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课堂三 电路识图
一、电路图形符号简介
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二、热水器常用元器件引脚功能
(一)74HC138D
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图1-30 74HC138D主要引脚排列及内部结构
(二)DS18B20
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图1-31 DS18B20电路连接及封装图
(三)EM78P458、EM78P459
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图1-32 EM78P458、EM78P459封装及关键引脚电路图
(四)GMS81504T
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图1-33 GMS81504T封装图
(五)HT9274
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图1-34 HT9274主要引脚排列及内部结构
(六)L7805
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图1-35 L7805内部结构及引脚功能图
(七)LM339N
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图1-36 LM339N内部结构及引脚功能图
(八)LM358
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图1-37 LM358内部结构及引脚功能图
(九)PC817
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图1-38 PC817引脚及内部结构图
(十)PIC16C72
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图1-39 PIC16C72引脚及封装图
(十一)RA8806L2N-T
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图1-40 RA8806 LQFP封装图
(十二)S3C72N2、S3C72N4、S3P72N4
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图1-41 S3C72N2、S3C72N4、S3P72N4内部框图
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图1-42 S3C72N2、S3C72N4、S3P72N4封装图
(十三)TLP521-1
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图1-43 TLP521-1封装及内部框图
(十四)TM1629A
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图1-44 TM1629A应用实物图
(十五)W77E58
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图1-45 W77E58DIP封装及引脚功能图
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图1-46 W77E58 PLCC和QFP两种封装
(十六) Z86E0208PSC
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图1-47 Z86E0208PSC实物图
三、热水器基本单元电路简介
(一) 电热水器电路原理
电热水器的电路原理是带漏电保护插头接通电源,加热指示灯亮,电热管对水加热,当温度达到设定值时,温控器将电路断开,电热管对水停止加热,此时处于保温状态;当内胆的水温度下降时,电热管再次对水加热,如此循环,完成电热水器加热过程,相关电气原理与接线如图1-48、图1-49所示。
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图1-48 电热水器相关电气原理
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图1-49 电热水器相关接线
下面以万和DSZF38-B型电热水器为例,介绍其具体相关电路。
万和DSZF38-B型电热水器主要由主控电路、超温保护电路及漏电保护电路组成。
1.主控电路
闭合K-1手柄开关,电源指示灯LED3亮,温控器ST1常闭触点得电后使EH加热,加热指示灯LED1亮。当水温达到温控器ST1的设定温度时,它将自动断电使加热管EH停止加热,此时进入保温状态,加热指示灯LED1灭,保温指示灯LED2亮。当水温下降时,温控器ST1自动闭合使EH得电又开始加热,如此循环,使电热水器有源源不断的热水流出。相关电路如图1-50所示。
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图1-50 主控电路相关电路图
2.超温保护电路
当温控器ST1不能自动断开时,加热管EH将不断地加热,当温度达到96℃时,温敏开关ST2的常闭触点将会自动断开,双向晶闸管VS2经R7触发导通,此时漏电试验开关S1将闭合,脱扣继电器吸合,K-1自动断电。相关电路如图1-51所示。
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图1-51 超温保护电路相关电路图
3.漏电保护电路
(1)漏电保护电路主要由漏电保护芯片IC(RV4145AN)、整流二极管VD1~VD4、限流电阻R3、滤波电容C4等组成。在工作时,手柄K-1合上,电源指示灯LED3亮,220V市电首先经脱扣继电器K,再由VD1~VD4整流、滤波电容C4滤波,然后为IC(RV4145AN)的第④、⑥脚供电。相关电路如图1-52所示。
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图1-52 漏电保护电路相关电路图
(2)当热水器出现漏电时,二次线圈将产生感应电压,经过C1、R2加到IC(RV4145AN)的第①、③脚,在IC(RV4145AN)内部放大比较后,由第⑤脚将输出高电平触发单向晶闸管VS1导通,脱扣继电器电流增大使脱扣开关吸合,此时K-1将切断电源。
(3)漏电保护电路中C2、C3、C5为抗干扰消噪电容,C6与R6保护VS1,当漏电试验开关S1按动时,保护器将立即切断电路,可试验漏电保护器是工作是否正常。当排除漏电故障后,恢复加热须手动闭合手柄开关K-1。
(4)漏电保护电路相关实物如图1-53所示。
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图1-53 漏电保护电路相关实物照片
(二) 燃气热水器电路原理
燃气热水器的水气联动阀门在流动水的一定压力下推动,同时电源在微动开关的推动下接通,燃气阀门打开,点火针点火,燃气热水器开始工作,相关电气原理如图1-54所示。
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图1-54 燃气热水器相关电气原理
下面以万家乐JSYDQ10型燃气热水器为例介绍其具体相关电路。
万家乐JSYDQ10型燃气热水器电路主要包括残火开关检测电路、比例阀控制电路、主电磁阀工作电路、风机控制电路及火焰检测电路。
1.残火开关检测电路
(1)残火开关检测电路主要由残火开关、Q101等组成。打开水阀,待风机正常工作后,继电器RL103常开触点和残火开关得24V电压后送给Q101基极,Q101导通,CPU第脚为低电平,此时工作正常。相关电路如图1-55所示。
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图1-55 残火检测电路相关电路图
(2)当加热水温过高时,残火开关将断开,此时Q101基极无输入处于截止状态,CPU第脚为高电平输入,系统将停机并显示故障代码“E3”。
2.比例阀控制电路
(1)打开水阀,待风机正常工作后,风压开关得电后将电压送入晶体管Q102,Q102导通。CPU第脚输出信号在D103整流与E104滤波后送入Q105的基极,Q105导通,继电器RL103吸合。24V电压经RL103常开触点及残火开关、比例阀线圈到比例阀控制三极管Q110的集电极。相关电路如图1-56所示。
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图1-56 比例阀启动电路相关电路图
(2)U105的第⑤脚得到CPU第脚输出的脉冲控制信号,经LM393运算,现由第⑦脚输出驱动控制信号给第③脚,运算后再由第①脚输出驱动控制信号至Q106、Q110,此时比例阀吸合正常工作。相关电路如图1-57所示。
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图1-57 比例阀控制电路相关电路图
3.主电磁阀工作电路
主电磁阀得24V电源电压后,CPU第①脚输出低电平,Q112截止,CPU第②脚输出高电平,由D104送入Q111的基极,Q111导通,主电磁阀吸合。当点火成功后,主电磁阀自保,一路由火焰传感器经D105输入到Q111基极;另一路由U104比较后经D106送到Q111的基极,使Q111导通。相关电路如图1-58所示。
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图1-58 主电磁阀工作电路相关电路图
4.风机控制电路
(1)当系统启动后,运放块第②脚接收来自100Hz/18V脉冲电压与第③脚比较后,从第①脚输出100Hz/5V控制电压给CPU第脚,使第
脚输出控制信号给光耦第②脚并使第④、⑥脚导通。CPU第④脚输出高电平使Q103导通,继电器RL101吸合。
相关电路如图1-59所示。
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图1-59 风机控制相关电路图(一)
(2)晶闸管得220V电压后送给风机,风压开关在风机正常工作后闭合,晶体管Q108导通,CPU第脚输入低电平使系统工作。另外,在风机启动运行时,CPU第⑨脚接收到传感器输出的控制信号后控制风机转速与比例阀同步控制使水温达到设定值。相关电路如图1-60所示。
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图1-60 风机控制相关电路图 (二)
5.火焰检测电路
(1)接通电源,110V电压由电源变压器输出经R164、R155加至火焰感应针与机壳两端。当水阀打开、自检正常及点火成功后,110V电压在火焰整流及C116、C117滤波后,再在ZD102两端形成10V平均电压,经R156限流、R161分压,最终在场效应管M101的D与S极间形成3V工作电压。相关电路如图1-61所示。
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图1-61 火焰检测电路相关电路图
(2)当火焰信号正半周时发给场效应管M101控制端G,场效应管M101向D与S端导通,控制极G与源极S之间存有50Hz/3.3V脉冲电压;当火焰信号负半周时发给场效应管M101控制端G,场效应管M101向S与D端导通,控制极G与源极S之间存有50Hz/4.6V脉冲电压,形成火焰传感信号。火焰传感信号经M101脉冲放大后,一路信号经U104放大后驱动主电磁阀吸合;另一路信号给CPU第脚作火焰传感信号。
(三) 空气能热水器电路原理
空气能热水器是利用热泵原理,电能辅助,再通过热力循环从空气源中取得热量,由压缩机压缩后送到冷凝器释放后给水箱内的水加热,相关原理如图1-62所示。
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图1-62 空气能热水器原理
下面以同益KRS-10G空气能热水器为例介绍相关电气原理,相关电气原理如图1-63所示。
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图1-63 同益KRS-10G空气能热水器相关电气原理
(四) 太阳能热水器电路原理
太阳能热水器电路主要由水位检测电路、温度采集电路、单片机及水泵等电路构成,相关电路如图1-64所示。
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图1-64 太阳能热水器相关电路
下面以力诺瑞特B-J-F-2-100/*/0.7-ZE型太阳能热水器为例介绍其电气电路,相关电气电路原理如图1-65所示。
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图1-65 诺瑞特B-J-F-2-100/*/0.7-ZE型太阳能热水器电气原理
四、太阳能热水器测控仪电路
1.水位检测电路
水位检测电路主要由IC1(74HC04)与探测头中的水位测控部件组成,相关电路如图1-66所示。
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图1-66 水位检测电路
2.温度指示电路
温度指示电路主要由IC2(LM3914N-I)、发光二极管、探测头中的热敏电阻以及一些电阻、电容构成,相关电路如图1-67所示。
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图1-67 温度显示电路
3.电源开关电路
电源开关电路主要由电源开关K1、电池组及相关电器元件构成,相关电路如图1-68所示。装上电池后电容C1通过电阻R1、R2进行充电,若按下K1、C1上储存的电能使Q1的e极、c极导通,Q3也导通,此时整机电源已接通。
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图1-68 电源开关电路
4.水位显示电路
水位显示电路主要由电阻R12、R13,二极管D3、D6等电子元件构成,相关电路如图1-69所示。它是利用IC1中的四个反相器分别点亮四个发光二极管来指示水位的。
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图1-69 水位显示电路相关电路图