该电热水壶具有煮水、保温、水开自动断电及防干烧保护等功能,依据实物绘制的原理电路如图1所示。
1.电路原理
烧水时,插上电源插头XP,220V交流市电经L(火线)、N(零线)线、壶壁温控器ST1、保护温控器ST2加至煮水加热器EH两端,EH得电发热,壶中的水被加热;另一路经VD2整流、R2限流,使LED2发红光,作加热指示;还有一路通过JL12HY插件加至陶瓷加热片PTC(负温度系数)两端进行辅助加热,这一支路只经过ST2,不经过ST1。由于ST1是闭合的,LED1、VD1、R1支路被短路,所以此时保温指示灯LED 1不亮。
壶内水温达到100℃时,ST1内部常闭触点自动跳开,EH失电停止加热,LED2熄灭,LED 1发绿光,指示保温状态。这时加热器EH相当于一只小电阻(49.4Ω左右)串接在LED1、VD1、R1回路;在保温状态,PTC加热片给壶内水加热保温,其保温温度为95℃~100℃。PTC功率大约为50W,实测其两端冷态电阻为3.6kΩ左右,热态电阻为1kΩ左右(非在路测量)。
因加水、断电及散热等使壶内水温低于95℃时,ST1内部触点自动复位闭合,EH得电开始加热,LED 1灭,LED2亮。如此反复,使壶内水温保持在95℃以上,100℃以下。当壶内无水干烧时,若壶底温度升至120℃,壶底保护温控器ST2会自动断开,彻底切断市电电源,起保护作用。
2.故障检修
该电热壶的控制电路不复杂,可根据保温指示灯LED 1和加热指示灯的亮、灭情况,判断电路常见故障。
(1)LED1、LED2都不亮,不加热:整机不工作220V市电未接通所致。原因是XP未插紧,ST1开路(触点不复位闭合)损坏,有关接插件松动,电源引线断脱或壶体与底座接触不良。
(2)LED1、LED2都不亮,壶内水只有微温:XP及壶与底座接触良好,交流市电已引入电路,但只有辅助加热器PTC进行微功率(50W左右)加热。原因是ST1触点接触不良、触点不复位损坏或其两端接插件松脱。
(3 )LED2亮,但水烧不开,只有微温:主加热器EH不工作,原因是EH管内加热丝烧断开路,两端引线固定螺丝氧化或锈蚀导致接触电阻变大,或相关接插件松脱。若插上XP或将壶放到底座上电源盒就跳闸,说明电路存在短路或漏电,一般是EH加热丝与外壳相碰或EH外壳有细微裂纹漏水使加热丝漏电,此时应更换加热管。
(4)LED1亮,但不保温,水煮沸后停留很短时间,加热器EH又开始煮水:辅助加热器PTC未工作,ST1控制正常。原因是PTC烧损、性能变差,JL12HY插件未插好或引线松脱。
(5)LED1不亮,LED2始终发光,主加热器EH煮水不停;水烧开ST1不能自动断开,原因是ST1机械卡滞或电蚀导致触点不能分离。
(6 )LED1、LED2始终不亮,但电热壶加热及保温正常:显示支路LED1、VD1、R1及LED2、VD2、R2脱焊开路或损坏。VD 1、VD2损坏后可以不用,用导线短接即可(LED 1、LED2也具有单向导电功能),也可将VD1、R1和VD2、R2去掉,用470nF/400V电容代替,节能效果更佳。