从整体结构上和功能来说,电饭煲主要包含以下组件:加热组件、保温组件、压力保护装置、机械控制组件、操作显示面板组件、微电脑控制电路、电源供电电路等。
电饭煲整机电路框图
典型的电饭煲整机电路框图见下图。从图中可以看出,电饭煲的信号传输大致分为8路:电源供电电路、操作显示电路、加热控制电路、保温控制电路、温度检测电路、压力保护控制、蜂鸣器驱动电路、微处理器控制电路。
1、电源供电电路
接通电源后,220V交流电通过降压变压器进行降压处理后,再经过整流、滤波、稳压后,为微控制器电路、保温控制电路、加热控制电路、操作显示电路等模块提供直流供电电压。
2、操作显示电路
当通过操作按键输入人工指令后,操作电路将指令信号送入到微处理器,微处理器根据指令做出加热判断,并且在用户对电饭煲操作的同时,微处理器驱动显示屏显示当前电饭煲的工作状态。
3、加热控制电路
微处理器控制电路输出的加热信号,送到继电器驱动电路后,继电器的触点接通,220V交流电便加到加热器上,加热器开始工作。
4、保温控制电路
饭熟后,感温部件将温度信号传输到控制电路中,微处理器对温度信号处理后,输出触发信号驱动双向晶闸管工作,接通保温加热器的供电电路,电饭煲开始进入保温状态。
5、温度控制电路
电饭煲在做饭状态时,温度控制电路通过感温部件,将电饭煲中锅的温度信号传输到温度控制电路中,一旦饭熟,温度上升,微控制器电路就会将电饭煲从做饭状态切换到保温状态。
6、压力保护控制
电饭煲盖上锅盖后,通过压力保护装置实现电饭煲内部的空间密封性,当电饭煲工作时,随着内部温度的升高,电饭煲内部压力不断增大,当达到压力开关设定的压力值时,压力开关动作,此时,电饭煲的限压阀开始泄压。
7、微控制器电路
微控制器电路是电饭煲的控制中心,该电路为电饭煲的各个电路提供控制信号,若微处理器不能正常工作,可能会引起电饭煲不工作,无显示、不加热、操作失常等故障。
8、蜂鸣器驱动电路
电饭煲通电后,当电饭煲输入人工指令时,或电饭煲煮熟饭时,微控制器电路都会将蜂鸣信号输送到蜂鸣器驱动电路中,驱动蜂鸣器工作。
加热控制电路
加热控制电路中主要元件是继电器,相关元件有保护二极管(与继电器并联),驱动晶体管(与继电器串联),分压电阻(与驱动晶体管串联)。
下图是加热控制电路
1、输入加热指令后,微处理器控制驱动晶体管VT6处于导通状态,提供一个“加热驱动信号”。
2、VT6导通,12V电压为继电器提供工作电流,世纪电器导通。
3、继电器导通后,220V交流电与加热器形成回路,开始加热。
保温电路
当饭熟后,保温组件开始工作,该电路主要有三极管,双向晶闸管,加热器等构成。
见下图
1、饭熟后,自动进入保温状态,此时微处理器为保温电路输出驱动脉冲信号。
2、经接口电路VT2反相放大后,加到双向晶闸管TRAC的触发端,即控制极G。
3、双向晶闸管接收到脉冲信号后,导通,此时,220V交流电经晶闸管为保温加热器供电。
4、保温加热器有工作电压后,开始加热工作。
系统控制电路
系统控制电路为电饭煲的各个电路提供控制/驱动信号,使电饭煲可以正常工作。在电饭煲工作时,微控制器电路时刻检测电饭煲的工作情况,并能根据传感信息判断电饭煲是否进行关机保护,微处理器根据人工指令,输出控制信号,并通过显示电路显示当前工作状态,并能自动判断电饭煲的故障部位,进行故障代码的显示。
见下图
电源供电、复位电路、晶振是为微处理器提供基本工作条件的电路,这些电路不正常,微控制器不能进入工作状态。
1、微控制器电路由低压整流滤波电路提供+5V工作电压,微处理器的3、40脚为电源供电端。
2、谐振晶体与微处理器芯片中的振荡电路组成晶振电路,为微处理器38、39脚提供时钟信号。
3、复位电路为微处理器提供复位信号,使芯片内的程序复位,复位电路产生的复位信号加到微处理器的1脚。
4、电饭煲通电后,操作电路有+5V工作电压,按动操作按键,输入指令对电饭煲进行操作,指令信号由操作电路输入到位处理器中,微处理器处理后,根据当前的工作状态,直接控制指示灯的显示。
5、指示灯(LED)由微处理器控制,根据当前工作状态,进行相应的指示。
6、当通过操作电路对电饭煲进行定时设置时,数码显示管通过驱动电路的驱动,显示定时时间。
电源供电电路
见下图
1、220V交流电送入电路后,通过FU(热熔断器)将交流电输送到电源电路中,热熔断器主要起保护电路的作用,当电流过大或温度过高时,热熔断器熔断,切断电源供电
2、交流220V进入到电源电路中,经过降压变压器降压后,输出12V,10V等交流低压。
3、12V,10V等交流低压经过桥式整流电驴和滤波电容,变为直流电压,然后再送到稳压电路中。
4、稳压电路对直流电压稳压后,输出+5V的直流稳压,为微控制器电路供电。
机械式电饭煲电源电路
见下图
交流220V电压经过熔断器进入到电饭煲电路中,经过多个开关为电饭煲的加热器,指示灯,定时器开关,限温器等提供工作电压。