下面以比德斯智能型電熱水器為例介紹智能型電熱水器電路的識圖方法。比德斯智能型電熱水器是德國產(chǎn)的全自動型電熱水器，采用雙膽結(jié)構(gòu)，冷熱水隔離，提高了熱水使用率，電路上采用了電腦控制和液晶顯示技術(shù)，具有防漏電、過熱、干燒保護(hù)功能。該機(jī)的電源電路如圖7-19所示，控制電路如圖7-20所示。

圖7-19　比德斯智能型電熱水器電源電路

圖7-20　比德斯智能型電熱水器控制電路

1.電源電路

電源電路的核心元器件是變壓器T、整流管D1～D4、整流堆B1 和B2、濾波電容E1～E3、E5、穩(wěn)壓器U1(7805)，如圖7-19所示。

該機(jī)通上市電電壓后，220V 市電電壓經(jīng)T 降壓，產(chǎn)生8V、16V 和10.5V(與市電電壓高低成正比)3 種交流電壓。其中，8V 交流電壓通過D1～D4 組成的橋式整流堆整流，C1、E1 濾波產(chǎn)生12V 直流電壓，該電壓再經(jīng)5V 穩(wěn)壓器U1 穩(wěn)壓輸出5V 電壓，不僅通過隔離二極管D9 為3.6V 電池充電，而且通過連接器CN1 為微處理器(CPU)等電路供電;16V 交流電壓通過整流堆B2 橋式整流產(chǎn)生18V 直流電壓，再通過R5 限流、Z2 穩(wěn)壓產(chǎn)生12V 直流電壓，該電壓經(jīng)C7、E5 濾波后加到芯片U2(M54123)的⑧腳為它供電;10.5V 交流電壓通過整流堆B1 橋式整流、E3 濾波產(chǎn)生14.6V 直流電壓，該電壓為繼電器RLY1～RLY3 的線圈供電。

市電輸入回路的R 壓是壓敏電阻，它的作用是防止市電電壓過高損壞變壓器T 等元器件。市電升高時，R 壓擊穿，使用戶家的熔斷器熔斷或低壓斷路器跳閘，切斷市電輸入，實(shí)現(xiàn)市電過電壓保護(hù)。

2.微處理器電路

該機(jī)的微處理器電路主要由微處理器U51(GMS81504T)及其外圍元器件組成，如圖7-20所示。

(1)GMS81504T 的主要引腳功能

GMS81504T 的主要引腳功能見表7-4。

表7-4　GMS81504T的主要引腳功能

(2)微處理器基本工作條件電路

微處理器基本工作條件電路的核心元器件是微處理器U51、復(fù)位管TR50、復(fù)位電容E50、電阻R50～R52、晶體振蕩器CRY51。電路見圖7-20。

① 5V 供電。插好電熱水器的電源線，待電源電路工作后，由其輸出的5V 電壓經(jīng)D9降壓產(chǎn)生供電電壓VDD，該電壓加到U51 的供電端9、28、30為U51 供電。

② 復(fù)位。該機(jī)的復(fù)位電路由U51 和三極管TR50、電容E50、R50～R52 等元器件構(gòu)成。開機(jī)瞬間，由于5V 電源電壓通過E50、R52、R51 構(gòu)成充電回路，充電電流在R51兩端建立的電壓超過0.6V，TR50 導(dǎo)通，為U51 的17腳供低電平復(fù)位信號，使U51 內(nèi)的存儲器、寄存器等電路清零復(fù)位。隨著E50 兩端電壓的逐漸升高，充電電流逐漸消失，TR50 截止，5V 電壓通過R50 為U51 的17腳供高電平電壓，使U51 內(nèi)部電路復(fù)位結(jié)束，開始工作。

③ 時鐘。U51 得到供電后，它內(nèi)部的振蕩器與18、19腳的晶體振蕩器CRY50 和移相電容C50、C51 通過振蕩產(chǎn)生4MHz 的時鐘信號。該信號經(jīng)分頻后協(xié)調(diào)各部位的工作，并作為U51 輸出各種控制信號的基準(zhǔn)脈沖源。

(3)操作鍵電路

操作鍵電路的核心元器件是U51、操作鍵SW51～SW55。

操作鍵SW51～SW55 接在U51 的⑤～⑧及 11腳上。其中，SW51 是開關(guān)鍵，用于控制電熱水器的工作和關(guān)閉;SW52 是定時鍵，用來控制進(jìn)入/退出定時狀態(tài)，并選擇定時時間;SW53是設(shè)置鍵，用于選擇及確認(rèn)設(shè)置參數(shù);SW54 是數(shù)據(jù)增加鍵;SW55 是數(shù)據(jù)減少鍵。

(4)液晶顯示電路

液晶顯示電路的核心元器件是LCD 和驅(qū)動芯片U50、U51，晶體振蕩器CRY51。

進(jìn)行操作時，U51 從13、24-26腳輸出屏顯驅(qū)動信號。這些信號加到U50 的18、9-12腳，被U50 解碼、放大后，從U50 的21-38腳輸出驅(qū)動信號，驅(qū)動LCD 顯示時間、溫度等數(shù)值。U50 內(nèi)的振蕩器和晶體振蕩器CRY51，以及移相電容C60、C61 通過振蕩產(chǎn)生時鐘信號，供顯示屏電路使用。

(5)蜂鳴器電路

蜂鳴器電路的核心元器件是蜂鳴器BUZZ、U51。

每次進(jìn)行操作時，U51 的14腳都輸出蜂鳴器驅(qū)動信號，驅(qū)動蜂鳴器BUZZ 鳴叫，提醒用戶電熱水器已收到操作信號，并且此次控制有效。

3.加熱電路

加熱電路的核心元器件是加熱管、繼電器RLY1～RLY3、三極管TR5 和TR7、溫度傳感器RT(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻)，輔助元器件有指示燈、顯示屏等。電路見圖7-19 和圖7-20。

當(dāng)該機(jī)加水并需要加熱時，被U51 識別后，從15腳輸出高電平控制信號，從28腳輸出低電平控制信號，從16腳輸出低電平脈沖信號。 28腳輸出的低電平控制信號使紅色發(fā)光二極管LED51 發(fā)光，表明該機(jī)處于加熱狀態(tài);15腳輸出的高電平控制信號經(jīng)連接器CN2/CN1 的HTDO 端子輸出到電源板，再經(jīng)R6 限流使TR7 導(dǎo)通，為繼電器RLY3 的線圈提供導(dǎo)通電流，使RLY3 的觸點(diǎn)吸合，接通加熱管的一根供電線路;16腳輸出的低電平脈沖信號通過C56、R56 耦合，使TR5 導(dǎo)通，為繼電器RLY1、RLY2 的線圈提供導(dǎo)通電流，使它們的觸點(diǎn)吸合，接通加熱管的另一根供電線路，使加熱管開始加熱，致使罐內(nèi)的水溫逐漸升高。當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)置的溫度后，溫度傳感器RT 的阻值減小，該信號通過連接器CN1/CN2 的TEMP 端子進(jìn)入控制板，使U51 的⑩腳電位下降，當(dāng)U51 的⑩腳輸入的電壓值與U51 內(nèi)部存儲的某個電壓值相同時，U51 通過比較就可以算出傳感器感應(yīng)的實(shí)際溫度，也就是內(nèi)膽水的溫度，控制15、27腳輸出低電平控制信號， 28腳出高電平電壓。 28腳輸出高電平控制信號后，LED51 熄滅，15腳輸出低電平控制信號，驅(qū)動管TR7 截止，繼電器RLY3 的線圈無導(dǎo)通電流，它內(nèi)部的觸點(diǎn)釋放，加熱管停止加熱;27腳輸出低電平控制信號使保溫指示燈LED50 發(fā)光，表明該機(jī)進(jìn)入保溫狀態(tài)。保溫期間，水溫逐漸下降，當(dāng)溫度下降到一定值后，RT 的阻值增大，使U51的⑩腳電位升高，被U51 識別后，控制該電熱水器再次進(jìn)入加熱狀態(tài)。重復(fù)以上過程，電熱水器就可以為用戶提供熱水。

4.漏電保護(hù)電路

漏電保護(hù)電路的核心元器件是電流互感器B、芯片U2、TR9、U51。電路見圖7-19 和圖7-20。

當(dāng)該機(jī)因加熱管破裂等原因發(fā)生漏電時，電流互感器B 的一次電流矢量和不再為0，它的二次側(cè)感應(yīng)出電壓，經(jīng)R12、C4、R7 整形后加到U2 的①、②腳，被U2 處理后，⑦腳輸出高電平控制信號。該信號一路通過R11 使TR9 導(dǎo)通，使TR5 截止，繼電器RLY1、RLY2的線圈無導(dǎo)通電流，其內(nèi)部的觸點(diǎn)釋放，切斷加熱管的供電回路，加熱管停止加熱;另一路通過R14 限流，再經(jīng)連接器CN1/CN2 的LKT 端子進(jìn)入控制板，該信號通過R73 限流，加到U51 的21腳，被U51 識別后，U51 不僅控制 15、16腳輸出停止加熱的信號，而且從14腳輸出蜂鳴器驅(qū)動信號，使蜂鳴器發(fā)出12 聲的鳴叫報警，而且控制顯示屏顯示故障代碼“E3”，提醒用戶該機(jī)進(jìn)入漏電保護(hù)狀態(tài)。

5.過熱、干燒保護(hù)

過熱、干燒保護(hù)電路的核心元器件是傳感器RT、U51。電路見圖7-20。

當(dāng)該機(jī)因內(nèi)膽內(nèi)的水不足，導(dǎo)致加熱管的加熱溫度過高時，傳感器RT 的阻值大幅度減小，該信號通過連接器CN1/CN2 的TEMP 端子進(jìn)入控制板，加到U51 的⑩腳，被U51 識別后，不僅控制15、16腳輸出停止加熱的信號，而且從14腳輸出蜂鳴器驅(qū)動信號，使蜂鳴器發(fā)出12 聲鳴叫報警，同時控制顯示屏顯示“E4”或“E5”的故障代碼，提醒用戶該機(jī)進(jìn)入干燒或過熱保護(hù)狀態(tài)。

提示

顯示“E4”說明進(jìn)入防干燒保護(hù)狀態(tài)，顯示“E5”說明進(jìn)入過熱保護(hù)狀態(tài)，此時U51 識別出的加熱溫度為91℃。另外，該機(jī)為了防止傳感器異常導(dǎo)致加熱不正常，還設(shè)置了傳感器異常保護(hù)功能，當(dāng)傳感器RT 異常，為U51 的⑩腳提供的電壓異常，U51 判斷RT 異常后，會控制該機(jī)進(jìn)入傳感器異常保護(hù)狀態(tài)，并通過顯示屏顯示故障代碼“E2”，通過蜂鳴器鳴叫12 聲提醒用戶。