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鲁斌牌QZD

2015-10-29 10:09 来源:学术参考网 作者:未知

论文摘要:详细分析了鲁斌牌QZD-1型储水式电热水器的电路原理,介绍了该热水器的电源电路,水位显示电路,防止干烧电路和防止漏电电路。重点介绍了水位显示电路和防止干烧电路,水位显示电路主要以IC1(MC4069)反相器为核心,可以检测注水到某一位置;防止干烧电路主要以IC2(LM339)比较器为核心,实现当水箱水位低于2/6位置时断电。最后,就该电热水器可能出现的故障,给出了针对故障进行检修的方法,为初学电热水器设计与检修者提供参考。
论文关键词:储水式电热水器,反相器,比较器,原理,检修
  引言
  随着生活水平的日益提高,人们对家庭生活中的舒适要求也越来越高,各种各样的家电产品方便了人类生活。热水器作为现代家庭生活中的一种清洁器具,是指通过各种物理原理,在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置,按照原理不同可分为,电热水器、燃气热水器和太阳能热水器三种。以电作为能源进行加热的热水器通常称为电热水器,可为家庭提供淋浴以及涮洗等日常用热水。
  1鲁斌牌QZD-1型电热水器特点
  电热水器按储水方式可分为即热式和容积式(又称储水式或储热式)、速热式(又称半储水式)两种,家庭用热水器绝大部分是储水式热水器,这是相对于即热式热水器而言的。储水式热水器则通常有一个水箱盛水,通过胆体内部的加热管加热,使水达到设定温度。鲁斌牌QZD-1型电热水器属于储水式电热水器。其主要特点有以下三点:(1)具有水位显示功能;(2)具有防止干烧的功能;(3)采用双路开关同步控制电热管,以确保淋浴过程中不漏电。
  2鲁斌牌QZD-1型电热水器的工作原理
  电热水器是作为一种可供洗浴、厨房等使用的家用电器,具有无污染、安全、保温时间长、使用方便等优点,鲁斌牌QZD-1型电热水器还具有防止干烧和防止漏电等功能,其电路结构主要由电源电路,水位显示电路,防止干烧电路和防止漏电电路等四部分电路组成。
  2.1电源电路
  由图1可知,通电后,220V市电经14V电源变压器T的变压,变成14V低压交流电,再经VD-VD(1N4001)四个整流二极管的整流和C(470μF/16V电解电容)的滤波,输出12V直流向IC1(MC4069)供电;同时,12V的直流经过电阻R2(220Ω)、稳压二极管(9V6)的稳压输出9.6V的直流向IC2(LM339)供电,使IC2的14引脚输出高电平,给电源指示灯供电,即绿色发光二极管发光。
  
  图1鲁斌牌QZD-1型电热水器电源电路图
  2.2水位显示控制电路
  通电以后,先设定欲加热温度,然后转动三通阀门至冷水位置,如图2所示,注入冷水。
  
  图2三通阀结构图
  2.2.1水位显示核心元件介绍
  随着注入水量的增加,水位开始显示。该电路用到的核心元件是IC1(MC4069)反相器,其引脚功能如图3所示,MC4069由六个COS/MOS反相器电路组成,此元件主要用作通用反相器,即用于不需要中功率TTL驱动和逻辑电平转换的电路中。鲁斌牌QZD-1型电热水器水位开关是在内胆壁设置了7个电极,其中有6个水位显示段,分别是1/6、2/6、3/6、4/6、5/6和6/6,另外一个在内胆壁底部接地,如下图4所示。
  
  图3MC4069反相器引脚功能
  2.2.2水位显示工作原理分析
  结合图3的MC4069引脚功能和图4的水位显示原理图,可以分析得出以下表1的反相器与水位显示对照表,即,当无水时,水位输入引脚均为高电平,当注入水达到水箱的1/6位置时,由于与1/6位置相连接的是IC1的5脚,则5脚变为低电平,那么经过反向后,由6脚输出高电平,经过电阻R24推动1/6显示发光二极管发光。同理,继续注水达2/6、3/6、4/6、5/6和6/6位置时,如表1所示,IC1的3、1、13、11和9引脚相继变为低电平,而对应的显示输出引脚4、2、12、10和8引脚分别输出高电平,与输出引脚相对应的二极管依次发光,达到水位显示的目的。
  
  图4鲁斌牌QZD-1型电热水器水位显示电路图
  表1IC1与水位显示对照表
  


  由图6可知,当设定温度高于实际水温时,IC2的7脚的电压高于6脚时,使IC2的1脚输出高电平。又因为IC2的1脚和2脚是与逻辑关系,所以要求IC2的2脚同时为高电平(即水位位于2/6位置以上)时,才会使VT(9013)导通,从而使继电器K1的线圈得电,其常开触点动作,加热管开始加热。
  2.4防止漏电原理分析
  在淋浴过程,如果加热管继续加热工作,将会很不安全。为了确保鲁斌牌电热水器在淋浴过程中的使用安全,将温度控制旋钮旋至最低档位置,此时IC2的7脚电压最低,而由于先前的加热,通过热敏电阻RT的检测送到IC2的6脚,使IC2的6脚电压一直超过7脚,输出端1脚输出低电平,三极管VT(9013)截止,与空烧类似,加热管不工作,确保淋浴过程的安全性。
  通过对电源电路、水位显示电路、防止空烧电路以及防止漏电等部分电路图的分析,可以绘出如下总电路图,如图7所示。
  图7鲁斌牌QZD-1型电热水器的工作原理总电路图
  3故障与检修
  热水器是我国近年来产量增长最快的家电产品之一,其质量好坏关系到广大用户的切身利益,所以对热水器的检修就显得尤为重要。
  对于电热水器的常规检修,首先要检查电源的好坏,方法为,用万用表分别测量零线、火线和地线均不导通为正常,否则应修复电源部分;其次,如果电源正常,出现漏水问题,一般是管道连接或者三通阀出现故障,应重新拧紧或更换;最后,通电后,如果出水不热,在冷热水调节无误以及温控器完好的情况下,一般是电热管损坏,应更换电热元件。
  4小结
  随着我国电力工业的发展和人们环保安全意识的增强,家用电热水器的应用越来越普遍,目前国内热水器市场潜力巨大、需求旺盛、竞争激烈。本论文通过以鲁斌牌QZD-1型电热水器为例,详细分析了储水式电热水器的工作原理以及常见故障的检修,简洁易懂,有利于提升初学电热水器者的学习兴趣,并为其它电热水器的原理设计与排故具有一定的借鉴意义。
参考文献
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水位显示

IC1反相器

1/6

2/6

3/6

4/6

5/6

6/6

水位输入引脚

5

3

1

13

11

9

显示输出引脚

6

4

2

12

10

8