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电饭煲的工作原理详解

【摘要】:当加热盘开始加热时,微处理器将显示信号输入到显示部分,以显示电饭煲当前的工作状态。指示灯由微处理器控制,根据当前电饭煲的工作状态,进行相应的指示。

1.电饭煲的整机工作原理

图解演示

图10-9所示为机械控制式电饭煲的炊饭整机原理图,交流220V电压经电源开关加到加热盘上,加热盘发热,开始炊饭。而在加热盘上并联有一只氖灯,氖灯发光以指示加热盘正在工作过程中,磁钢限温器设在锅底,当饭熟后温度会上升超过100℃,于是电饭煲转为保温状态。

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图10-9 机械控制式电饭煲炊饭原理

图解演示

当饭煮好时,电饭煲内的水便会蒸发,由液态转为气态。物体由液态转为气态时,要吸收一定的能量,叫做“潜热”,此时,电饭煲内便已经含有一定的热量。这时候,温度会一直停留在沸点,直至水分蒸发后,电饭煲里的温度便会再次上升。电饭煲里面有温度传感器和控制电路,当它检测到温度再次上升,超过100℃后,感温磁钢失去磁性,释放永久磁体,使炊饭开关断开,保温加热器串入电路之中,加热盘上的电压下降,电流减小,进入保温加热状态,如图10-10所示。通常电饭煲中的磁钢限温器与电源开关连动,按下炊饭开关,同时使感温磁钢与永久磁体吸合。

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图10-10 机械控制式电饭煲保温原理

图解演示

图10-11所示为微电脑控制式电饭煲炊饭加热的整机原理图。接通电源后,交流220V市电通过电源部分进行降压处理,再经过整流滤波和稳压后,为控制电路提供直流电压。当通过操作按键输入人工指令后,将人工指令输入到微处理器中,通过微处理器做出加热的判断,将信号输入到电器驱动电路,驱动继电器的触点接通,此时,交流220V的电压触电器触点便加到加热盘上,为加热盘提供220V的交流工作电压,进行炊饭加热。当加热盘开始加热时,微处理器将显示信号输入到显示部分,以显示电饭煲当前的工作状态。

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图10-11 微电脑控制式电饭煲炊饭整机原理

提示说明

当加热盘进行炊饭加热时,锅底的限温器不断地将温度信息传送给微处理器,当水分大量蒸发,锅底没有水时,其温度会超过100℃,此时微处理器判别饭已熟(不管饭有没有熟,只要内锅内不再有水,微处理器便做出饭熟的判断)。当饭熟之后,继电器释放触点,停止加热,此时,控制电路启动晶闸管可控硅),晶闸管导通,通过晶闸管将交流220V电压加到保温加热器和加热盘上,两种加热部件串联。由于保温加热器的功率较小、电阻值较大,因此加热盘上只有较小的电压,这种情况的发热量较小,只起保温的作用。微处理器同时对显示部分输送保温显示信号。

2.电饭煲的电路原理

图解演示

图10-12所示为典型电饭煲信号流程图。可以看出电饭煲的信号传输大致分为8路,即电源供电电路、操作显示电路、加热控制电路、保温控制电路、温度检测电路、压力保护控制、蜂鸣器驱动电路和微电脑控制电路等。

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图10-12 典型电饭煲信号流程图

(1)电源供电电路

图解演示

图10-13所示为典型电饭煲的电源供电电路。电源供电电路由交流输入电路、降压变压器、整流滤波和稳压电路等部分构成。

交流220V经降压变压器降压后,输出交流低电压。交流低电压再经过桥式整流电路整流为直流电压后,由滤波电容器进行平滑滤波,使其变得稳定。为了满足电饭煲中不同电路供电电压的需求,经过平滑滤波的直流电压,一部分经过稳压电路,稳压为+5V左右的电压后,再输入到电饭煲的所需电路中。

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图10-13 典型电饭煲的电源供电电路

相关资料

对于机械控制式电饭煲而言,其电源供电电路比较简单,图10-14所示为海尔电饭煲的电源供电电路。

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图10-14 海尔电饭煲的电源供电电路

交流220V电源经过热熔断器进入电饭煲电路中,经过多个开关为电饭煲的加热盘、指示灯、定时器开关、磁钢限温器等提供工作电压。

(2)操作显示电路

图解演示

图10-15所示为典型电饭煲的操作显示电路。从该图中可以看出,操作电路与显示电路都由微处理器直接控制。

电饭煲通电后,操作电路有+5V的工作电压,按动电饭煲的操作按键,输入人工指令,对电饭煲进行操作。

人工指令信号由操作电路输入到微处理器中,微处理器处理后,根据当前的电饭煲工作状态,直接控制指示灯的显示。

指示灯(LED)由微处理器控制,根据当前电饭煲的工作状态,进行相应的指示。

当通过操作电路对电饭煲进行定时设置时,数码显示管通过驱动电路的驱动,显示电饭煲的定时时间。

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图10-15 典型电饭煲的操作显示电路

(3)加热控制电路

图解演示

图10-16所示为典型电饭煲的加热控制电路。人工输入加热指令后,CPU(微处理器)为驱动三极管Q6提供控制信号,使其处于导通状态,即CPU(微处理器)向驱动三极管中提供一个“加热驱动信号”。

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图10-16 典型电饭煲的加热控制电路

当三极管Q6导通后,12V工作电压为继电器绕组提供工作电流,使继电器开关触点接通。继电器中的触点接通以后,交流220V电源与加热盘电路形成回路,开始加热工作。

(4)保温控制电路

图解演示

图10-17所示为保温控制电路的简易工作原理图。电饭煲煮熟饭后,会自动进入保温状态,此时,微处理器为保温组件控制电路输出驱动脉冲信号。经三极管Q2反相放大后,加到双向晶闸管TRAC的触发端,即控制极(G)。双向晶闸管接收到脉冲信号后导通。此时,交流220V电压经晶闸管为保温加热器供电。保温加热器有工作电压后,开始加热工作。

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图10-17 保温组件控制电路

(5)微电脑控制电路

图解演示

图10-18所示为典型电饭煲的控制电路。微电脑控制电路为电饭煲的各个电路提供控制/驱动信号,使电饭煲可以正常工作。

电源供电、复位电路、晶振是为微处理器提供基本工作条件的电路。若这些电路不正常,微处理器则不能进入工作状态。