【储水式电热水器原理是什么】电热水器控制原理及主要部件介绍(硬件部分)

一、工作原理

1、蓄水风格：

电热水器装满水后，电热水器内的电热管将电热水器内壁的水加热，加热到设定的温度后电路会自动切断，电热管停止加热，整个机器处于保温状态。内胆内水温下降到一定温度后，电热管会再次通电加热，这种状态会循环，使电热水器经常可以使用热水。

下面是机械热水器控制电路图。

其中恒温器是主要控制部件，加热器自动断开，循环加热由恒温器控制。旋转旋转轴时，触摸和触摸之间的距离被调节，相当于调节温度。(威廉莎士比亚，转、转、转、转、转、转、转、转、转、转)温度限制器主要起保护作用，内胆没有水或恒温器坏等加热器持续加热，超过温度限制器的动作温度时，温度限制器立即切断电源。

恒温器有两种。一个是液体上升式，一个是金属碎片。液体上升式有探针和毛细管，毛细管中填充了热膨胀冷收缩幅度合适的液体。达到设定温度后，减温组内的液体膨胀将推动膜盒产生位移，从而使运动的触点脱离静态触点，达到切断加热器电源的目的。温度下降时，毛细管内液体收缩，膜盒内位移复位，移动触点和静态触点关闭，通电后达到恒温控制的目的。

(双)金属芯片的恒温器用双金属板检测温度，也是随温度变化位移的特殊金属板。当温度达到设定的温度时，金属板会产生位移，分离移动、静态接触点，从而切断电源。

温度限制器也有两种。和恒温器一样，现在还有液体上升式和双金属芯片。与恒温器的主要区别是不能自动重置。

2、快速热

主要有水流开关，水流过时后通电，加热器电开始加热。没有水或水太小，不足以打开开关，请关闭电源，加热器停止加热。这就是通水电、单水停电的基本原理。

二、电子控制：

1、定义：

使用单片机自动控制温度，当温度达到设定的温度时，可以自动切断加热器的电源。温度下降后，加热器的电源可以自动打开

2、控制系统组件：

3、基本组件的硬件控制部分。

4、电源电路。

市电通过变压器变压，通过整流二极管整流，将交流电转换为直流，再通过电容滤波器转换为较软的直流，供应CPU和其他必要的电路。

现在电热水器的电源电路都一样。

5、漏电保护电路(专用芯片)

主要是利用漏电保护程序专用芯片(VG54123)放大漏电信号。其组成如下图所示。变压器感应漏电，二是连接到差分放大器的输入。闩锁电路输出低电平，直到输入电压达到指定值。泄漏电流大于指定值，输出提高时，晶闸管将被传送，从而切断主电路的电源。

6、输出机制(继电器控制)

控制驱动电路如下图所示。什么时候

从CPU管脚输出一高电平时，则三极管导通，从而使继电器线圈通电，触点吸合，接通电源。反之，若输出一低电平，则三极管截止，继电器线圈失电。达到切断电源的目的。

7、软件部分

通俗地讲：就是利用计算机语言或汇编语言（也就是常说的指令），按照一定的流程编写出来的一串程序，然后通过仿真调试无误后，再将此程序写进单片机中。

要完成此软件功能，它必须借助于硬件才能完成。所以说硬件与软件是不可分割的！

不同的单片机，其指令也不一样，指令的数量也有多有少。现在通常用的单片机是8位。当然也有4位的，16位，32位的。

现在所用的单片机，基本上都是十六进制。单片机的位数，也就是说一个字节是8位。

三、主要零部件的介绍

1、漏电保护电源线

其漏保原理同前面所讲的漏电保护芯片一样，当可控硅触发时，带动漏保插头里面的执行机构，从而断开电源。

2 、液涨式温控器和限温器

外形见下面图片,第一张为温控器,第二张为限温器.

温控器是单极,可手调温度,能够自动恢复;而限温器是双极,没有手柄,不可以调节温度,且在断开时,不能自动复位,必须手动复位.

3、突跳式限温器和温控器

两者的主要区别：限温器不可自动复位，而温控器可以自动复位

两者均是靠金属片来感测温度，不同点是温控器的金属片在温度降低到设定的时候，可以自动恢复；而限温器则不行。

4、继电器（我们常用的是电磁式继电器）

1）定义：继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

2）电磁继电器的工作原理和特性

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

5、变压器

1）、变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

2）、技术参数：

对不同类型的变压器都有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示。如电源变压器的主要技术参数有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能，对于一般低频变压器的主要技术参数是：变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。

a 、电压比：

变压器两组线圈圈数分别为N1 和N2 ，N1 为初级，N2 为次级。在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势。当N2>N1 时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：反之，为降压变压器

b 、变压器的效率： 在额定功率时，变压器的输出功率和输入功率的比值，叫做变压器的效率，即 η= P2/ P1

式中η 为变压器的效率；P1 为输入功率，P2 为输出功率。

当变压器的输出功率P2 等于输入功率P1 时，效率η 等于100%，变压器将不产生任何损耗。但实际上这种变压器是没有的。变压器传输电能时总要产生损耗，这种损耗主要有铜损和铁损。

铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。当电流通过线圈电阻发热时，一部分电能就转变为热能而损耗。由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜损。

变压器的铁损包括两个方面。一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能，这便是磁滞损耗。另一是涡流损耗，当变压器工作时。铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗。

变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系，通常功率越大，损耗与输出功率比就越小，效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。