冷熱飲水機(jī)制冷電路原理與故障檢修

飲水機(jī)是家庭、辦公室及公共場(chǎng)昕普遍使用的家電產(chǎn)品，較新型的都帶有制冷功能。制冷方式可分為壓縮機(jī)制冷和電子制冷兩大類。本文通過對(duì)典型制冷電路分析，介紹飲水機(jī)制冷電路常見故障產(chǎn)生的原因及檢查修理方法。對(duì)醫(yī)院衛(wèi)生、生化試驗(yàn)及家用便攜式或小型制冷箱柜設(shè)備，也同樣具有參考價(jià)值。

一、壓縮機(jī)制冷電路

飲水機(jī)的壓縮機(jī)制冷電路原理與普通家用電冰箱基本相同，只是制冷溫度較高(5～15℃)、壓縮機(jī)功率較小而已。圖1是司邁特LRL-275D冷熱飲水機(jī)制冷電路，采用壓縮機(jī)制冷的飲水機(jī)有美的YLRS1-5H/5B-38、YLRS2-5H/BX-16、YL-RT3-6C/6B、加林HC-12/15、天健HC-4T/5T/6T/5T1/6T1、夏爾YLR3-5L、上航Y(jié)BRH-I、天磁BR780-5L、天樂WG-5A、碧泉GL-1/2、南亞UL-600B、華旗WA-360、信得PZL65-9881、晶匯UF、CLD-NH/UF/CH/RO、安吉爾JD-12LH、YLR2-5-X、16L-X等。它們的壓縮機(jī)啟動(dòng)方式有重錘式啟動(dòng)器(亦稱重力啟動(dòng))和正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC啟動(dòng))啟動(dòng)兩種，除此以外，制冷電路差不多完全相同。

1．電路原理
插上電源插頭，電源指示管LED1亮，閉合制冷開關(guān)S1，與S1組裝在一起的氖燈HL2燃亮，市電經(jīng)制冷溫控器ST3、重錘式啟動(dòng)繼電器RV、過熱保護(hù)器FR加在壓縮機(jī)電機(jī)M的運(yùn)行繞組C-M兩端。由于RV線圈與C—M串聯(lián)，較大的啟動(dòng)電流使RV線圈產(chǎn)生很強(qiáng)的磁力吸動(dòng)銜鐵，其觸點(diǎn)閉合，接通M啟動(dòng)繞組C—S電源，M啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。M運(yùn)轉(zhuǎn)后便建立起旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，C—S繞組電流減小，RV線圈磁力變?nèi)酰阢曡F自重作用下使觸點(diǎn)斷開，C—S繞組失電，M靠運(yùn)行繞組C—M維持運(yùn)轉(zhuǎn)，完成一次啟動(dòng)過程。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成高溫、高壓蒸汽送至冷凝器，通過熱交換，使制冷劑變成低溫、高壓液體、干燥過濾器、流經(jīng)節(jié)流毛細(xì)管后進(jìn)入繞在冷罐外壁的蒸發(fā)器，大量吸收冷罐水中的熱量使水溫下降。當(dāng)水溫下降至4℃時(shí)，ST3觸點(diǎn)自動(dòng)跳開切斷制冷電路電源，M暫停制冷，制冷指示管LED3熄滅。當(dāng)水溫回升至11℃時(shí)，ST3觸點(diǎn)自動(dòng)復(fù)位閉臺(tái)，接通制冷電路電源，M又重新啟動(dòng)制冷，LED3發(fā)光，使水溫保持在4～11℃范圍。
2．故障檢修

二、電子制冷電路
這類飲水機(jī)是利用半導(dǎo)體制冷器件寓現(xiàn)制冷的。圖2是安吉爾JD-21T/26T冷熱飲水機(jī)的制冷電路，采用半導(dǎo)體制冷的飲水機(jī)還有振達(dá)ZRC-982/983、夏爾YLR1-5T/5L、吉寶CH-5T2/5T3、康洋YLR0．7—5L、天健HC-7T1/8T1、加林YLR0．7-4H/5H、YLR1-4AX、司邁特LRT-260A/300A、健新JH-6、科發(fā)SF-002/012、維力HC-18T/18L等。制冷控制有自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式，自動(dòng)方式是采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)感測(cè)冷罐水溫，通過電壓比較器控制場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)管的導(dǎo)通或截止，改變半導(dǎo)體制冷器的工作電壓，使其處于強(qiáng)制冷或保冷(弱制冷)狀態(tài)；手動(dòng)方式比較簡(jiǎn)單，是利用制冷電源開關(guān)的通、斷，實(shí)現(xiàn)制冷或停止制冷控制。兩者主制冷電路是相同的，本文只介紹自動(dòng)制冷控制電路。

1.電路原理
制冷電路由電源供給、溫度測(cè)控和主制玲電路三部分組成。
(1)電源電路：按下制冷開關(guān)SB2，220V交流市電經(jīng)SB2、保險(xiǎn)FU2加在電源變壓器T初級(jí)，次級(jí)輸出5V、12V兩組對(duì)稱的交流電壓。經(jīng)VD2～VD5(兩管并聯(lián)是為增加輸出電流)、VD6、VD7全波整流和大容量電解電容C1、C2平滑濾波后，分別獲得5．4V和12．5V兩組直流電源，為制冷和溫度測(cè)控電路供電。
(2)溫度測(cè)控電路：以電壓比較器IC-1(1/2LM393P)為核心元件組成。R2、VD8、C3組成穩(wěn)壓電路，為溫度測(cè)控電路提供9．1V穩(wěn)定的工作電壓。VD11、R6構(gòu)成負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)C4用于吸收高頻噪擾雜波，R3、R4為比較器③腳(同相輸入端)提供1/2Vcc=4．55V基準(zhǔn)參考電壓。溫度傳感器RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，其阻值隨被測(cè)冷罐水溫變化，水溫高阻值小，水溫低阻值大。R5、RT對(duì)電源電壓分壓后，作為檢測(cè)取樣電壓送至比較器②腳(反相輸入端)。當(dāng)冷罐水溫為15℃時(shí)，RT=15k，②腳電他低于③腳電位，①腳輸出高電平，VD11反偏截止，N溝道大功率場(chǎng)效應(yīng)管VT導(dǎo)通，12．5V直流電壓加至主制冷電路進(jìn)行強(qiáng)制冷。當(dāng)冷罐水溫降至5℃時(shí)，RT=22．52k，②腳電位高于③腳電位。①腳輸出跳變?yōu)榈碗娖?，VT截止，只有5．4V直流電壓加在主制冷電路，制冷功率較小，處于保冷狀態(tài)。此時(shí)VD11正偏導(dǎo)通，將③腳鉗位于一定的低電平，保證相對(duì)平穩(wěn)的強(qiáng)制補(bǔ)充冷罐使水溫回升至15℃時(shí)，溫度測(cè)控電路恢復(fù)工作，由弱制冷轉(zhuǎn)為強(qiáng)制冷，如此重復(fù)，使冷罐水溫保持在5～15℃范圍內(nèi)。注意：在比較器輸出低電平使VD11導(dǎo)通期間(保冷狀態(tài))，③腳電位由R3、R4、R6、VD11共同決定。若耍改變冷罐水溫，可通過調(diào)整R5來設(shè)置下限溫度，調(diào)整R6來設(shè)置上限溫度。在路測(cè)試VT(SUP60N06)和IC-1(LM393P)各腳直流電壓和阻值如表2，用MF64型指針萬用表測(cè)得．其中在路電阻用Rx1k擋，黑筆接地，紅筆測(cè)。

(3)主制冷電路：由半導(dǎo)體制冷器PN、散熱風(fēng)扇電機(jī)M、強(qiáng)制冷指示發(fā)光管LED2等組成，見虛線框內(nèi)電路。前已述及，主制冷電路有兩種工作狀態(tài)：強(qiáng)制冷狀態(tài)時(shí)VT導(dǎo)通，工作電壓為12．5V，PN高效制冷。VD10導(dǎo)通，風(fēng)扇電機(jī)快速運(yùn)轉(zhuǎn)。穩(wěn)壓管VD9(6．5V)導(dǎo)通，強(qiáng)制冷指示管LED2發(fā)光；保冷狀態(tài)VT截止，工作電壓5．4V，PN制冷效率大幅度下降。VD10不通，R10、R11并聯(lián)后與風(fēng)扇電機(jī)M分壓，使M兩端電壓約為8．2V，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速較慢，繼續(xù)為PN排放熱量。由于5．4V電壓低于VD9穩(wěn)壓值，所以VD9截止，LED2熄滅。

2．故障檢修
該機(jī)常見故障原因及部位如表3，檢修的具體實(shí)例如下：
例1、閉合制冷開關(guān)SB2，保險(xiǎn)FU2立即燒斷及漏電。
擰開X3、X4接線螺釘，取下半導(dǎo)體制冷器PN，再閉合SB2時(shí)FU2不再熔斷，此時(shí)測(cè)得X3、X4端子電壓為12．5V，LED2發(fā)光，風(fēng)扇快速運(yùn)轉(zhuǎn)，說明電源供電電路無問題，分析是PN損壞。用萬用表Rx1k擋測(cè)PN兩端直流電阻，正常時(shí)正、反向電阻均為2．5Ω，若阻值大于10Ω則制冷效率變低。實(shí)測(cè)PN正、反向電阻分別為0．1Ω和0.4Ω，已擊穿損壞。用TEC1—12706型12V/6A半導(dǎo)體制冷器更換后，故障排除。
例2、閉合制冷開關(guān)SB2，LED2不亮，風(fēng)扇***，不制冷。
測(cè)C1、C2兩端電壓均為0V，檢查VD2～VD7、T及FU2均正常。測(cè)SB2兩端電阻，正常時(shí)閉合電阻為0Ω，實(shí)測(cè)讀數(shù)為8．6k(R×1k擋測(cè))，說明SB2觸點(diǎn)接觸不良。打開外殼檢查，SB2的動(dòng)觸點(diǎn)已電蝕燒光，無法進(jìn)行修復(fù)。用KCD3-B型250V/5A自鎖式小型電源開關(guān)更換后，故障排除。
例3、LED2不亮，風(fēng)扇慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，不制冷。
測(cè)IC-1①腳輸出為高電平9V，而PN兩端電壓為5.4V(保冷電壓)，說明是場(chǎng)效應(yīng)管VT損壞或未導(dǎo)通，場(chǎng)效也管好壞可用萬用表Rx1k擋檢測(cè)，將黑筆接漏極D，紅筆先接?xùn)艠OG，后接源極S，兩次讀數(shù)為10k。符合上述數(shù)值的場(chǎng)效應(yīng)管一般是好的。若場(chǎng)效應(yīng)管損壞，可用SUP60N06(原型號(hào))、SMP60N06、MTP60N06、RFP60N06等硅N溝道場(chǎng)效應(yīng)管直接代換。
例4、LED2亮，不制冷，冷水龍頭出熱水。
此種情況有兩種可能：其一是更換或檢修制冷器PN時(shí)，將正(紅)、負(fù)(黑)引線接錯(cuò)，改變制冷電流方向而變成制熱，只需將引線對(duì)換即可；其二是風(fēng)扇***，PN工作時(shí)產(chǎn)生的熱量不能排至機(jī)外，而是通過鋁散熱片傳至冷罐水中，通電時(shí)間越長(zhǎng)水溫越高。測(cè)主制冷電路工作電壓為12．5V正常值，檢查VD10、R10、R11均無問題。手撥風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)輕松靈活，說明風(fēng)扇電機(jī)M軸承潤(rùn)滑良好。卸下X5、X6接線螺釘，用萬用表Rx1k擋測(cè)M兩端電阻，正常值為10Ω左右，若小于2Ω為換向器間隙被碳屑短路漏電，若有數(shù)百歐阻值或無窮大，則為碳刷磨損出現(xiàn)凹槽后與換向器接觸不良或電機(jī)繞組斷路。風(fēng)扇電機(jī)損壞時(shí)，可用AV-925H12S型DC12V/0.16A微型風(fēng)扇電機(jī)更換。
例5、LED2常亮不熄，連續(xù)制冷不停。
檢查場(chǎng)效應(yīng)管VT無擊竄或漏電，IC-1外圍元件均好，擰下RT的一端X1接線，使IC-1②腳電位高于③腳電位時(shí)，IC-1①腳仍輸出低電平，分折是IC一1內(nèi)部電路損壞。LM393P是雙電壓比較器IC，一個(gè)比較器損壞后可用另一個(gè)比較器代換。方法是斷開①、②、③腳外接元件，并依次移焊至⑦、⑥、⑤腳即可。