微电脑控制式电热水器电路的工作原理
2017-02-20 21:23分类：家电维修 阅读：
微电脑控制式电热水器是利用电加热器来进行加热的，该电路的工作原理可以从以下11个方面的单元电路来进行分析与说明。
1． 电源电路
微电脑控制式电热水器的电源电路如图8-3所示。主要由Ri、Cl、VD1整流二极管、VD5～VD9稳压二极管、R2、C2～C4. R4共同构成了控制电路的直流电压产生电路。220V交流电压经VD1二极管整流、Ri降压，Cl电容器滤波，输出的直流电压一路经R2电阻器
降压，由VD5～VD7稳压为24 V后作为加热继电器KA1线圈的工作电压；另一路经R3电阻器降压，由VD8稳压为10 V后一路作LED1～LED3发光二极管指示灯的工作电压，另一路经R4电阻器降压，由VD9稳压为SV后作为微处理器控制系统的工作电压。
2．时钟振荡电路
时钟振荡电路由ICl (D1703CX)的①与②脚内电路及其外接的石英晶体振荡器XT、C9、C8组成。时钟振荡电路的振荡频率由石英晶体振荡器XT的频率确定，产生的振荡信号协调各方面电路的工作。
3．复位控制电路
复位控制电路由ICl (D1703CX)的③脚内电路及其外接的R25电阻器与Cll电容器共同构成。复位电路的工作原理是利用电容器上的电压不会突变这一原理来实现的。在每次
接通电源瞬间，电源电路输出的+5 V电源一方面加到IC1的⑧脚上，另一方面又通过R25电阻器对Cll电容器进行充电，由于Cll电容器上的电压不会突变，故ICl (D1703CX)的③脚为低电平，随着Cll电容器上的充电电荷的不断增加，ICl (D1703CX)的③脚上的低电平维持一段时间（滞后IC1的⑧脚）后上升为高电平，在这段时间内，ICl (D1703CX)内电路进行清零，以防止程序出现误动作。正常工作时，ICl (D1703CX)的③脚为高电平。
4． 烧水与指示灯驱动控制电路
烧水加热器控制电路由集成电路ICl (D1703CX)的⑥脚、VD12、IC2-1、KA1继电器与烧水加热器EH1等组成。
加热器EH1是一只700 W烧水加热管，工作电压为交流220 V，该加热器的工作状态受KA1继电器的一组常开触点KA1控制，如图8-3所示。KA1继电器线圈的供电通路则受IC2-1功率反相驱动器的控制，而IC2-1功率反相驱动器则又受IC1的⑥脚（进行再沸腾操作时由⑩脚）输出信号的控制。当IC1的⑧脚输出为高电平时，该信号加到IC2-1功率反相驱动器的①脚，使其⑩脚为低电平，KA1继电器线圈中的电流通路就会形成，其常开触点KA1闭合后，就接通了加热器EH1的220 V交流电压，使其得电进行全压工作，进行烧水；与此同时，ICl (D1703CX)的⑥脚输出的高电平也加到IC2-4功率反相驱动器的②脚，其⑩脚输出变为低电平，使烧水指示灯LED3导通点亮，以示进入了烧水状态。
5．保温与指示灯驱动控制电路
保温加热器控制电路由集成电路ICl (D1703CX)的⑦脚、Rll、R12、单相晶闸管VS、VD2～VD4、保温加热器EH2等组成。保温加热器EH2还是出水电路供电的限流电阻器。在图8-3所示电路中，单相晶闸管VS的栅极触发电压来自图8-2所示电路中微处理器的IC1(D1703CX)的⑦脚，经R11电阻器得到的。
保温指示灯控制电路由ICl (D1703CX)的⑩脚、IC2-3功率反相驱动器、R27、LED2发光二极管等组成。
(1)烧水状态。当温度较低烧水加热器EH1工作时，ICl (D1703CX)的⑦脚输出为高电平，通过R11电阻器加到单相晶闸管VS的栅极，触发VS导通后，使保温加热器EH2与烧水加热器EH1同时采用全压工作方式，对水进行快速加热。
(2)保温状态。当水沸腾烧水加热器EH1停止工作的同时，ICl (D1703CX)的⑦脚输出也由高电平翻转为低电平，使单相晶闸管VS截止。这样，VD2～VD4三只并联二极管组成的半波整流电路就接入保温加热器EH2的供电回路中，使EH2工作于半功率状态，对水进行保温；与此同时，ICl (D1703CX)的⑧脚输出的高电平也加到了IC2-3功率反相驱动器的③脚，使其⑩脚为低电平，使LED2发光二极管导通发光，以示进入了保温状态。
6．再沸腾控制开关与指示灯驱动电路
再沸腾控制开关SA2连接在集成电路ICl (D1703CX)的⑩脚，再沸腾指示灯LED1连接在IC2-2的⑩脚。当按下SA2开关以后，就会使ICl (D1703CX)的⑥脚为低电平(OV)，而⑩脚输出变为高电平，该信号一路通过使VD13二极管加到IC2-1功率反相驱动器的①脚，以后的控制方法与烧水控制电路相同，使加热器EH1得电工作，进行水的再沸腾加热。
ICl (D1703CX)的⑩脚输出信号的另一路加到IC2-2功率反相驱动器的④脚，使其⑩脚变为低电平，使再沸腾指示灯LED1导通点亮，以示进入了再沸腾烧水状态。
7．烧水温度检测电路
烧水温度检测电路由IC3-2 (C393)集成电路及其外接的热敏电阻传感器RT、IC1(D1703CX)的⑩脚内电路等组成。该电路的作用是对水温进行检测，进而通过IC1对加热器EH1的工作进行控制。温度传感器RT是一种负温度系数的热敏电阻器，IC3-2 (C393)在电路中构成了比较电路。
IC3-2的③脚为基准电压输入端，基准电压由R20、R21将+5 V的直流电压分压为2.5 V后加到IC3-2的③脚；
IC3-2的②脚为比较电压输入端，比较电压是由RT与R22将+5 V电压分压后加到IC3-2的②脚的。由于RT负温度系数热敏电阻器的电阻值会随水温的变化而改变，故比较电压也是变化的。
这样，在刚接通电源后，水温较低，RT的电阻值较大（25℃时约为60 kQ），故IC3-2的②脚电压小于③脚，①脚输出高电平，该信号加到微处理器ICl (D1703CX)的⑩脚内，微处理器经解析后，从其⑥脚输出启动烧水加热器工作高电平的控制信号，最终使加热器EH1进行全压烧水状态。
一旦水沸腾后，RT温度传感器的电阻值变小，IC3-2的②脚电压大于⑧脚，①脚输出低电平时，就会使加热器EH1断电停止工作。
8．保温温度检测控制电路
保温温度检测控制电路由VT1晶体管、ICl (D1703CX)的⑨脚内电路等组成。其作用是控制由IC3-1 (C393)集成电路及其外接组成的保温温度检测电路是断开还是接入电路。ICl (D1703CX)的⑨脚输出为高电平使VT1晶体管导通时，就等效于将Ris电阻器的一端接地，使由IC3-1 (C393)组成的保温温度检测电路投入工作。
9．保温温度检测电路
保温温度检测电路由IC3-1 (C393)集成电路及其外接的热敏电阻传感器RT、IC1(D1703CX)的⑩脚内电路等组成。该电路的作用是对保温状态时的水温进行检测，进而通过IC1对加热器EH2的工作进行控制。温度传感器RT是一种负温度系数的热敏电阻器IC3-1 (C393)在电路中构成了比较电路。
IC3-1的⑥脚为基准电压输入端，基准电压由R12、Ris将+5 V的直流电压分压为后加到IC3-1的⑥脚的；
IC3-2的⑤脚为比较电压输入端，比较电压是由RT与R22将+5 V电压分压后加到IC3-2的⑤脚的。由于RT负温度系数热敏电阻器的电阻值会随水温的变化而改变，故比较电压也是变化的。
这样，在保温状态时，一旦水温下降到一定值时，ICl (D1703CX)就会启动相关电路，使保温加热器EH2进入全压工作状态，以使水温保持在一定范围内。
10. 出水控制与保护电路
SA1、VT2、VD11、R9、R19、R6～R8共同构成了出水电动机供电与保护电路。
(1) 出水控制电路。SA1为出水控制开关，平时处于图8-3中所示位置。当按SA1开关使其的①与②触点接通处于出水位置时，220 V交流电压经保温加热器EH2降压限流、VDUR桥式整流，C5电容器滤波，得到的直流电压加到出水电动机M的两端，使其得电运转将水泵出。
(2)出水电动机保护电路。VT2、VD11及其外围元器件共同构成了出水电动机保护电路，当电压过压时，VD11二极管导通，进而VT2管导通后保护M不致损坏。
11.保护电路
(1)短路与温度保护电路。FU1为电热开水器总保护熔断器，安装在烧水加热器EH1的敏感部位，是一种不可复位一次性熔断保护元器件。当电路出现短路或温度超过139℃时，FU1就会自动熔断，起到了短路与过度保护作用。在更换FU1之前，一定要查出FU1损坏的原因并处理后，方可装上新的配件。
(2)过压保护。RV为压敏电阻器，安装在220 V交流市电的输入回路中，用于进行过压保护，一旦输入的AC220 V电压过高时，其电阻值变小后使FU1熔断，保护后级电路元器件不致过压损坏
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