V整流后的电源地端

家用超声波加湿器的原理和维修

家里的加湿器坏了,于是从网上找了点资料整理了一下,准备动手维修。

本文提供几种常见机型电路图并就其基本原理

和维修方法介绍如下:加湿器基本结构如图一所示,

由电源电路、控制电路、振荡电路与风机和换能器

(压电陶瓷片)组成。

1、电源部分:

有两种供电方式:

A、 采用变压器降压整流滤波后为振荡电路供电,因变压器过载能力强而被广泛机型采用。如图

二ZS2-45型。

B、 由开关电源供电,特点是重量明显减小,电源效率高,如图三半球牌CJ-380D。

2、控制电路:

包括缺水检测、缺水指示和雾量调整电路。

缺水检测有两种方式

:

A、 采用干簧管配合漂浮磁环检测方式,目前大多机型都采用此方式。不缺水时包在泡沫塑料中

的磁环被水漂浮起来,磁场使干簧管常开触点闭合,接通电源给振荡管提供偏置,振荡电路

开始工作。当缺水时随着水面下降磁环离开干簧管受控区,干簧管触点释放,振荡管失去偏

置而停振,加湿器处于待机状态。如图四桑普SC 25A型。

B、 另一种是水面探针检测方式,加湿器的振荡管集电极是直接固定在换能片金属框架上的(是

很好的水冷散热片)。因振荡管集电极是电源正极,所以水和探针为振荡管提供了偏置通路。

当水面降到离开探针时,偏置通路被断开,加湿器进入待机状态。如图五琦丽牌加湿器。

缺水指示: 都采用发光二极管点亮来指示,

图六康福尔SPS-818和图三半球牌CJ-380D是通过PNP三极管在干簧管断开后基极处于低电位而导通点亮发光二极管的。

有的机型则没有缺水指示,如图七国萃和图八亚都。

雾量调整电路

在所有的加湿器电路中都是通过调整面板上设置的电位器(起可调电阻作用)来调节振荡管的偏置实现的,这部分电路与缺水检查电路是串联的。

为确保振荡管不会因偏置过高而损坏,电源电压都经过电阻分压和一个可调电阻压降后提供给雾量调整电位器的。经调整后的偏置电压通过电感电阻加到振荡管基极,使振荡管能在截至状态和最强振荡状态之间变化。

3、振荡电路

由功率三极管和外围电容电感组成三点式振荡电路,这部分的电路在所有加湿器电路中几乎是一样的,电路振荡频率约0.65MHZ 。因换能器本身就是一个固有频率约1.7MHZ 的晶振,它通过耦合电容加跨接在振荡管基极和电源之间,振荡电路的6.5KHZ的振荡电压通过耦合电容加在换能器上。

换能器受振荡电路激励后产生振荡,这个振荡信号又通过耦合电容反馈到振荡管基极,使振荡电路谐振在1.7MHZ ,振荡幅度峰峰值达二百伏左右。强烈的超声波振荡电能经换能器转换成机械能将表面的水打成水雾, 由送风电扇把水雾吹出从而使室内空气增加湿度。

加湿器的风机有采用220V罩极式异步电机风扇,也有采用12V仪表风扇。

4、加湿器的主要故障

加湿器的主要故障是不出雾或雾量小。

开启电源开关不出雾,电源指示灯不亮,风机不转多属于电源故障

拆开机壳后先检查电源220V输入保险。此保险管熔断说明电路有短

路性故障,如振荡功率管(BU406 )击穿、整流二极管击穿、电源变压器初级绕组短路、开关电源开关管击穿等。

如果开启电源开关后风机会转动,应检查振荡电路板上的二次电源保险是否开路(有机型使用0.5欧姆保险电阻),此保险管一般都加在38V整流后的电源地端。如果保险管已熔断多是振荡功率管击穿(也有瞬间电流过大烧坏保险管换上保险即可工作的)。振荡功率管击穿一般不会殃及其它元件,换上新管即可。BU406 耐压400V ,功率18W,换新管时要选择直流放大倍数大于50的同型号管子或耐压功率足够的其它NPN 中功率管。在维修中也发现有的机型使用大功率管的,这样会更加耐用一些。

二次保险完好并且振荡管无损坏,就需通电进行电压检测。为避免换能器脱水振荡发热烧裂,必需先脱开换能器一条引线。 换能器脱水工作轻则性能变差,重会损坏烧裂。振荡管不要脱开换能器金属框,以免失去散热片过热损坏。

首先测量振荡管集电极对保险管(二次地)是否有50V左右的直流电压,有交流38V 但没有此电压多是电路板有漏水腐蚀开路的地方。加湿器在水雾环境里工作,电路板遭腐蚀是常有的事。

如果有50V 电压,则需测量振荡管be结电压。用导线将缺水检测干簧管闭合或缺水探针与电源挂通,此时调整雾量电位器be结电压能在0.6V左右变化。

没有此电压说明偏置电路开路,多是电路板上的可调电阻损坏开路或接触不良,此可调电阻的故障率很高。这里还要强调一点,就是振荡管be结击穿也会造成无偏置电压,所以确定振荡管良好是进行这一步检查的前提。

在检查并排除上述故障后,可用示波器观察振荡管发射极波形,应有0.65MHZ 约20V的振荡波形。在观察过程中把换能器被脱开的引线接触一下原焊点,振荡波形立刻发生变化,频率将谐振在1.7MHZ 。如果振荡频率无变化说明换能器失效,与换能器串联的47n耦合电容失效也会造成这种现象。

失效的换能器一般表面金属膜已经开裂或剥落,还有的压电陶瓷片已经破碎。外型完好但确已失效的换能器也有。换能器背面有两根引线,外圈与表面一体常用黑线或黄线,要接与电源相连的一点,中心引线常用红线,接偶合电容一点。

经上述检修后加水试机能看到换能器表面的水被激起水柱和雾化效果。

有雾但雾小,首先检查换能器是否干净,换能器在使用一段时间后表面会凝结一层水垢,需拆下换能器进行清理。如清理后出雾仍然很小就是换能器性能不良,需更换换能器。如果手头没有配件,对采用变压器供电的机型可在整流桥后并联一个470Uf/63V的电解电容,以提高电源供电效率而增加雾量

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