电子温控器不仅在温度特性上与压力式温控器相同，而且根据冰箱厂家的要求可以很容易地改变温度特性，省去了压力式温控器因改变温度特性而需要组织生产新零件的程序，加快了新产品配套过程，并降低了生产成本。该电子温控器同时具有半自动除霜功能：根据需要，可手动启动除霜加热器，到达设定温度时自动停止除霜。

一、工作原理

1. 电源

如图 1 所示，交流 220 V 经变压器 TR1 降压后，再经整流、滤波输出约 12 V 直流电压，供给压缩机继电器 RC 和除霜加热丝继电器 RH；同时经 R20、D8、C7 稳压后输出约 6.8 V 直流电压，供给其余逻辑控制电路。

图 1　电子温控器电源与温度控制电路

2. 温度控制

本电子温控器采用负温度系数（NTC）热敏电阻 R_t1、R_t2 作为感温元件：其在常温（25 ℃）时的电阻值约为 3.8 kΩ，正常工作温区大致在 −60～+100 ℃ 之间，并用环氧树脂及金属外壳封装，以适当降低温度感应灵敏度；它具有灵敏度高、热惯性小、低温阻值大、在一定温度范围内阻值基本呈线性变化、价格便宜等优点，可广泛用于温度控制及检测。

电子温控器逻辑控制原理如图 2 所示：电冰箱压缩机的开停由冷藏室的温度控制，R_t1（冷藏室热敏电阻）为冷藏室温度传感器，R_t1 和 R19 组成分压器，随着冷藏室温度的变化，IC1（四电压比较器 LM339）的 5、6 脚电压 V₆ 随之改变，IC1 的 4 脚电压恒定不变：

V₄ = 30/(30 + 20)×6.8 = 4.1 V

IC1 的 7 脚电压由温度调节电位器 R4 决定：当电位器 R4 调至低档（温控器暖点）时，R3、R4 的等效电阻 R34 = 0.49 kΩ，此时

V₇ = (1.1 + 0.49)/(1.1 + 0.49 + 2.4)×6.8 = 2.71 V

当电位器 R4 调至高档（温控器冷点）时，此时

V′₇ = 1.1/(1.1 + 0.52 + 2.4)×6.8 = 1.86 V

当电位器 R4 调至中间位置（温控器中点）时，选择 R4 电位器阻值呈线性变化，此时可计算出 V″₇ = 2.3 V。由 IC1 的 7 脚电压变化值可以看出：V″₇ ≈ 0.5(V₇ + V′₇)。这样，通过合理选择热敏电阻 R_t1，可使温控器停机温度随电位器位置的不同而基本呈线性变化。

图 2　逻辑控制原理

当电冰箱通电后，由于温度较高、R_t1 阻值较小，此时 V₆ > V₇ 且 V₆ > V₄，故 IC1 输出 V₁ =“0”、V₂ =“1”；此时 IC2（四或非门电路 CD4001）的 4 脚输出 V₀₂ =“1”，压缩机继电器 RC 吸合，电冰箱开始制冷。随着温度的降低，R_t1 阻值增加、V₆ 随之减小：当温度降至约 4 ℃ 时，R_t1 = 6.7 kΩ，此时 V₆ = 4.1 V；因 V₄ = 4.1 V 不变，故 V₆ > V₇，此时 V₂ =“0”，IC2 的输出 V₀₂ =“1”保持不变，电冰箱继续制冷。

随着温度的进一步降低，R_t1 阻值继续增加、V₆ 继续减小。假设调温电位器置于中点（V₇ = 2.3 V），则当温度降低至约 −20 ℃ 时，R_t1 = 19.6 kΩ、V₆ = 2.3 V，与 V₇ 相等；此时比较器翻转，IC2 输出 V₀₂ 再次反转为高电压，压缩机继电器 RC 吸合，电冰箱重新制冷。如此反复，冷藏室探头处的温度被控制在 +4～−20 ℃ 之间波动。

图 3　温度特性与调温电位器位置的关系

由以上分析可以看出，温控器开机温度（C/ON、W/ON）维持在 +4 ℃ 保持不变，而停机温度可随调温电位器位置不同而改变，其温度特性与调温电位器位置的关系如图 3 所示。此例中：C/OFF = −24 ℃、W/OFF = −16 ℃、N/OFF = −20 ℃、C/ON = W/ON = +4 ℃，从而达到了 WDF 系列温控器定温复位的要求；改变电阻参数，即可改变开、停机温度特性，满足不同用户的要求。

二、半自动除霜

半自动除霜的控制电路由 IC1（四电压比较器 LM339）的另外一半及其外围电路组成，对 IC1 进行分析可知：

正常时（即按钮 AN101、AN102 都未按下时）：IC1 的 8 脚电压 V₈ = V₁₁ = 5.6/(5.6 + 3)×6.8 = 4.43 V，IC1 的 10 脚电压 V₁₀ = 6.8 V；IC1 的 9 脚电压 V₉ 随除霜热敏电阻 R_t2 的阻值变化而变化——温度升高、R_t2 阻值降低、V₉ 增高；温度降低、V₉ 减小。

当冷冻室温度较高时 V₉ > V₈，这时即使按下除霜按钮 AN101，因为 IC1 的输出端 V₁₄ =“1”，则 IC2 的输出 V₀₁′ =“0”，除霜继电器 RH 不导通，故此时不进行除霜加热。当冷冻室温度较低使 V₉ < V₁₁ 时，则 IC1 的输出端 V₁₃ =“0”，IC2 的输出端 V₀₁′ =“0”保持不变，也不会进行除霜加热；此时若按下 AN101 按钮，则 V₁₀ = 0，IC1 输出翻转，IC2 的 V₀₁′ 变为“1”，除霜继电器 RH 导通，开始除霜加热，直至除霜复位温度到达后自动停止。

由上述分析可知，该电子温控器开机温度 C/ON（W/ON）= 4 ℃ 保持不变，停机温度在 −16～−24 ℃ 之间变化，除霜复位温度约为 6.5 ℃，实现了定温复位温度特性要求，并具备半自动除霜功能；其具有控温精度高、易于组织生产、配套设计快捷等特点，改变相应的电阻组合，即可很容易地改变开机、停机、除霜温度特性。