电热水壶

图解电热水器的工作原理

发布时间:2023/1/20 21:49:07   

以储水式电热水器为例。储水式电热水器储满水后通电,电源(ACV)经控制电路为加热器供电,加热器对储水罐内的水进行加热。当加热温度大于设定温度时,温控电路切断电源供电,进入保温状态,可以用水洗浴;当水温下降,低于设定温度时,温控电路再次接通电源进行供电,可实现自动温度控制,始终有热水可用。

下面以几种典型电热水器控制电路为例,了解电热水器的工作过程。

1海尔FCD-JTHC50型电热水器的工作过程

海尔FCD-JTHC50型电热水器的整机电路如图7-14所示。该电路主要是由电源电路、水位检测电路、温度控制电路和显示电路等部分构成的。

(1)电源电路

交流V电源经继电器触点K1-1、K1-2为加热器供电。加热器受继电器的控制,继电器得电,触点闭合,加热器工作;继电器断电,则加热器停止工作。

交流V电源同时经降压变压器T1变成交流14V低压,再经桥式整流堆电路输出约+18V的脉动直流电压,经C1滤波后,为IC1和继电器供电。

+18V电压经R2和VD6(9.7V)稳压后为温度控制电路和显示驱动电路供电。

(2)水位检测电路

水位检测探针设在储水罐中,每1/6的位置设置一个探针,每个探针接在六反相器的各自输入端,并经上拉电阻接电源,反相器的输出接发光二极管。当储水罐内的水淹没探针时,该探针便通过水与地相连,使相应的反相器输入端电压为0V,经反相器反相后输出高电平(约为16V),经限流电阻后与发光二极管相连,该发光二极管发光,可指示水位。

图7-14

(3)加热器控制电路

加热器的控制继电器K1是由三极管V1控制的,接在三极管集电极电路中。三极管V1导通,则继电器K1线圈得电,触点动作;三极管V1截止,继电器K1失电,停止工作。

三极管V1是受IC2-A、IC2-D两个电压比较器控制的。其中,IC2-A是受温度传感器RT控制的。RT是负温度系数的热敏电阻器,环境温度降低,RT阻值变大;环境温度升高,RT阻值变小。

RT接在IC2-A同相输入端。IC2-A的反相输入端是由分压电路构成的基准电压输入端(其电压值通过RP可调)。当水温低于设定值时,RT的阻值比较大,其上的电压也比较高,高于6脚的电压,因而IC2-A的输出端1脚输出高电平,使三极管V1导通。

三极管V1还同时受IC2-D的控制。IC2-D是受水位开关控制的。当储水罐内的水高于2/6时,IC2-D的5脚为高电平(16V),4脚接稳压管VD7的正极(3.6V),5脚高于4脚电压则输出高电平(5.2V),同时IC2-A也输出高电平,则三极管V1导通,继电器K1线圈得电,触点K1-1、K1-2接通电源,加热器开始工作。

如果储水罐内的水很少或没水,IC1的4脚为低电平,则IC2-D的5脚为低电平,使IC2-D的输出为低电平,V1的基极被锁定为低电平,不能导通。即使温度较低也不能使V1导通,这是防干烧功能,防止在无水的情况下为加热器供电。

(4)显示驱动电路

显示驱动电路就是工作状态的指示电路。当处于加热状态时,IC2-A和IC2-D的输出均为高电平(5.2V),该电压加到IC2-B和IC2-C的8脚和11脚,IC2-C的输出端13脚为高电平,红(R)色发光二极管点亮。

当加热器加热到达设定温度时,IC2-A的输出端变为低电平,加热器停止加热状态,IC2-B和IC2-C的8脚和11脚为低电平,9脚和10脚为3.6V电压时,IC2-B的14脚输出高电平,13脚输出低电平,使绿(G)色指示灯点亮,红色指示灯熄灭,处于保温状态。

2采用单片机(AT89C)的电热水器控制电路

图7-15是采用单片机的电热水器控制电路,采用AT89C微处理器芯片作为控制核心。AT8PC的引脚排列和内部功能框图如图7-16和图7-17所示。



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