第2章 烘焙小家电
2.1 电烤箱
2.1.1 电烤箱概述
电烤箱也叫电烤炉,由它烤制食物不仅加热速度快,烘烤时间短,操作简便,安全可靠,而且烤出的食物味美可口,无毒无异味,因此越来越受到消费者的青睐。常见的家用电烤箱如图2-1所示。
图2-1 常见的家用电烤箱
1.机械控制型电烤箱
典型的机械控制型电烤箱由温控器ST、加热器EH1和EH2、指示灯HL等构成,如图2-2所示。
图2-2 典型机械控制型电烤箱电路
插好电源线并调节温控器ST的旋钮设置温度后,220V市电电压经熔断器FU和ST输入,不仅为加热器EH1、EH2供电,使它们加热,而且经R限流使指示灯HL发光,表明它工作在加热状态。当加热温度达到ST的设置值后,ST的双金属片动作,使它的触点断开,加热器停止加热。当温度下降到某一值时,ST的双金属片复位,触点闭合,再次接通电源。如此反复,使电烤箱的温度控制在一定范围内,起到温度调整和控制的作用。
2.电子控制型电烤箱
典型的电子控制型电烤箱由控制芯片IC1(LM8365)、显示屏、操作键、继电器、加热器、指示灯等构成,如图2-3所示。
TIPS 温度熔断器FU熔断后,必须要检查温控器ST的触点是否粘连,以免导致更换后的温度熔断器再次损坏。
图2-3 电子控制型电烤箱电路
该电烤箱的工作原理如下:
(1)电源电路
插好电源插头后,220V市电电压经熔断器FU输入后,通过变压器T降压,输出3V和12V两种交流电压,再分别通过VD2~VD5组成的两套全波整流电路整流,由C1、C2滤波产生-3V、-12V的直流电压。其中,-3V电压为蜂鸣器电路供电,-12V电压为芯片、继电器供电。
(2)加热电路
220V市电电压通过继电器K1、K2的常开触点K1-1、K2-1及功率选择开关S1后,为加热器EH1、EH2(6根电加热管150W)供电。选择开关S1有4挡:0挡位为停止加热挡(关),1挡为上层加热,2挡为下层加热,3挡是上、下层同时加热。红色发光二极管LED1、绿色发光二极管LED2分别是上、下层的加热指示灯。而LED1、LED2全亮时表示上、下层同时在加热,此时的加热功率达到最大。
(3)温度控制电路
温度控制电路由控制开关S9、比较器IC2、时基芯片IC4(NE555)等构成。该电烤箱有手动和时控两种加热控制方式。
手动控制:将控制开关S9置于“手控”位置(温度控制)时,当门联锁开关S8闭合后,就会接通继电器K1、K2线圈的供电回路。常温下,IC2的⑥脚电位为低电平,使1C4的③脚输出低电平(负压)。该电压经R14限流使VT3导通,继电器K1、K2的线圈得到供电有导通电流流过,使它的触点K1-1、K2-1吸合,加热器EH1、EH2开始加热。随着加热的不断进行,负温度系数的热敏电阻RT的阻值减小,通过与电位器RP、R12组成的取样电路取样后,为IC2的③脚提供的电压增大(负压),使IC2的⑥脚输出高电平(0V)控制信号,该信号加到IC4的②脚后,IC4的③脚输出的高电平(0V)电压使VT3截止,继电器K1、K2的触点释放,加热器停止加热,进入保温状态。
时间控制:将S9置于“时控”位置(自动控制)时,-12V电压能否为继电器K1、K2的线圈供电由VT2控制,而VT2能否导通取决于IC1与外围元器件组成的时间控制电路。当IC1的①、(28)脚输出高电平时,通过VD9或VD10组成的与门电路就会使VT2导通,此时,当门联锁开关S8闭合后,就会为继电器K1、K2线圈提供导通电流,如上所述,该机进入加热状态。而通过按键S2~S7可以设置不同时间(所烤食品所需的时间)及其他相关功能。当电烤箱的加热时间到达设定时间时,IC1的TIPS 脚、①脚输出低电平控制信号,VT2截止,切断K1、K2线圈的供电回路,加热器停止加热。
(4)音乐报警提示电路
音乐报警提示电路以VT1、音乐集成块IC3、蜂鸣器HA为核心构成。当时间控制电路动作,使VT2截止后,在加热器停止加热的同时,-12V电压对电容C7充电,充电电压加至集成电路IC5的TIPS 脚,IC5的①脚(Q端)输出高电平电压,该电压不仅通过R3对C5充电,而且经VD8加至IC3的②脚,使IC3的③脚输出音乐信号。该信号通过VT1放大后,驱动蜂鸣器HA发出音乐报警提示乐曲。当C5充电结束,使IC5的④脚电位变为高电平后,IC5的①脚输出低电平信号,使IC3和HA相继停止工作。
TIPS 调整电位器RP的位置,可改变IC2的③脚输入电压的大小,也就可以设定该电烤箱的炉温保持范围。另外,-12V电压通过R8、R10组成的分压电路为IC2的②脚提供基准电压。
知识扩充:了解熔断器
熔断器在电路中通常用FU表示,它的电路符号如图2-4所示。用在小家电中的熔断器有如下两种。
图2-4 熔断器电路符号
1.普通过电流熔断器
普通过电流熔断器中最常用的是熔丝管,它是由熔丝、玻璃壳、金属帽构成的保护元件,如图2-5所示。普通过电流熔断器根据额定电流的不同,有0.5A、0.75A、1A、1.5A、2A、3A、5A、8A、10A等几十种规格。
图2-5 普通过电流熔断器
2.温度熔断器
温度熔断器俗称超温熔断器、过热熔断器或温度保险丝等,电烤箱中就是采用此种温度熔断器。常见的温度熔断器如图2-6所示。
图2-6 温度熔断器
温度熔断器的作用就是当它检测到的温度达到标称值后,内部的熔体自动熔断,切断发热源的供电电路,使发热源停止工作,实现超温保护,它为一次性保护元件,图2-7所示为微波炉中的高压熔断器。
TIPS 过电流继电器和过电流熔断器的区别:
过电流继电器,电流超过允许值后,继电器动作,动作后可使用电设备断电。过电流熔断器是电流超过允许值后,熔断器烧断了,使得用电设备失电。
图2-7 高压熔断器
3.熔断器的检测
将指针式万用表置于R×1挡,将表笔接在熔断器的两端,如图2-8所示,测量熔断器的阻值。
图2-8 用万用表测量熔断器
若阻值为0,说明它正常;若阻值为无穷大,则说明它已开路。
4.熔断器的更换
熔断器损坏后最好采用相同规格的熔断器进行更换。另外,由于熔断器动作多是由于过负荷引起,所以必须确认负载是否正常。
2.1.2 电烤箱的拆解
1)我们以家用25L电烤箱为例,其未拆解前的外观如图2-9所示。
图2-9 电烤箱外观及调节旋钮
2)首先将电烤箱背后的固定螺钉(见图2-10),一一拆下。
图2-10 电烤箱背后的固定螺钉
TIPS 如果使用的是具有鸣叫功能的万用表测量熔断器时,蜂鸣器能够鸣叫,说明该熔断器正常;若不鸣叫,则说明熔断器已开路。
TIPS 注意:不能用导线代替熔断器,以免扩大故障或引起火灾。
3)取下电烤箱外壳之后就能看到电路部分了,因为电烤箱工作时有高温,所以所有的连接点都不能使用焊锡,一般都是使用插接件、铆接或螺钉固定,如图2-11所示。
图2-11 电烤箱的部分电路
4)电烤箱调温器细节如图2-12所示。
图2-12 调温器
5)调温器加热部件上、下端接线如图2-13所示。
图2-13 调温器加热部件上、下端接线
6)电烤箱定时器,如图2-14所示
7)拆定时器时,先将前面的旋钮拆下来,再拧下两颗螺钉就可以把定时器拆下了,如图2-15所示。
在拆卸定时器时,要注意因为拆插件有锁定装置,所以在拔的时候需要按下图2-16所示方框所指处。
TIPS 若电烤箱的一个加热器损坏,会产生加热温度低的故障。通过测量加热管的阻值就可以确认故障。
TIPS 如何识别电子元器件?
在一些介绍元器件的书中,有元器件的外形示意图,可通过看图识别。最好的方法是到元器件商店里去看看,各种元器件旁均标出了元器件名称,这样可以很快把名称与实物对照起来。
为了验证一下学习效果,可以再找些坏的收音机或其他电子产品的电路板,在电路板上分辨各种元器件。这一步的练习很简单,但很重要,在学习的开始阶段应尽快过这一关。
图2-14 定时器
图2-15 定时器固定螺钉
图2-16 插接线线卡
8)电烤箱开门控制机构比较简单,如图2-17所示。
TIPS 如何识别电路板上的元器件?首先要认识各种常见元器件,这样才能认识电路板上的元器件。对于电路板上某些不认识的元器件,可通过电路原理图去认识它,此时在电路板上找出它在电路原理图中的电路编号,再到电路原理图中根据电路编号找出电路原理图中的相应元器件电路图形符号,通过电路图形符号或电路来认识该元器件。
2.1.3 电烤箱的维修实例
1.机械式电烤箱的维修实例
(1)熔丝熔断
故障检修:图2-18中,XP为插头,FU为温度熔断器,HL为指示灯,R为降压电阻,PT为定时器,SA为功率选择开关,ST为温控器,EH1~EH4是一组电热管。
图2-17 控制门开关的弹簧
图2-18 电烤箱电气原理图
当转动定时器PT时,电路接通,转动角度的大小,可以控制电热管加热时间,角度越大,加热时间越长。当转动功率选择开关SA使其处于不同挡次时,可以使一组或两组电热管发热,从而改变电烤箱的发热功率,使食物获得不同的烘烤热量。如果电烤箱使用一直正常而突然出现熔丝熔断,说明电烤箱功率增加,可能是由于出现局部短路或外界电压波动范围较大而引起的。
遇到这类情况,可用万用表交流电压挡(500V)测量供电电压,如果高出正常值许多,说明是外界原因造成的,应暂时停止使用。反之则为内部电器元件发生短路,经查为电热管断丝与钢管接触,如图2-19所示,应更换整个元件,将绝缘层包扎好,适当调整走线位,重新将紧固件旋紧,故障即排除。
(2)电烤箱不加热
故障现象:不发热。
TIPS 如何在电路板上找到电路原理图中的元器件?
这个问题要在实践中解决,开始做这种练习时要用结构简单的机器,或只用整机电路中的某一部分电路,如电源电路部分,有了一定经验后再进行整机电路图中元器件的识别练习。
图2-19 电热管丝
故障检修:不发热故障原因为温度调节器、定时器、功率选择开关之中一个旋钮处于停止位置,使电热管两端无电压,引起电烤箱不发热;或温度调节器、定时器、功率选择开关之中一个开关触片弹性减弱或失去弹性、触点氧化接触不良或严重烧蚀造成不接触。
首先检查供电情况,采用逐段压缩法检查,将熔断熔丝、插座插头接触不良、电源线断线等排除。
如果上述部位已没有故障,则应是温度调节器、定时器、功率选择开关其中一个处于停止位置或旋钮松脱、打滑,当转动旋钮时,旋钮虽转动,但未能起到作用,此时拆下旋钮,看看旋钮的塑料套已破裂。用小铜线(铁线也行)在破裂处缠绕8~10圈,再将首末端绞好,将旋钮插回原位即可。
2.电子控制型电烤箱的维修实例
(1)通电后电路不工作
故障原因:熔丝过电流熔断。
分析检修:通电后电路不工作,应为电源电路故障。图2-20中,220V市电经熔断器FU分两路:一路为主加热电路供电;另一路经电源变压器T降压,VD2~VD5整流,C1、C2滤波,输出-3V、-12V电压,分别为音乐提示报警电路及其他集成块、显示屏和相关电路供电。经检查为FU熔断,仔细查找其他元件,未发现异常,更换FU后通电,故障排除。
(2)无论置“手控”还是“时控”位置均不加热
故障检修:因加热器一直受温控电路控制,故先查温控电路,调节温度设定电位器RP,测IC2⑥脚输出电平无变化,试用同型号(MC1741CP)集成块更换后工作恢复正常。
TIPS 装好配件后电路没有实现正常功能怎么办?
套件若一次性装好后就能正常工作,这样的装配实践意义不大,出现问题反而是好事,通过修理会学到更多的东西。
修理时,先检查元器件是否装错位置、二极管正极和负极是否装反、晶体管的3根引脚是否搞错等,再重新熔焊各元器件的引脚焊点(对初学者而言,这是一个大问题),必要时可以全部拆下后重新焊接。上述检查无效后,仔细分析电路的工作原理,再进行测量直流电压、检测有关元器件(在焊接过程中容易损坏元器件)等。
图2-20 故障机型电烤箱电路原理图