开通VIP，畅享免费电子书等14项超值服
首页
好书
留言交流
下载APP
联系客服
2022.09.28吉林
一、电热水器地线检测电路
在热水器内部都设计有漏电保护装置，使用M54123L作为漏电检测的较多，主要是检测相线和零线间的电流差，如果没有电流差，漏电感应线圈就没有电压输出；如果有漏电发生，漏电感应线圈就有电压输出，当电压超过一定数值时，漏电检测IC就会输出一个高电平，驱动相应电路断开，主芯片检测到这个信号，也会有相应的声光报警。但是如果地线没有接好，热水器又发生漏电，在没有使用时，漏电保护装置根本无法检测到漏电，一但使用热水器，漏电就通过水流-人体-地形成回路，这是相当危险的。有没有什么办法可以检测到地线没接好时，显示板显示故障，并无法启动加热，直到故障排除为止为此，笔者设计了一款地线接线检测电路(如附图)。图中，X1、X2、X3有3条线分别接到相线、零线、外壳地上，在刚上电和每次启动加热前，继电器K1吸合，D2、D3、R1～R6、U1和U2组成检测电路。当外壳地线没接时，U3输出低电平；地线接好时，U3输出高电平。
检测方法：
1.如果外壳地线接地良好，电流通过F1-D2(2-1脚二极管)-R1-R3-U1-D2(4-3脚二极管)-地形成回路，U1输出低电平，由于零线和地线电位相等，就没有回路电流，U2输出高，异或门输出高。2．如果外壳地线没接，电流通过F1-D2(2-1脚二极管)-R1-R3-U1-D2(4-3脚二极管)-D3(2-1脚二极管)-R4～R6-U2-D3(4-3脚二极管)-F2形成回路，同时U1和U2输出低电平，异或门输出低。单片机检测到高电平，就输出控制电压，吸合加热管继电器，否则就发出声光提示。也可以用单片机直接检测U1和U2输出，来判断地线是否接好。特别注意：R1—R6须选用1W以上碳膜电阻。因为碳膜电阻使用电压相对高一点，1W的碳膜电阻最高使用电压是500V，最高负荷电压是1000V。假如在打耐压测试时(通常打AC1800V)，继电器处于吸合状态，R1-1R3和U1之间或R4-R6和U2之间将承受1800Vx0．9=1620V电压，如果选型不当，将会使电阻和光耦损坏。
二、即热式电热水器即热式电热水器是什么？
即热式电热水器没有贮水箱，冷水流经电热元件表面直接被加热，通电后15秒至1分钟内即可源源不断供应40～60℃的热水。
1．结构基本结构见图
主要由加热槽板、电热元件、压电转换器、功率调节器、进出水管等部分组成。当打开热水阀门时，水流压力冲击压电转换器中的蝶形金属膜片，使膜片突然跳到虚线位置，推动顶杆上升，使电热元件接通电源，于是加热槽板中的流水得到加热。主要部件结构如下：
(1)加热槽板加热槽板是即热式电热水器关键部件，它由槽板、密封垫、盖组成，见图2。电热元件置于槽板的蛇形槽中，当水从槽中流过时，即被电热元件加热成热水。电热元件有两种类型，一种是管状电热元件，它的电热丝装在铜管或不锈钢管内，管内充填氧化镁粉，管的端部经密封绝缘，此种电热元件表面不带电荷。另一种裸露螺旋形镍铬丝，当冷水流过裸露的电热丝表面时带上电荷。采用这种即热式热水器，要严格按照说明书操作，注意必要的部位接地和其他安全措施。
(2)压电转换器压电转换器是用来感受水压变化的敏感元件，结构见图3。它由膜片、顶杆、复位弹簧、微动开关等组成。在接通水源前，由于复位弹簧的作用，顶杆被推开，使微动开关处于常开状态，电路不接通，电热元件不工作。接通水源后，水压随着水流量的增加而加大，使膜片鼓起，把复位弹簧向上压，推动顶杆，因此，微动开关的两触点闭合，电路接通，电热元件工作。(3)功率调节器功率调节器用于调节即热式热水器的功率。调节的方法是通过调节开关旋钮，使几组电热元件串联、并联或串并联。这样便可改变功率，得到不同温度的热水。
电热水器的工作原理：即热式电热水器的工作原理示意图见图4。热水器未接通水源前，没有压力作用，此时压电转换器没有信号发出，所以微动开关YK不动作，继电器J不吸合，主回路不通，指示灯ZD不亮。此时转换开关TK即使旋至接通档，电热元件DR也不工作。当接通水源后，水压逐渐升高，升到一定数值时，压电转换器将压力信号传给微动开关YK，YK动作。于是，继电器J吸合，常开触点J-1、J-2闭合，主回路接通，指示灯ZD亮。这时，使转换开关TK处于不同的档位，可使三组电热元件或全不工作，或仅一组工作，或二组同时工作，或三组同时工作，由此可获得不同温度的热水。常见故障和处理方法
(1)隔膜压力转换器失灵。此转换器的作用是在进水压力作用下使加热器接通电源，由于经常使用，可能发生故障。修理时可以重新调整动作压力或更换。(2)热水器中只有冷水流出。可能是保险丝烧断，也可能是水压太低不能使压力转换器动作，电源不能接通。
(2)电热元件烧断。可更换新的电热元件。
三、贮水式电热水器
贮水式电热水器有一定容积的贮水箱，它供应热水没有即热式那样迅速，一般接通电源要10～20分钟才能出的热水。它的容量较大，而电功率比即热式小，在不用水时慢慢将水加热到85℃左右并保持恒温，使用时按需要混合冷水使用。
1．结构：贮水式电热水器主要由贮水箱、电热元件(一个或几个)、控温元件、冷热水调节龙头、进出水管、压力安全阀等部件构成。图5、图6是贮水式电热水器常见的结构形式贮水箱用铜或不锈钢制成，外层裹有绝缘材料以保温。电热元件是将电热丝装入铜管或不锈钢管内，管内充填氧化镁粉，使电热丝与管壁绝缘。贮水式电热水器的控温元件除能控制水温外，还有自动保温的功能。当水温升至预调温度时即自动切断电源，防止水温过高灼伤人的皮肤；当水温下降到某预定温度时又会自动接通电路，使水继续加热保温。控温元件控温范围一般为30～64℃(有的最高到85℃)。
单投控温开关和电路的连接，见图7。这种开关仅有一对接触点，它与下部的电热元件相串联，受热水器底部温度的影响而起着开启和闭合作用。双投式控温开关控制着上加热器和下加热器电路。只要水箱顶部的水温低于恒温器的调定温度，它就闭合上加热器电路，因此仅有上加热器有电流流通；当该处水温达到预定温度时，控温开关动作，断开上加热器电路，并借助反向动作，接通下部的控温器，此时电流只流过下部控温开关和下部电热元件，如图8所示。这种控温器的优点是用水量不大时只加热上部的热水，可省时、省电。
(3)毛细管型控温器毛细管型控温器的结构见图9。其中感温包用φ3～φ6毫米的钢管制成，并由毛细管连接引到膨胀膜盒内，组成一个密封式的膨胀(或收缩)系统，其内灌入对温度变化较敏感的化学药剂(如二氯二氟甲烷等)。膨胀膜盒与杠杆紧密相连，杠杆的一端固定，另一端与微动开关接触。它的动作原理是先由感温包测得水温的微小变化，如果温度升高，感温包内的二氯二氟甲烷便会立即膨胀，并传到膨胀盒内，推动杠杆，把微动开关触点断开，切断电源，使电热元件逐渐冷却。而当温度降到一定限度时，感温包及膨胀盒内的气体又会收缩，此时杠杆恢复到原来位置，微动开关重新闭合，接通电源，电热元件又重新加热。如此反复动作，便可使电热装置达到恒温的目的。调温旋轴及调整螺丝是供选择温度用的，调旋得当，可以取得所需的恒温温度。
3．常见故障和处理方法
(1)贮水箱内的水不热。检查保险丝是否完好；电热元件是否断路；控温开关是否断开等。如果指示灯亮，说明保险丝完好。故障必在电热元件或控温器上。可以根据情况给以更换或重新调整。(2)水不够热。这是由于部分电热元件损坏或控温器动作温度太低引起，可更换损坏的电热元件或对控温开关重新调整。(3)水温太高。调节控温器，看是否能降温。如果不行，说明控温开关触点被卡死，需要拆修或更换控温器。
(4)电热元件失灵。这是电热水器最易发生的故障，因为电热元件最易受有浸蚀性的水的腐蚀而锈蚀。如果安装一年后就出问题，就应换上一种能抗水腐蚀的电热元件。另外，在硬水地区使用时，应定期从箱内取出电热元件来清理水垢。清理时不可用利器刮伤电热元件的金属保护层