一、控制电路工作原理简述
该电热水器控制电路由电源、水位检测、加热控制及显示三部分组成,原理电路见图1。
1.电源电路
220V交流市电经保险FU后分成两个支路: -是由继电器K两组常开触点K-1、K-2控制为加热器EH供电,此为交流主电源; 二是经电源变压器T降压至AC14V,经VD1~VD4桥式整流、C1平滑滤波后形成17.8V直流电压(实测值),为IC1、水位检测电路及继电器K供电。同时经R2限流,由VD6稳定为9.7V为加热控制及显示电路供电。此为辅助直流电源。
2.水位检测电路
由六反相驱动器IC1、输入上拉电阻R6~R11、水位电极、限流电阻R19~R24,水位指示发光管LED1~LED6等组成,指示间隔为储水箱1/6高度。IC1的型号为MC14069、CD4069等。放置在储水箱最下部的公共电极接地,六个检测电极按储水箱高度1/6排列,与IC1六个反相器输入端依次相接。无水时电极悬空,由于R6~R11的上拉作用使对应反相器输入高电平,输出低电平,LeD不亮;当水超过电极时,反相器输入变为低电平,输出高电平,对应LED发光。例如,当水位超过3/6电极时,LED1~EED3不亮,LED4~LED6发光,表示水位达到储水箱高度的3/6。
IC1 检修实测数据:14、⑦脚间电源电压17.8V;无水时反相器输入电压为7.8V, 输出电压0V;有水时反相器输入电压为0.2V ,输出电压16.2V。
3.加热控制及显示电路
以四电压比较器IC2为核心组成,其中IC2-1.IC2-4作加热控制,IC2-2、IC2-3作加热指示,IC2的型号为LM339、SF339、ANI339、IR2339等均可。加热器工作由VT驱动继电器K吸合来实现,有两路加热控制信号:一是储水箱水位控制。当水位达到2/6电极高度时,IC1④脚输出16.2V 电压加到IC2-4⑤脚,使其同相端⑤脚电压大于反相端④脚电压(3.6V), ②脚输出5.2V高电平,Vt导通并驱动K吸合,加热器eH得电开始加热,此时水温应低于调温电位器RP设定值。若水位低于2/6电极,IC1④脚为0.2V,IC2-4⑤脚电压小于④脚电压,②脚输出0.16V低电平,这时无论IC2-1①脚输出电平高低,VT均不能导通,K处于释放状态,EH无电不加热,实现缺水保护;二是储水箱水温控制。温度传感器RT为负温度系数热敏电阻(NTC),安装在储水箱中随时检测水温。当水温低于RP设定温度时,RT阻值较大,与R14对R12.VD7提供的3.6V基准电压分压后,使IC2-1同相端⑦脚电压大于反相端⑥脚电压,①脚输出5.2V高电平,VT导通,K吸合,EH加热。当水温高于RP设定值时,RT阻值变小,与R14对3.6V分压后使IC2-1⑦脚电压低于⑥脚电压,①脚翻转为低电平0.16V,此时无论IC2-4②脚输出电平高低,VT均截止,K释放,EH失电停止加热,实现水温过高保护。
IC2- 2、IC2-3的同相输入端与反相输入端交叉连接,组成窗口电压比较电路,用以驱动加热指示灯LED7。LED7为红(R)、绿(G双色LED,IC2-2.IC2-3⑨、10脚接3.6V基准参考电压,⑧、11脚接IC2-1①脚和IC2-4②脚输出的加热控制信号,为EH加热时IC2-3 13脚输出1.8V电压使LED7红管发光,此时IC2-2 14脚输出0.12V,LED7绿管熄灭;反之,EH停止加热时,LED7绿管亮,红管灭。
IC2各脚功能和不同状态的工作电压及在路正反向电阻值见表1,供检修参考。
二、常见故障检修实例
例1:接通电源后,水位指示灯和加热红、绿灯均不亮,整机不工作。分析检修:检查保险U未烧断,电源变压器T初级输入市电也正常,但次级整流输出电压只有2.6V,正常值约为17.8V。 检查整流管及电源滤波电容,发现C1严重漏电,C1的标称值为470uF/16V,实测VD1~VD4整流输出已达17.8V,显然是C1耐压不足引起的击穿漏电。选一只470uF、耐压25V电容更换后,故障排除,并消除了故障隐患。
例2:储水箱注水后,水位指示正常,红色加热指示灯亮,但不加热。分析检修:根据故障现象,先检查交流主回路,测加热器EH( 1250W )两端电阻为38.7Ω正常,检查继电器触点K-1、K-2也无烧损和接触不良迹象,说明交流主回路无异常。检查继电器K驱动电路,发现继电器限流电阻R26烧焦变黄,焊开一端测量已烧断开路,进一步检查VT的c、e已击穿短路。分析是VIT击穿短路后,导致R26承载电流增大而烧断变色。同时更换R26(10Ω/0.5W)、VT(9013)后试机,热水器加热功能恢复正常。
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