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剖析燃气热水器的控制电路(图)

 西江红月 2015-09-26
 燃气热水器是常用的小家电。各种品牌的控制电路大同小异,现以附图的“光辉牌”燃气热水器电路进行剖析,以供读者参考。LM339是一种电源电压适应范围宽的四电压比较器。优点是两个输入端电压差大于10mv,就能使输出端电压翻转,因此该IC大量使用在燃气热水器控制电路中。电路中的比较器A1为控制产生高压点火用;A2、A3为启动电磁阀用。图中的电磁阀线圈L由两线圈串接组成。A、B之间用中0.1mm漆包线绕约4000~6000匝,B、C之间用中0.23mm漆包线绕约150-200匝。要让电磁阀开启,两部分线圈中必须同时都有电流通过;一旦启动后,其维持电流很小。当开启热水器出水阀门后,足够的水压就可使图中水压联动开关K接通,此时A1的同相输入端(11脚)因C3初始充电,其电压低于⑩脚。此时输出端(13)脚处于低电位,振荡管Q1振荡,产生高压打火。由于D3的钳位作用,A3的正相输入端⑤脚为低电位,输出端②脚也为低电位,Q3正偏导通,电磁阀线圈L中有电流通过产生吸力,但不能开启电磁阀;同时A2的同相输入端⑦脚因C2充电初始时处于低电位,因此输出端①脚为低电位,为Q2提供正偏,使Q2导通。电磁阀B、C线圈中有较大的电流.这两部分线圈产生的吸力叠加,电磁阀才能开启。一旦点火成功后,熄火保护探针因高温产生离子电流(此时打火已停止.A1输出端已为高电位,D3无钳位),因此A3的同相输入端⑤脚仍为低电位,为Q3继续导通提供保证。经过约5-6秒的高压打火时间后,c3已充足电,A1的输出端(13)脚转变为高电位,振荡打火停止,启动指示LED也熄灭。当C2充足电,A2正相输入端(7)脚为高电位时,输出端(1)脚转变为高电位,Q2截止,电磁阀线圈中只有Q3提供的;小电流来维持开启。使用过程中,若出现熄火,离子电流消失,A3的正相输入端⑤脚转变为高电位,输出端②脚为高电位,Q3截止,将电磁阀关闭,燃烧室中不会充满燃气。

                                            万家乐燃气热水器电路图

                        万和牌燃气热水器电路图

                   万和牌燃气热水器                                                                           下图为该品牌6.5升型机的控制电路

      工作原理
  
  1、点火控制电路
  
  该电路由C3、VT8、VT9、VT10等组成。SW是装在水/气联动阀(亦称压差检测器)内的微行程限位电源开关。热水器未工作时,SW(1)、(2)端接通,并使VT9基极为高电平。热水器工作时,打开进(冷)、出(热)水阀后,足够的水压(>0.03MPa)通过水/气联动阀内顶杆使SW(1)、(3)端接通,整机得电工作。与此同时,燃烧室小火(亦称常明火)气源也被接通。SW接通电源后,VT9集电极加正电压而正偏导通(C3正端使基极为高电平),VT10随之导通,通过T1(2)脚为振荡电路供电,开始进行放电点火。如果经过数秒钟(实测约8s左右),仍未点燃小火,则C3经R12、VT9发射结放电,使VT9反偏,于是VT9、VT10相继截止,切断振荡及点火电源。若想重新点火,需关断水(进、出均可)阀,使C3充电后,再重复以上工作过程。如果小火已被点燃,则火焰检测管vT7导通,VT8随之导通,c3经R11和VT8的集电极和发射极放电,使vT9反偏截止,VT10随之截止,停止为振荡点火电路供电,结束点火操作。

  2.振荡及高压产生电路
  
  振荡电路由T1、VT11等组成。高压产生电路由VD6及可控硅VS、储能电容C6、保护管VD8、升压变压器T2等元件组成。

  VT11与自耦变压器T1构成电感反馈振荡电路。T1(2)~(4)绕组为初级,(2)~(1)绕组为正反馈线圈。在正反馈作用下,VT11反复导通和截止,形成振荡,此期间LFD闪亮,作为振荡指示。在VT11关断期间,T1(2)~(5)绕组逆程感应电压经VD6半波整流,向C6充电,随C6两端电压升高,T1(4)脚与地之间的逆程电压也成正比升高。当C4两端电压升至200V左右时,T1(4)脚输出的电压经电阻R16、R17分压后触发可控硅VS,使之导通,C6上所存储的电能经VS和T2初级(A—C)绕组迅速放电,在T2次级(B—C)绕组形成上万伏脉冲高压,经点火针对机壳放电,引燃小火。R14是LED的限流电阻,VD7、VD8是保护二极管,R18是C6的泄放电阻。

  3.火焰检测及电磁阀控制电路
  
  火焰检测由感温探针(热电偶)和开关管VT7等元件组成。电磁阀控制电路由VD4、VD5、VT6、VT5等元件组成。一旦引燃小火,火焰探针便感测到高温,由于火焰离子的导电作用,相当于探针对地接了一只电阻(随感测温度高低而变,约为O.6MΩ~3MΩ),VT7正偏导通。vT7导通后,一方面使VT8导通,VT9、VT10截止,则振荡及高压产生电路停止工作;另一方面由于VD4正偏,使VT6、VT5相继导通,电磁阀'YV的维持绕组L2中有电流通过,但因电流较小(约5mA左右)无法开启电磁阀。VD3是保护二极管。实际上,在打开出水阀、接通整机电源后,在VT10导通为振荡电路供电的同时,VD5也正偏,使VT6、VT5相继导通。

  YV的L2中已有维持电流。只不过点燃小火后,VT7导通并控制VT10截止,振荡电路停止工作,同时又使VD4导通,接替VD5使VT6、VT5导通,保持YV中L2的电流不中断。当出现意外熄火时(如气压不足、风吹、电磁阀故障等),火焰离子电流消失,相当R9开路,VT7、VT6、VT5均截止,YV维持绕组L2失电从而关闭电磁阀,防止热水器燃烧室内聚积燃气引起爆燃,确保人身和设备安全。

  4、电磁阀启动控制电路
  
  该电路由VT1~VT4、R1~R5、C1、C2及VD1、VD2等元件组成,其工作过程分以下3个阶段:

  (1)在打开出水阀、接通电源开关SW时,由于C1、C2两端电压不能突变,有一个经R2、R3充电的缓变过程,所以VT1、VT3因基极为低电平(<0.7V)而截止。此时,VT4也截止,电磁阀YV的启动绕组L1中无电流。这样,尽管维持绕组L2中有小电流,但电磁阀不会打开,防止点燃小火前,燃烧室内聚积有燃气而引发事故。大约1s后,C1上的充电电压使VT3正偏导通,由于R4上拉作用使VT2也导通,VT4通过VT3、VT2获得偏置电压随之导通,在电磁阀w的L1绕组通过较大的启动电流(实测约600mA),与L2产生的合力使电磁阀YV打开,燃气进入气排,并由小火引燃。

  (2)经过2s左右,C2的充电电压使VT1正偏导通,VT2截止,VT4绕组截止,YV的L1绕组失电,L2绕组中的小电流维持电磁阀的导通,热水器进入正常工作状态,启动过程(约2s)结束。

  (3)启动结束后,C1、C2分别通过R2、R1和R3放电,为下次启动电磁阀作准备。

   沈乐满SR-6.5型燃气热水器,其控制电路由两片双电压比较器LM393(只用了其中的三个比较器)为核心组成。

  工作原理

  该热水器控制电路由点火定时、振荡电源控制、振荡、点火指示、脉冲高压产生、火焰检测、主电磁气阀启动控制及维持等单元电路组成,其组成框图如上图所示,电路原理图如下图所示。

  1.点火时间定时控制电路

  该电路主要由IC1-1等组成。合上S2,再打开进、出水阀后,足够的水压(要求>0.03MPa)通过水/气联动阀内滑动顶杆使s1闭合,控制电路得电开始工作。R1、R2分压后为IC1-1同相输入端(3)脚提供1.5V基准参考电压。由于电容C1两端电压不能突变,因此在刚接通电源的一段时间内,IC1-1反相输入端(2)脚电压高于(3)脚电压,比较器(1)脚输出低电平(接近0V),其作用有二:

  一是使开关管VT2正偏导通,接通振荡电路电源,同时LED点亮,作点火时间指示(C2是滤波电容);二是使VD5导通,并控制VT4饱和,电磁阀YV的副绕组L2通过4mA~5mA的维持电流。由于此电流过小,并不能开启电磁阀。随着C1两端电压的升高,约10s后,IC1-1(2)脚电压低于(3)脚电压,其(1)脚跳变为高电平(约等于电源电压3v),VT2截止,振荡电路失电停振,点火过程结束,同时LED熄灭。当IC1-1(1)脚输出高电平时,VD5也截止,但此时VT4的导通已由火焰控制电路IC2-1控制,所以L2中的维持电流不会中断。

  2.振荡及脉冲高压产生电路

  VT3、T1等元件组成电感反馈式振荡电路,偏置电阻R10、R11确定VT3的直流工作点,即振荡强弱,VD2是保护二极管。T1次级(5)-(7)绕组输出的高压经VD8半波整流后,通过触发变压器T2初级为C4充电,同时经限流电阻R12为触发电容C3充电。当C4两端电压约升至200V时,C3两端电压使双向二极管VD3导通,并触发单向可控硅VS导通,c4经VS、T2初级迅速放电,T2次级感应出约12kV的脉冲高压,通过点火针对地(机壳)放电,引燃小火(俗称常明火),完成一次放电点火过程。随后C3、C4又被充电,进行新一轮放电,放电频率由R12、C3的时间常数决定。

  3.火焰检测电路

  该电路由IC2-1及外围元件组成。

  IC2-1接成零电平检测器,其反相输入端(6)脚被R16设置为0V。电源电压先经限流电阻R18后由VD4钳位为0.7V,再由R17、R14、R13分压,为同相输入端(5)脚提供一个很微小的正电压,则(7)脚输出高电平,VD6截止。一旦燃气被点燃,检测针(热电偶)感测到高温,火焰离子电流使IC2-1(5)脚电压变为负电压(约-0.3V),(7)脚输出翻转为低电平,VD6导通,VT4也处于导通状态,保持电磁阀YV的副绕组L2中维持电流不中断。

  4.电磁阀启动控制电路

  该电路由IC1-2、VT5、VT6等元件组成。IC1-2及其外围元件组成定时器,其外围元件及参数与IC1-1基本一样,只是定时电容C5(10μF)取得小些,使电磁阀YV主启动绕组L1的通电时间为2s左右。驱动管VT5、VT6并联,以增加驱动电流(约400mA~470mA)。接通电源后,L1便通电启动,启动后由VT4为L2提供维持电流。在电磁阀启动过程中,正偏压经R4使VT1导通,将vT2基极电位拉低,保证在此期间振荡和点火不停顿,防止在IC1-1工作失常后燃烧室聚积燃气而引起爆燃。

      海尔大海象FCD-H65B型电热水器工作原理如图所示(虚线框内是PCB元件板)。AC220V电源经由漏电保护器KDLS( 30A/15mA)一双向控制流量开关(二次控制)在无放水的情况下LSIB、LS2B的触点闭合一防干烧温度控制器(BT)一手动设定温控器(MT)的闭合触点,使电加热器(EL)得电加热。同时,流量开关指示灯(兼电源指示灯)、加热指示灯点亮。在通电的情况下,只要从电热水容器内放水,就必然会从进水管补水,否则水管没有水压,水也不会流动。只要有水流动,安装在进水管的流量监控装置必然会因水流而动作,导致其触点闭合。由于其触点容量较小,不能直接闭合、断开电加热器的工作电流,故用了LSIA和LS2A两只继电器进行二次控制。放水时流量开关LS闭合,Rl提供的电流经LS闭合触点直接回到电源负极,VT1、VT2截止.LSIA、LS2A继电器不能吸合,其常开触点仍然处于断开状态。


鲁斌牌QZD-1型电热水器原理图

鲁斌QZD-1型电热水器原理图


燃气热水器解决了家里使用热水的问题,这在冬天就显得尤其舒服了,不管是洗菜还是洗澡都非常方便,但是燃气热水器在使用的过程中不免会出现故障,如果我们对燃气热水器的工作原理一清二楚就会顺手解决掉一些小的问题,从而避免话费时间和金钱让维修师傅上门维修。

一、燃气热水器工作原理

燃气热水器首先是在进气阀以及进水阀都己打开,电源接通的情况下,在打开热水阀,这时水进入热水器再经过水量传感器流向热交换器中的加热水管。

当水量传感器感受到水流经时,这时使得其内部磁性转子开始转动,位于水量传感器外部又紧临转子的霍尔集成元件发出电脉冲,送至控制电路(即微电脑程序)。

当转子的转速到达一定值后,电脑控制的燃烧风机开始启动。而风机自身内部还装有一个霍尔集成元件,当风机的转速到达设定值时,燃气主气阀及燃气比例阀都将打开,燃气进入燃烧器,同时点火器让点火针处火花放电而点火。最开始点着的是一只或者是一排燃烧器,但火焰很快向所有燃烧器转移,点燃所有燃烧器。这时位于燃烧器上部的火焰检测棒检出火焰信号,通过控制电路将燃烧指示灯点亮,并使燃烧保持下去。

火焰的高温将流过水箱中加热水管的水加热成熟水,随后从热水阀中流出。面板上的温度调节旋纽可以自行设定所需热水温度。但是人们所接触到的实际出水温度,并不是水箱中的温度,而是水箱出口处的热敏电阻进行测量。然后电脑将这两个温度进行比较,并通过调节燃气比例阀的开关,调节燃气量使出水温度达到设定温度。

反过来,关闭热水阀门后,水流停止,水量传感器中的转子也停止转动,脉冲信号消失。电脑通知燃气主气阀及燃气比例阀关闭,燃烧器中的火焰熄灭,但燃烧用风机继续运转大约70s钟后停止。

在水路中采用了可调式水阀,通过面板上的旋钮可调节水量,从而改变出水温度。同时在热交换器附近接了一只分流管,可让少部分冷水不经加热而直接加到热水中,以期得到低?温的热水。

一只调压阀是对于气路中的重要作用,它不仅可用手动调节燃气压力,改变火力大小,同时还使用了3只切换电磁阀,以得到不同温度的热水。

二、燃气热水器基本结构

燃气热水器燃气热水器主要是由主燃烧器、热交换器、小火燃烧器、阀体总成、安全装置等元件组成。一般包括:外壳、燃烧器、气控装置、给排气装置、水箱、水控装置、水气联动装置以及电子控制系统等。

具体结构则由面壳、烟管、风扇电动机、热交换器、温控器、水气联动阀门、排风罩、燃烧器、点火机、离子火焰感应针、风压开关、开关旋钮、脉冲发生器、底壳固定板等。

家用热水器控制系统由一个电子控制系统,通常情况带有一个火焰检测装置和一个控制装置等组成。控制系统具有安全中断、熄火保护、过热保护、电子点火、不完全燃烧保护等功能。如果是高端的燃气热水器还具有人机电话显示、报警功能、再点火以及遥控功能,完全为用户安全考虑。

三、燃气热水器安装

燃气热水器室外机标准安装

安装方法:安装在外墙面或者开放式的阳台上,用户根据热水器的安装位置预留好热水管线或者暗管。

注意事项:电源插座位置和线控器安装位置的暗线,用户在装修过程中提前排好。插座装在雨水淋不到的地方,并且要加装防雨型插座盒,或者机器电源线有足够长度的情况下,要将插座安装在室内。

室外机+QU-S开放式阳台安装

安装方法:①室外机+QU-S安装在外墙面或者开放式的阳台上;②机器安装在外墙,QU-S装在厨房整体橱柜的地柜里。

注意事项:

1.用户根据热水器或者QU-S的安装位置预留好热水循环管线及冷水管线暗管;

2.电源插座位置和线控器安装位置的暗线,用户在装修过程中提前布好;

3.插座装在雨水淋不到的地方,并且要加装防雨型的插座盒,或者机器电源线有足够长度的情况下,要将插座安装在室内。

室内机橱柜式安装

安装方法:用户需要在装修前在机器的安装位置预留好冷热水暗管、电源线插座。

注意事项:电源插座位置和线控器安装位置暗线,用户在装修过程中提前布好。

室内机烟管吊顶隐藏安装

安装材料:1.吊顶式铝扣板 2.不锈钢专用排烟管 3.烟管接口处专用铝箔密封胶带

注意事项:

1.塑料扣板安装时需要给烟管做防火隔热处理

2.吊顶内如果有电线,电线和上下水管道等要与排烟管保持5cm以上的安全距离

燃气热水器在使用的过程中会出现打不着火等故障,而重新开启有的故障就消除了,有些故障依然存在,这个时候我们就要准确判断到底是那一部分出现了问题,要了解这些,对于一个非专业人员来说并不是一件容易的事情,不管怎么说了解一些基本知识还是非常有必要的。

一、使用法则

1.防漏电。可靠绝缘外壳的地线是供电电源必须具备的,而且应当每周定期做好检查漏电保护开关以保证其正常工作。

2.防燃气泄漏。用户应当有个预防的心理,需常用肥皂水检查各个接头、管道是否有燃气泄露,如果一旦发现,须立即关闭燃气阀门,打开门通风,禁用电话、电器。如果是设备使用年限已久,则应该即使更换。

3.防CO中毒。一氧化碳是一种无色、无臭、无刺激的有毒气体,用肉眼无法看到,所以为了避免发生意外,燃气热水器必须安装在浴室外。为了使烟气排放更加的通常,应当有个出气口。使用人工煤气的用户须定期(每3个月或半年)委托专业人员清理燃烧器。

4.防水箱冻裂。北方的天气寒冷,在冬季几乎是零下多少度,所以需要要对燃气热水器安装防冻阀门或者防倒风装置。尤其是当户外气温低于零摄氏度时,须按照机身防冻警示贴或使用说明书要求进行防冻操作事项。

二、燃气热水器维修

一、使用中熄火

1.燃气的阀门没有全部打开。

处理方法:把燃气阀门全部打开。

2.燃气压力不合适,太低。

处理方法:连续不停地开关热水制掣直到着火为止。维修人员检查减压阀。

3.供冷水水压太低。

处理方法:维修人员检查水压。如果启动水压﹥0.035MP还有这种情况应调整燃气阀体下的水量控制螺钉,把出水量调小一点。

4.安全装置动作。

处理方法:请参照安全装置动作时处理方法。

5.热交换器堵塞。

处理方法:维修人员清理热交换器内的积炭。

6.水控制器出故障。

处理方法:维修人员处理。

7.脉冲器发生故障。

处理方法:维修人员更换脉冲器。

8.引线松脱。

处理方法:正确接上松脱的引线。

9.电磁阀故障。

处理方法:维修人员检查。

10.火焰探针故障。

处理方法:维修人员检查。

二、打开热水器后不着火

1.燃气的阀门没有打开。

处理方法:把燃气阀门全部打开。

2.燃气管内有空气。

处理方法:连续不停地开关热水制掣直到着火为止。

3.供冷水总阀未开。

处理方法:把供冷水总阀全开。

4.水管冻结。

处理方法:直到溶化后才能使用。

5.供冷水水压太低。

处理方法:维修人员检查水压。

6.安全装置动作。

处理方法:请参照安全装置动作时处理方法。

7.干电池没电。

处理方法:更换新的干电池。

8.水控制器出故障。

处理方法:维修人员处理。

9.脉冲器发生故障。

处理方法:维修人员更换脉冲器。

10.引线松脱。

处理方法:正确接上松脱的引线。

11.微动开关故障。

处理方法:维修人员检查。

12.电磁阀故障。

处理方法:维修人员检查。

13.电池正负极性接反。

处理方法:正确安装好电池。

三、爆燃点火

1.燃气的阀门没有全部打开。

处理方法:把燃气阀门全部打开。

2.燃气压力不合适,太高。

处理方法:连续不停地开关热水制掣直到着火为止。

四、火焰黄色有烟出现

1.燃烧器内堵塞。

处理方法:维修人员清理燃烧器内的杂物。

2.热交换器堵塞。

处理方法:维修人员清理热交换器内的积炭。

五、火焰反常带有异味

1.新鲜空气供应不足。

处理方法:立即改善换气,使有足够新鲜空气。

2.燃烧器内堵塞。

处理方法:维修人员清理燃烧器内的杂物。

3.热交换器堵塞。

处理方法:维修人员清理热交换器内的积炭。

六、点火时有异常声响

1.燃气压力不合适,太高。

处理方法:连续不停地开关热水制掣直到着火为止。

2.新鲜空气供应不足。

处理方法:立即改善换气,使有足够新鲜空气。

3.燃烧器内堵塞。

处理方法:维修人员清理燃烧器内的杂物。

七、调节至高温位置水仍不热

1.燃气的阀门没有全部打开。

处理方法:把燃气阀门全部打开。

2.燃气压力不合适,太低。

处理方法:连续不停地开关热水制掣直到着火为止。

3.水温调节方法错误。

处理方法:参考使用说明书的热水温度调节。

4.水控制器出故障。

处理方法:维修人员处理。

八、低温位置时水太热

1.水温调节方法错误。

处理方法:参考使用说明书的热水温度调节。

2.水控制器出故障。

处理方法:维修人员处理。

九、低温位置时火熄灭

原因:供冷水水压太低。

处理方法:维修人员检查水压。

十、关闭热水器后火不灭

原因:水控制器出故障。

处理方法:维修人员处理。

三、燃气热水器打不着火

1.电池问题。燃气热水器需要使用电池打火,但是使用时间过长,电压不够,那么就会出现打不着火的问题。

2.电磁阀问题。若点火的时分只听到点火声,没有电磁阀“嗒”磁吸声,可能为电磁阀损坏或者老化,电磁阀老化,会不受控制,在打火开端时能吸合一下,打得着火,但随即闭合又熄火了;在确认电磁阀好坏之前要确认点火器控制电路能否正常,若有毛病,不能控制电磁阀吸合。

3.点火器问题。只要脉冲点火器或者是控制器其中有一方出现故障,那么燃气热水器就不能正常启动。

4.点火针或感应针毛病。点火针偏位可改换或将点火针正确安放;要是感应的老化问题,只需将感应擦亮安放好就可以了。

5.水压问题。当热交换器进水口过滤网梗塞而造成水流无法通过,只需要进行清理就能够正常使用了。

6.水气联动安装毛病。水气联动阀内鼓膜老化或损坏不能推进微动开关;微动开关坏。

7.烟管无法正常排气。烟管有梗塞,清算烟管梗塞物烟管过长,未正确装置。可参考均衡式热水器双层烟管装置须知。

8.气门密封件被燃气腐蚀后发涨。更换零部件。


http://www.docin.com/p-597033102.html

热水器电路图全集

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