.8V
HEAYCOOL
强冷（—28℃）
1.5V
GR—204E电冰箱的温度传感器安装在冷藏室蒸发器附近，所以此电冰箱是由冷藏室温度控制压缩机的开停。
图3.3传感器外形和特性曲线
温度传感器是一只负温度系数的热敏电阻。
外形和特性曲线如图3.3所示，当温度升高时，它的阻值减小；当温度降低时，它的阻值增加。
在电路中，它把冷藏箱温度的变化转换成电信号。
3.3分析温度检测电路和温度调节电路
温度检测电路如图3.4所示。
当冷藏室温度升高时，热敏电阻Rｔ的阻值就减小，电压Uｓ增加。
如Uｃ=6.8V，冷藏室温度为30℃时，传感器阻值为2.16千欧。
则此时Uｓ为5.59V。
反之，冷藏室温度降低时，传感器阻值增加，电压Uｓ就随之下降。
这样就把温度的变化转化成电压的变化。
R806=10K
图温度检测电路
温度调节电路如图3.5所示。
滑动电阻R124是一个滑键电位器，它的滑动键就是该电冰箱的温度设定钮，改变滑键的位置就可以改变电压Uｒ的大小，Uｒ的变化决定压缩机的开停，于是就控制电冰箱冷藏室的温度。
调节滑键电位器可使Uｒ在设定范围1.5～2.2V之间变化。
图温度调节电路
分析关机,开机,开关机的检测电路
关机检测电路
关机检测电路如图3.6所示。
在这个电路中，由比较集成电路Q802发出停机信号。
工作原理：
利用Q802的一组电压比较运算放大器，将温度检测电路输出的电压Uｓ与温度调节电路中设定电压Uｒ进行比较，以确定压缩机的工作状态，⑦脚是正输入端，⑥脚是负输入端，①脚是输出端。
温度传感器检测的电压信号Uｓ加到⑦脚上，温度调节按钮预选设定的电压Uｒ输入到⑥脚，比较器对这两个电压进行比较。
当UｓUｒ时，①脚就输出高电位（常用“1”表示），压缩机一直运转。
图关机检测
开机检测电路
如图3.7所示。
比较运算放大器的④，⑤脚负责发出“开机”信号。
电阻R801和R802的直流电压进行分压，使Q802的⑤脚电压固定在近似4V，冷藏室传感器输入的电压US接入到④脚，电压比较器对这两个电压进行比较，以确定压缩机的状态。
当冷藏室的温度上升时US也在上升，US﹥4V时，Q802②脚输出端为低电平，这就是开机信号。
当冷藏室传感器所感受的温度在3.5℃上时，Q802②脚输出端输出低电平。
图开机检测电路
开关机检测合成电路
如图3.8所示，把温度检测电路、温度调节电路和开关机信号电路组合在一起就构成了合成电路。
将冷藏室温度传感器检测的US信号分别输入到比较器的④脚和⑦脚，然后与⑤脚和⑥脚输入的电压进行比较，②脚根据结果输出开机信号，①脚则输出关机信号。
图开关机检测合成电路
开关机信号识别及控制
控制压缩机的开停仅仅依靠检测电路和信号输出电路还不够，还必须有开停机信号的识别和执行机构，即信号判断和控制电路。
GR—204E电冰箱控制电路中，开停机信号的识别是利用锁存电路的输入输出特性来实现的，电路原理图3.9所示。
①脚和⑥脚是输入端，③脚是输出端，当①脚输入高电平时，③脚输出低电平。
当①脚输入低电平时，③脚输出高电平。
当⑥脚输入高电平或低电平时，③脚也输出高电平或低电平。
图锁存电路原理图
开关机的信号识别是利用Q801中的两组双输入端与非门构成的一个基本RS触发器来进行的，而开停机的执行，则是根据Q801输出电位的高低，控制晶体三极管Q811进入饱和或截止状态，使继电器RY01的触电闭合或释放，以控制压缩机的开与停。
其电路如图3.10所示。
图开关机信号的识别与执行机构
当开机的信号输入到Q801的①脚时，因输入的开机信号是低电平，Q801⑥脚得到的是高电平，所以输出端一定是高电平。
这个高电平使晶体管Q811的基极电位升高到0.7V，Q811导通工作，其集电极输出较大电流，继电器RY01的触点K1接通压缩机电路，压缩机开机制冷。
当冷藏室温度逐渐下降，US电压也随之下降，当US下降到低于温度调节滑键设定的指示点电压时，Q801的③脚则输出低电平，它使晶体管Q811的基极电位下降到0.5V以下，该管截止，集电极无输出，继电器RY01的触点K1自动弹开，压缩机电路被切断，停止制冷运行。
除霜电路
除霜方式为半自动除霜。
用手指按动操作盘上的除霜按键时，电冰箱便开始除霜。
它是利用绕在冷冻室蒸发器外表面上的加热丝，通电加热进行除霜的。
当冷冻室温度上升到8.5℃时，除霜电路元件自动切断除霜加热丝，接通压缩电路，开始开机制冷。
除霜电路工作原理可知，按下除霜开始按钮S101，这时电阻R119和集成电路Q801的⒀脚都接地，这就是说Q801的⒀脚输入为低电平。
因为此时刚开始化霜，冷冻室的温度仍然很低，冷冻室传感器的阻值仍很大，使Q802的⑧脚电压仍很小，即U8﹤U9。
所以Q802的⒁脚输出为高电平。
这样，根据比较集成电路的性质，Q801的⑧脚也输入高电平。
当Q801的⒀脚输入低电平，⑧脚输入高电平时，Q801的⑾脚应该输出高电平。
这个高电平使三极管Q812处于饱和状态，继电器RY02得到较大的电流，转换接点K2接通除霜加热器，开始进行除霜。
同时由于二极管D803的作用，使三极管Q811截止，压缩机处于停机状态。
TC4011BP（Q801）接成两个RS触发器。
其中，RS1用来控制压缩机的运转，RS2用来控制除霜工作。
工作过程如下：
当RS1①脚为低电平时，③脚为高电平，Q81I导通，RY01吸合，压缩机开机；当RS1⑥脚为低电平时，③脚即为低电平，QS11截止，RY01释放，压缩机停机。
在按下面板上的“除霜开始”按键时，SET端即RS2的输入端13脚接地，为低电平，这时RS2输出端11脚为高电平，Q812导通，RY02吸合，使除霜加热丝通电除霜。
同时，由于Q812集电极为低电平，通过二极管D803，使Q811截止，RY01释放，强制压缩机停机。
当冰箱冷藏室温度高于8．5℃，或按下“除霜停止”（STOP）按键时，RS2的⑧脚为低电平，输出端⑾脚为低电平，Q812截止，其集电极为高电平，RY02释放，除霜结束。
如果此时RS1的③脚为高电平，Q811则导通，压缩机运转。
TA75339P（Q802）中的三个运放（A1、A2、A3）接成三个电压比较器，以检测温控热敏电阻的阻值变化。
A1的同相输入端⑤脚加有4V的基准电压UR1，而其反相输入端④脚接有温控热敏电阻和R806组成的温度传感组件。
当箱内温度上升到一定值（约3．5℃）时，温控热敏电阻阻值下降（约降至6．7kΩ），④脚电压上升（约1V），A1输出端②脚变为低电平。
此低电平加至RS1①脚，使其③脚为高电平，压缩机开机。
比较器A2的反相输入端⑥脚加有一个可调的基准电压UR2，最大电压约为2．2V（调节到“冬季”时约为1．5v）。
A2的同相输入端⑦脚也接温控热敏电阻。
开机一段时间后，箱内温度下降，温控热敏电阻阻值变大，⑦脚电压降低。
当低于⑥脚设定的基准电压UR2时，A2的输出端①脚变为低电平，低电平加至RSI的⑥脚，使RS1输出端③脚为低电平，压缩机停机，从而实现自动温控功能。
A3与RS2一起完成半自动除霜控制功能，它的同相输人端⑨脚接有约4．4V的基准电压（由R808、R809分压而得），反相输入端⑧脚接在除霜热敏电阻及R810组成的分压器上。
除霜开始后，箱内温度逐渐上升，当升到8．5℃左右时，除霜热敏电阻阻值下降（约为5．4kΩ），⑧脚电压逐渐升高，高于⑨脚的4．4V时，A3输出端14脚由高电平变为低电平，Q812截止，除霜终止。
按下面板上“除霜终止”按钮时，直接给RS2⑧脚输入低电平，也可强制中止除霜。
当控制功能不正常时，可试拔下温控热敏电阻的插头。
这时A1⑤脚、A2⑦脚均为低电平，故A1②脚应为高电平，而A2①脚应为低电平；否则，TA75339P损坏（外围元件都好的话）。
拆下TA75339P，再检查TC4011BP，方法是：
把万用表（置电压挡）接RSl输出端③与地问，将其⑥脚短路人地，若正常的话③脚应为低电平；然后再试短路①脚与地，③脚应为高电平；否则，TC4011BP损坏。
当中途需要人工停止除霜时可按下除霜中止按钮S102，此时除霜开始按键自动弹回，Q801的第⑧脚电压电位为0V，所以Q801的⑾脚也输出低电平，三极管Q812的基极电位下降到0V，处于截止状态，集电极无输出，继电器RY02无电流通过，触点K2便断开除霜加热器，除霜中断。
除霜自动结束的过程是：
当除霜电路工作一段时间以后，冷冻室的温度逐渐上升，当冷冻室传感器的温度达到8.5℃以上时，Q802的⑧脚电压超过了⑨脚电压，这时Q802⒁脚输出为低电平，而此时Q801的⒀脚输入为高电平。
⑾脚输出为低电平，这个低电平使三极管Q812截止，继电器RY02断开除霜加热器，除霜工作自动结束
东芝GR-204E型电冰箱控制电路原理及原理方框图
电冰箱的电子控制电路由制冷压缩机电路，温度控制电路和除霜电路组成。
其中制冷压缩机电路采用集成电路控制压缩机的开停。
温度控制电路采用电子温控器，利用热敏电阻的负温度特性设置温度传感器感知箱内的温度，通过一组电压比较放大器，将温度感知电路的输出电压与固定电压进行比较，经过开停机信号的识别电路和执行机构去控制压缩机的开停。
除霜电路也是通过电压比较运算放大器组成的检知电路的输出电位，使三极管处于饱和或截止状态，从而控制继电器的动作，达到除霜的目的。
基本电路分为操作盘和控制板两部分。
操作盘设置在冰箱的前框上，其外型如图3.11所示。
操作盘由冷冻室除霜操作和温度调节两部分组成，原理如图3.12所示。
图3.11东芝电冰箱操作盘
图3.12操作盘电路图
该电冰箱除霜方式为半自动除霜。
开始除霜时由人工操作，停止除霜时可自动结束，也可人工停止。
表3.2电冰箱温度调节盘调温表
刻度盘指示点
温度调节内容
1
比“4”高3℃左右
4
冷藏室温度约3℃，冷冻室温度约-18℃
7
比“4”低3℃左右
HEAVYCOOL
环境温度＜10℃时，冷藏室温度变化较小，此时使用此点时可使冷藏室温度达到要求
操作盘上的饿温度调节是用来调节冷藏室温度的。
在温度调节的刻度盘上共有四个指示点，调节冷藏室温度时，通过调滑动调节钮，可使其与刻度盘上的指示点相对应。
也可使其对准刻度盘两点之间的任意位置。
具体调节内容见表3.2。
滑动调节键是一个控温滑键电位器，由它设定冷藏室的温度。
箱内的温度传感器将感知冷藏箱温度的变化，并将温度变化量转化为电压变化量。
这两个电压信号输入到控制板中的电压比较运算放大器中进行电压比较。
当冷藏室温度慢慢上升，超过电位器的固定电压时，比较放大器输出低电平，然后再通过信号识别和执行机构，使压缩机开始制冷运转。
1、要求每个同学能画出上面的电路图。
2、要求每个同学能讲出各个零件的名称和作用。
3、要求每个同学能对上面电路进行故障分析。
（四）实习（6课时）
1、实验目的
连接电冰箱的控制电路。
2、实验要求
会连接电冰箱的控制电路。
3、实验步骤
①组织学生先观看电冰箱控制电路的录像45分钟
②每个同学用一张纸画出电冰箱控制电路
③组织学生去实习处拆一个电冰箱的控制进口货
④让每个学生学会测控制电路的各零件
⑤分组实习，组装一个电冰箱的控制电路
4、实验器材
①电冰箱6个②温控器、PTC、热保护器各6套
③导线若干④万用表6只，起子6个
5、实验结果
6、实验总结
①要求每组电路都成功。
②写好实验报告。
③写一张实习总结。
（五）本节总结
1、会测电冰箱控制电路中的所有元件。
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