爱拓升牌STR-30T-5电热水器控制电路由电源继电器板和控制显示板两部分构成,电路原理图参见下图1。

        一般所谓快热式或速热式电热水器均指其(无水箱)加热功率较大(本机有3200w和2300w两个加热器),加热速度快,加热时间短。由于加热时取用工频市电电流较大,所以电源线采用3x2.5mm²的护套软线,电加热器控制继电器触点额定容量为30A,有足够的电流余量,大大提高了工作可靠性,延长了使用寿命。

一、电路原理简述

        为方便分析故障原因,先筒要介绍该热水器控制原理。热水器主控电路采用先进的S3F9454BZz-DK94(C2)单片微机芯片,它采用20脚双列直插式扁平封装,工作电压VDD-VSS0为5V,具有P0.0-P0.7一组8位I/O(输入/输出)口、P2.0~P2.6一组7位I/O口、内含A/D(模/数)转换器,还具有自检、 温度检测显示、功率调整显示等功能,其各脚功能和用途见表1。

       220V交流市电经T1降压VD1~VD4整流后,通过复位开关S1(常闭)为K1~K3提供12V电源,并经IC1(7805)稳定为5V,为单片机IC2、控制及显示电路供电;在不使用热水器时,5V电源经R10(1kΩ)为单机供电,以降低静态功耗。打开水龙头使用热水器时,在水流推动下s2闭合,将R10短接,以提供较大的电源电流;S3为功率(水温)选择开关,有高(3200W+2300W)、中(3200W入低(2300W)、冷四挡。继电器吸合和发光指示管对应关系见表2。

        其中LED4为双色发光管,加热时发红(R )光,冷水时发绿(G)光,VT5为驱动管;RT为负温度系数水温检测热敏电阻,水温信号经IC2 19脚内部A/D转换器变换成数字信号后,由双位数码管SD1显示水位。IC2 12~18脚输出笔段信号,5、11脚输出个位和十位数码管选通信号。当加热水温≥60°C时,IC2 7、8、3脚输出低电平使VT1~VT3截止,K1~K3释放,EH1、EH2失电停止加热;R12、R13、VT4、HA组成蜂鸣器提示音电路:电极JP1、C3、C4、R6~R8、VS组成漏电检测电路;IC2未设专门的复位控制电路,可按一下S1瞬间切断电源再立即接通,实现控制和显示电路的复位清零。

二、故障检修实例
       例1:不加热或加热器工作失常。无论S3置高、中、低挡,EH1、EH2均不工作,热水器出水口为冷水。
       (1)如全部指示灯及数码管均不亮,说明整机不工作,重点检查直流电源,如FU烧断,T1绕组断线,VD1~VD4坏损,S1常闭触点接触不良或连线断脱,IC1损坏,EC1、EC2、C1、C2击穿或漏电;
       (2)检查温度传感器RT,当RT性能变差造成常温阻值过低或击穿漏电时,IC2 19脚水温信号电压过低,单片机误判为水温26°C,停止⑦、⑧、③脚的高电平输出,K1~K3均不吸合:
       (3)IC 10脚正常电压为4.2V,若10脚电压接近0V,表示已收到热水器漏电信号,单片机停止加热器工作。原因一是漏电检测电路误动作,以单向可控硅VS(MCR100-8)击穿、漏电为多见;二是加热器EH1、EH2加热芯与金属外壳相碰漏电,或加热管外壳出现微细裂纹导致水渗入加热芯;
       (4)K3不吸合或其常开触点接触不良。一般为VT3开路性损坏,IC2③脚、R9、K3线圈开焊,VD5击穿漏电,K3常开触点氧化、锈蚀导致接触不良及主回路火线(L)断脱。提示:若K1、K2发生不吸合或接触不良故障,S3高挡加热功率将变成中或低挡,可参考K3检查方法排除故障;
       (5)若上述检查均正常,可判断为单片机S3F9454BZZ-DK94损坏。该单片机也用于其他家电,如汇成HC-16电磁炉、希贵C18电磁炉、华帝HS20P电磁炉、金灶冈-68H泡茶炉等,由于所需功能和控制对象不同,其内部掩膜ROM中写入的控制程序及I/o口也有区别,更换单片机时必须选用型号(包括型号后缀)完全相同的芯片,否则会因引脚功能及控制程序不同,导致热水器不能正常工作。
        例2:发光管或数码管显示异常。指示灯或数码管显示紊乱或不显示:(1)数码管 SD1显示温度值与实际水温不符,偏高或偏低,主要是温度传感器RT性能变差,分压电阻R15变值,EC3漏电等引起IC2 19脚温度信号电压发生变化所致;(2)数码管个位(或十位不显示。通常是IC2⑤脚(或11脚)开焊或印,刷线路铜箔断裂,使位选通信号中断引起数码管无显示,而数码管内部公共电极COM1(或COM2 )开路的可能性较小;(3)数码管显示缺笔段,例如C笔段,原因是Ic2 12脚或限流电阻R22脱焊开路相关印刷线路连线断裂;(4)加热功率指示灯不显示,如果LEDI~LED4都不亮,一般是IC2⑥脚、R16开焊或VT5开路损坏,也可能是IC2④脚开焊、S3公共端接触不良。如果只有某指示灯不亮,例如LED2不亮,则为S3的中挡刀位接触不良,LED2损坏或相应连线开路。