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电饭煲构成及温度控制原理

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-60 电饭煲实物外形1.机械控制型电饭煲构成常见的机械控制型电饭煲由内锅、加热盘(电热板)、磁性温控器ST1、总成开关、双金属片型温控器ST2、插座、外壳等构成,构成示意图和电气原理图如图3-61所示。它的作用是控制电饭煲煮饭时间的长短。图3-61 机械型电饭煲构成及电气原理图图3-62 磁性温控器2)双金属片型温控器。这样,电饭煲在ST2的控制下,温度保持在65℃左右。

电饭煲构成及温度控制原理

电饭煲也叫电饭锅,它不仅能煮出香甜可口的米饭,而且可以完成蒸、煮、炖、煨等多种烹饪操作,若配用电饭煲火力调节器,还能扩展电饭煲的用途,例如慢火煲粥、熬汤等。电饭煲的最大特点是煮饭无需人员照料看管,饭熟时会自动保温,具有操作方便、无污染、清洁卫生、省时省力、安全可靠等优点。常见的电饭煲如图3-60所示。

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3-60 电饭煲实物外形

1.机械控制型电饭煲

(1)构成

常见的机械控制型电饭煲由内锅、加热盘(电热板)、磁性温控器ST1、总成开关、双金属片型温控器ST2、插座、外壳等构成,构成示意图电气原理图如图3-61所示。

1)磁性温控器。磁性温控器也叫磁钢限温器,主要应用在电饭煲内。它的作用是控制电饭煲煮饭时间的长短。常见的磁性温控器的实物外形如图3-62所示。磁性温控器由感温磁铁、弹簧、永久磁钢、拉杆、内外套等构成,它和总成开关构成的供电控制系统如图3-63所示。

TIPS 本章主要介绍用万用表检修机械控制型、电脑控制型、模糊控制型3种电饭煲的方法。机械控制型电饭煲采用了机械器件控制它的加热、保温;电脑控制型电饭煲的控制系统采用了单片机控制电路;而模糊控制型电饭煲是在电脑控制型电饭煲的基础上采用了模糊控制技术。

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3-61 机械型电饭煲构成及电气原理图

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3-62 磁性温控器

2)双金属片型温控器。双金属片型温控器由双金属片、触点、压簧、瓷米、瓷珠、校准螺钉、支架等构成,如图3-64所示。

3)加热盘。加热盘也叫发热盘、电热盘,多采用管状电加热管浇注铝合金制成,如图3-65所示。

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3-63 磁性温控器的构成

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3-64 双金属片型温控器的构成

TIPS 双金属片型温控器动作的温度点是可以调整的。通过调整它上面的校准螺钉,可以预先改变作用在触点上的压力,从而改变双金属片动作的温度点。

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3-64 双金属片型温控器的构成(续)

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3-65 加热盘

(2)工作原理

1)煮饭

将功能选择开关S拨到“煮饭”的位置,再按下总成开关的按键,磁性温控器ST1内的永久磁钢在杠杆的作用下克服动作弹簧推力,上移与感温磁铁吸合,银触点在磷青铜片的作用下闭合,220V市电电压第一路经温度熔断器FU、保温温控器ST2与ST1的触点、加热盘EH、开关S构成煮饭回路为EH供电,EH开始加热煮饭;第二路经R1、VD1、LED1、R3、EH、ST2构成回路使LED1发光,表明电饭煲处于煮饭状态。随着EH加热的不断进行,锅内温度逐渐升高,当米饭的温度超过65℃时,ST2的双金属片变形使它的触点断开,此时市电电压通过ST1的触点继续为EH供电,使加热温度继续升高。当加热温度升至103℃时,饭已煮熟,ST1中感温磁铁的磁性消失,永久磁铁在动作弹簧的作用下复位,通过杠杆将触点断开,不再复位,切断EH的供电回路,EH因无供电而停止工作,电饭煲进入保温状态,同时市电电压通过R2、VD2、R3构成的回路为保温指示灯LED2供电,使它发光,表明电饭煲进入保温状态。

保温期间,当温度低于65℃时,温控器ST2的双金属片变形,使触点吸合,为加热盘EH供电,EH开始加热,当温度达到65℃时ST2的双金属片变形使触点断开,EH因无供电而停止工作。这样,电饭煲在ST2的控制下,温度保持在65℃左右。

TIPS 电饭煲使用注意:

在购买了较大功率的电饭煲后,一定不要让它和其他电器共用一个组合插座,这样会导致插座容量不够,使电源线温度过高,发生危险。

电饭煲在使用后,一定要记得把插头从插座上拔下来,通常情况下,电饭煲都拥有自动保温功能,插上电源后,即使没有在煮饭状态下,电饭锅也会处在保温状态而造成浪费。

TIPS 由于采用了电脑控制方式,所以此类电饭煲具有热效率高、保温性能好等优点,但也存在成本高、维修难度大等缺点。

2)蒸炖(www.xing528.com)

蒸炖与煮饭的工作原理基本相同,有几点不同:一是将功能选择开关S拨到“蒸炖”的位置;二是煮饭指示灯LED1不发光,而蒸炖指示灯(黄色)LED3发光;三是在蒸炖时,市电电压通过二极管VD4半波整流后为加热盘EH供电,使它进入半功率的加热状态。

2.电脑控制型电饭煲

常见的电脑控制型电饭煲与机械控制型电饭煲相比,就是取消了磁性温控器、总成开关、双金属片型温控器等机械控制器件,而增加了控制电路、温度传感器、操作电路,如图3-66所示。

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3-66 典型电脑控制型电饭煲构成示意图

我们以美的MB-YC50A型电饭煲的电路为例进行介绍,它由电源电路和控制电路两大部分构成。其中,电源电路以变压器、三端稳压器IC2为核心构成,如图3-67所示;而控制电路以微处理器SD-901为核心构成,如图3-68所示。

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3-67 某型号电饭煲电源电路

TIPS 电饭煲在使用过程中还应该保证,电饭煲内胆和电热盘之间的清洁,避免出现水点、饭粒等杂物,这样会影响煮饭的效果,严重时有烧坏元器件的可能。

TIPS 电饭煲省电技巧之一:做米饭时最好将米淘净在清水中浸泡15min左右,然后再下锅,这样可以大大缩短煮饭的时间,且煮出的米饭特别香。

TIPS 电饭煲省电技巧之二:电饭煲切勿当电水壶用。同样功率的电饭煲和电水壶同样烧一暖瓶开水,用电水壶只需5~6min,而用电饭煲则要20min左右。

(1)电源电路

如图3-67所示,220V市电电压经C0滤波,再经电源变压器T降压产生9V左右的(与市电电压高低有关)交流电压,该电压经VD2~VD5构成的整流桥堆进行整流,通过C1、C7滤波产生12V直流电压。该电压分为两路输出:一路为继电器K1供电;另一路经三端稳压器IC2(7805)稳压产生5V直流电压,经连接器XT1的①脚为微处理器电路供电。

如图3-67所示,市电输入回路的RV是压敏电阻,它的作用是防止市电电压过高而损坏变压器T等元器件。市电电压升高时,RV击穿,使输入回路的熔断器熔断(图中未画出),实现市电过电压保护。

(2)微处理器基本工作条件电路

如图3-68所示,该机的微处理器基本工作条件电路由供电电路、复位电路和时钟振荡电路构成。

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3-68 某型号电饭煲控制电路

TIPS 电饭煲省电技巧之三:充分利用电热盘的余热。当电饭锅中的米饭汤沸腾时,可断开电源开关8~10min,充分利用电热盘的余热后再通电。当电饭锅的红灯灭、黄灯亮时,表示锅中米饭已熟,这时可断开电源开关,利用电热盘的余热保温10min左右。

5V供电:插好电饭煲的电源插头,待电源电路工作后,由IC2输出的5V电压经电容C3、C2、C9、C11、C12滤波后,加到微处理器IC1(SD-901)的供电端⑤脚,为IC1供电。

复位电路:开机瞬间IC1的(13)脚输出的电压通过R3对C8充电,在C8两端建立一个由0逐渐升高到5V的电压。为IC1的复位信号端(12)脚输入低电平复位信号期间,IC1内的存储器、寄存器等电路开始复位,当IC1的(11)脚输入高电平电压使IC1复位结束后开始正常工作。

时钟振荡电路:微处理器IC1得到供电后,它内部的振荡器与⑥、⑦脚外接的晶振B和移相电容C5、C6通过振荡产生4MHz的时钟信号。该信号经分频后协调各部位的工作,并作为IC1输出各种控制信号的基准脉冲源。IC1的引脚电压数据如表3-2所示。

3-2 微处理器IC1引脚电压值

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③控制电路。

当按下煮饭功能选择键S2后,IC1(15)脚的电压发生从低到高的变化,IC1检测后对其进行编码,由IC1③脚输出8位煮饭、定时的串行数据信号,从②脚输出时钟信号。串行数据信号加到8位移位寄存器IC4(74HC164)的①、②脚,时钟信号加到IC4的⑧脚,从而实现8位输出信号的传递。每组8位信号传递完毕时,会依次在IC4的③~⑥脚、⑩~(12)脚输出相应的低电平位选信号,使煮饭指示灯LED1、快煮指示灯LED2、2h煮汤指示灯LED3、3h煮汤指示灯LED4、1h蒸炖指示灯LED5、45min煮稀饭指示灯LED6、1h煮粥指示灯LED7、2h煮粥指示灯LED8、保温指示灯LED9、开始指示灯LED0中相应的灯点亮。同时,所设置的定时时间在液晶显示屏(LCD)上显示出来。由于各个功能控制过程相同,下面以煮饭控制为例进行介绍。

在选择好煮饭方式或定时时间后,按下开始键S1,被微处理器IC1识别后,控制开始指示灯LED0发光,表明电饭煲进入煮饭状态,同时从IC1(11)脚输出高电平信号。该信号经R7限流,再经连接器XT1的③脚使放大管VT1导通,为继电器K1的线圈供电,此时K1的常开触点K1-1闭合,接通加热盘EH的供电回路,EH发热,开始煮饭。当煮饭的温度升至103℃左右时,温度传感器(负温度系数热敏电阻)RT的阻值减小,使IC1的⑨脚电位下降到设置值,IC1将⑨脚输入的电压与内部存储的温度/电压数据比较后,判断饭已煮熟,控制(11)脚输出低电平信号,VT1截止,触点K1-1释放,EH停止加热。若米饭未被食用,则进入保温状态。保温期间,电饭煲在RT、IC1、VT1、K1的控制下,温度保持在65℃左右,同时保温指示灯LED9发光。

④防干烧保护电路。

为了防止干烧导致加热盘、内锅等部件损坏,该电饭煲设置了防干烧保护电路。在内锅没有加水或水已烧干的状况下,温度超过103℃时,防干烧温控器ST立即动作接地,此时微处理器IC1的⑧脚电位变为低电平,其内部检测电路动作,使其(11)脚输出低电平,晶体管VT1截止,继电器K1内的常开触点K1-1断开,加热盘EH停止加热,实现防干烧保护。

TIPS 电饭煲内米饭保温时间长了,上层会发生干硬,只要在烧煮前于米粒上铺一层干净的纱布,就可避免干层。

米饭在25~40℃范围内,宜细菌繁殖而变质。但电饭煲保温温度控制在65±5℃,所以不会变质。但定时式电饭煲,夏天电饭煲内生米存放时间过长会发出酸味。

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