[教学]电热水瓶电路原理

[教学]电热水瓶电路原理 电热水壶的特点 电热水壶的壶体与电源分体结构，烧水时接通电源， 水沸时自动断电，操作安全。采用大功率加热，加热速 度快，烧开一壶水只需4,5分钟，具有自动控温，水 开后自动断电功能，并设置防干烧、超温双重保护。 二、电热水壶的基本结构 电热水壶结构如图1所示，主要由壶体、电源连接器、 发热器、蒸汽感应控制器和防干烧温控器等零部件组 成。 l、壶体 装水容量1(8L用耐高温塑料制成。按壶盖按 钮，可以打开壶盖。水位窗印有最低水位MIN、最高水 位若MAX，注水多少一目了然。提手上端装有指示灯， 亮红光示通电加热(熄灭表示水已烧开。提手下端装 有开,关按键，按下按键自动烧水，水烧开后，按键自动复位。 2(电源连接器由接电底板、接电插座和电源线 等组成。壶体插入接电插座自动通电，拿起壶体 自动断电，使用安全。 2(电源连接器由接电底板、接电插座和电源线 等组成。壶体插入接电插座自动通电，拿起壶体 自动断电，使用安全。 3，发热器是烧水热源，其结构如图2所示。它主要 由不锈钢电热管、连接端盖、底座和接电插头等 组成。发热器功率1500W，用Φ8mm不锈钢电热管制成，两引脚通过底座的触点与接电插头连接，同时电热管的中点(即发热温度最高点)与连接端盖焊成一体，用于防干烧传递热量。发热器底座内部装置防干烧温控器，上方装置蒸汽感应控制器。发热器自成电源回路。 4，蒸汽感应控制器其作用是水烧开后自动断电，结构如图3所示。它主要由热双金属片、动静 触点、弹簧片、摆动架和按键等组成。蒸汽感应控制器 装在发热器插口上，感温部分正对蒸汽管。热双金属片 (型号:ISC-108SP)由热膨胀系数不同的两种金属片轧制 成片状，其中一片膨胀系数较大，而另一片较小。控制 器末按下按键时(如图3a)，摆动架的触杆压住动触片， 动静触点呈断开状态。按下按键后(如图3b)，摆动架动 作，热双金属片受压通过支点1往右摆，与此同时，触 杆离开动触片，动静触点呈闭合状态，接通电源，发热 器发热。热双金属片感温后，热膨胀系数大的伸长多， 使双金属片向热膨胀系数小的那面弯曲(如图3b的弧形 虚线所示。当水烧开时，大量蒸汽经蒸汽管冲到热双金 属片，弯曲度达到最大极 长多，使双金属 片向热膨胀系数 小的那面弯 曲(如图3b的弧 形虚线所示。当 水烧开时，大量 蒸汽经蒸汽管冲 到热双金属片， 弯曲度达到最大 极限而产生作用 力F，热双金属 片闪动复位，带 动摆动架、按键动作，动静触点断开。 5?防干烧温控器防干烧温控器设计得很巧妙，安 装在发热器的底座内，其剖面结构如图4所示。它 主要由凸半球形热双金属片、触杆、动静触点、支 架等组成。防干烧温控器凸半球形热双金属片与电 热管连接端盖凹半球形吻合，能很好地传递电热管 热量。若水壶无水时接通电源，电热管立即高热，热量通过连接端盖传给热双金属片而反向变形，如图中弧形虚线，触杆顶开动触片，动静触点断开而切断电源。当电热管冷却至常温时，热双金属片恢复原态，动静触点闭合。 电热水壶电路原理 电热水壶电路较简单，除指示灯电路外，一般不用导线而采用接片、触点连接电路，如图5所示。XP是带接地的三极电源插头，XB是电源连接器，S是开,关按键，STl是蒸汽感应控制器，ST2是防干烧温控器，R是降压电阻，HL是加热指示灯，EH是电热管。接通220V交流电源，按下S，HL亮红光，EH开始升温。约加热5分钟，水烧开沸腾，产生大量蒸汽冲入蒸汽管，STl感温而断开，切断电源，HL熄灭，EH停止加热。 STl一经断开就不能自动复位，水温降低后，若要再加热须重按S。 若壶内无水通电，约经25秒钟，ST2自动断开电源，防止烧坏电热管。冷却后注水，电热水壶恢复正常。 阿帕其牌电热水瓶电路原理与故障检修 广东产阿帕其牌电热水瓶，采用了一块时基集成块NE555组成控制‘电路。附图为笔者根据实物绘出，供维修参考。 一、电路 接通市电，AC220V经RF/STI通过C1/R1降压限流，由DZ1-DZ4全桥整流、C2滤波、DWl稳压后得到约13V稳定直流电压给IC时基电路(NE555 )供电，该电压又经R3与恒温温控器ST2加到IC?脚，再经DZ5、R5送人ICOO脚。由于IC?脚、?脚均呈高电平，使IC输出端?脚与?脚呈低电平，此时继电器J得电吸合，常开触点闭合接通，220V交流电通过J-1加到煮水加热器EH1上，EH1得电工作，同时指示灯(红)发光指示处在煮水状态。 当电水瓶的水烧开，而温控器ST2达到温控点9190时，ST2动作，内部常闭触点断开，IC内部常闭触点断开，IC?、?脚失去触发电压，时基电路内部翻转，使?、?脚输出高电平，继电器断开，停止继续加热，指示灯LED2(绿)点亮指示保温状态，保温加热器EH2继续工作来维持水温。 图中SB1按键为再沸腾按钮，当按下SB1时，13V直流电压经SB1,DZ5向C3充电，同时IC?、?脚再次呈高电平，IC内部也再次翻转，使得?、?脚再次输出低电平，继电器吸合，EH1得电工作。 当C3两端的电压经过电阻R4慢慢泄放掉后，约50秒左右，IC内部再次翻转，再次回到保温状态，这期间足以让电热开水瓶再次达到沸腾状态。 杯碰K或按SB2按钮时，220V电压经过保温电热器EH2串联降压后加到由DZ8-DZ11组成的整流桥(实为半波整流)，此时出水电机M得电并带动出水泵工作。 电路中ST1起防止电热开水瓶无水干烧保护功能。 二、常见故障检修实例 1.通电后红色指示灯点亮，但水温和很低。由于红色指示灯能够点亮指示，说明时基电路NE555工作正常，此故障是煮水加热器(主)没有工作，而只有(副)保温加热器工作的现象，测量主加热器两端电阻正常，通电测继电器能够吸合，但EH1两端无220V交流电，说明继电器损坏(触点烧毁)更换该继电器后故障排除。 2(按下出水键不出水。无论按下出水开关K或按键SB2均不出水，说明开关按键正常(因出水开关或按键同时损坏几率很小)，故障应是供电电路或电机损坏所造成，首先查整流桥输出电压(在按下SB2时)正常，再取下电机，外加12V直流电压测试电机也不能转，是电机损坏，予以更换后正常。另一例为二极管DZ7击穿短路造成电机无供电，此故障多于电机损坏，应重点检查。 注意:在通电检修故障时应注意防止触电，因整个电路未经隔离，电路为热底板。 山东 尹怀志