电热水器安保装置的制作

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目前，各式各样的电热水器，正逐渐涌入人们的家庭。各种非高档的电热水器多是加热元件在水中使用，目的是借助水的散热作用使其加热温度不超过100℃，否则将使加热元件烧坏，故在这类电热水器的外壳上，均标注醒目“先注水后通电”的字样。但有时人们洗完澡后忘关了电源，或者使用中过早关闭水源，把箱体内的水用完烧干，便造成了加热元件损坏的现象。
　　电热水器安保装置，正是为防止热水器因缺水而烧损加热元件而设计的。当电源接通箱体内供水正常时，电热水器安全工作；若箱体内水位低于电加热元件，而又不能继续注水时，立即停止热水器的供电，并发出告警声响与灯光，提醒使用者应该向热水器中注水，否则电热水器的电源不通。

一、电路工作原理
　　电热水器安保装置的电路原理，如图1所示，它是由水位检测开关电路和报警发声显示电路所组成的。

                               
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图1
　　图中，由三极管BG1、BG2、继电器J及水位检测针组成；电容器C2、氖泡和压电陶瓷片HTD组成报警发声与灯光显示电路。
　　220V交流电源电容C1降压，二极管D半波整流后，供给BG1、BG2管组成的开关电路。当检测水位高于检测针的位置时，水位检测针因淹没在水中，使BG1、BG2管的基极与发射极短接，导致BG1、BG2管截止，继电器J不动作，其常闭触点J1接通热水器的电源插座电源，常开触点断开报警声光电路；当箱体内的水位低于水位检测针时，由于BG1、BG2管的基极同发射极断开，则BG1、BG2管立即导通，继电器J动作，常闭触点断开热水器插座电源，停止供电，常开触点闭合，接通报警声光电路的电源，发出声光告警。
　　本安保装置在待报警状态时几乎不耗电。
二、元件选择与安装
　　DW为稳压二极管，它的稳压值取决于所选的继电器工作电压。
　　J为直流继电器，其触点电流应大于10A，故选用9～12V直流继电器为宜。
　　BG1、BG2为PNP型三极管，可选用3AX31或者3AX81。
　　根据电热水器的功率，保险丝额定值应为10A。
　　电容C1的容量，要依据所选的继电器工作电压来调定，耐压不低于400V，C1为0.47～1μF。
　　电容C2容量为0.01μF，耐压值＞250V。
　　D为整流二极管，可选用进口1N4001或1N4004，体积小、价格便宜，耐压值也高。
　　氖泡可用任何型号，只要起辉后发光清楚即可。
　　HTD为φ27压电陶瓷片，在制作时要加助声腔，以利发声宏亮。
　　R1为10kΩ，若R1阻值过小，待报警状态的耗电量将由几微安增加到几十微安。
　　R2为1kΩ，若不设此电阻，三极管易发热和损坏。
　　R3阻值在500～1000kΩ。
　　水位检测针用细金属制作，当热水器的外壳为金属材料时，检测针应套上塑胶管，以防与壳体短路。
　　在使用时，电热水器的电源插头插入本装置的输出插座上，而本装置的电源插头则插入外电源插座上。如果本装置的电源插头平时不准备拔下，应在本装置上加一个电源开关。其它使用方法不变。

                               
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图2

                               
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图3
　　电热水器安保装置的印刷电路如图所示；外壳图与安装图如图3所示。

骞怡电子

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