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
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 |