图4-4 家乐GDS70-BI型电饭锅电路
(1)CPU基本工作条件电路
该机的CPU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。
当电源电路工作后,由它输出的5V电压经C2、C3滤波后,加到CPU的VDD脚为它供电。CPU得到供电后,它内部的振荡器与OSC1、OSC2脚外接的电阻R20通过振荡产生时钟信号。该信号经分频后协调各部位的工作,并作为CPU输出各种控制信号的基准脉冲源。同时,5V供电通过C7充电,为CPU的INIT脚输入一个由高到低的复位信号,使CPU内的存储器、寄存器等电路复位后开始工作。
(2)操作电路
操作电路以CPU、操作键S1、S2、V3、D6~D9构成。该操作键电路采用键扫描方式。CPU的Q6脚输出的键扫描信号经R13限流,再经V3倒相放大后,加到S1、S2的左端。未按压S1、S2时,CPU的K1、K2脚无操作信号输入,CPU不执行操作命令;当按压S1、S2使CPU的K1、K2有键扫描信号输入,被CPU识别后执行操作程序,不仅控制加热进入相应的工作状态,而且控制指示灯显示工作状态。
(3)显示电路
显示电路以CPU、发光二极管LED1~LED6构成。需要LED1~LED6发光,表明该机的工作状态时,CPU的R2~R6、Q7脚相应的端子就会输出指示灯驱动信号。
(4)蜂鸣器电路
蜂鸣器电路由CPU、蜂鸣器B及其放大器V5等构成。
进行功能操作、程序结束或需要报警时,CPU的R9脚输出的音频信号经R11限流,再经V5倒相放大后,驱动蜂鸣器B鸣叫,完成提示和报警功能。
(5)硬性米/软性米选择电路
硬性米、软性米选择电路由CPU、开关S3构成。
当用户使用晚稻米、糯米等软性米做饭时,拨动S3将它接在CPU的R7脚上,被CPU识别后执行软性米煮饭程序,自动缩短吸水和加热时间。当使用早稻米等硬性米做饭时,拨动 S3将它接在CPU的R8脚上,被CPU识别后执行硬性米煮饭程序,自动延长吸水和加热时间。
(6)温度取样电路
温度取样电路由锅底温度传感器RT、锅盖温度传感器Rf、比较器LM393、 CPU为核心构成。
LM393的同相输入端⑤脚输入的是CPU输入的控制电压,而LM393的⑥脚输入的温度取样电压。由于LM393的⑤脚通过5只二极管和5只不同阻值的电阻接CPU的5个端子,所以CPU根据固化的程序分别从这5个端子输出高电平或低电平电压值,也就实现了5个不同温度点的设置。
4.吸水控制电路
在选择好煮饭方式或设置好定时时间,被CPU识别后,根据内部固化的程序控制该机执行吸水程序。此时,CPU的Q1~Q4端输出低电平,Q5、Q0端输出高电平控制信号。Q0端为高电平后通过D14、R40与RC分压后,为LM393的⑤脚提供的参考电压最低;Q5输出的高电平经D19、RT与Rf、R17取样后,使LM393的⑤脚电压高于⑥脚电压,于是LM393⑦脚输出高电平电压,该电压经D13加到CPU的K4脚,被CPU识别后控制R0输出的信号为高电平,经V1 倒相放大,为继电器J的线圈供电,使它的触点闭合,煮饭加热器得到供电后发热,水温逐渐升高。当水温达到40℃左右时,RT的阻值减小到需要值,经取样后为LM393的⑥脚提供的电压超过⑤脚电压,于是 LM393⑦脚输出的信号为低电平,被 CPU 识别后,控制R0输出低电平信号,经V1倒相放大后,使J的触点断开,煮饭加热器停止加热。这样,在内部程序和温度检测电路控制下,使煮饭加热器间断加热,让水温保持在40℃左右,确保米粒能充分吸入水分。
5.煮饭控制电路
完成吸水程序后,CPU根据内部固化的程序控制该机执行煮饭程序。此时CPU的Q1~Q4端输出低电平,Q4、Q5端输出高电平控制信号。Q4端为高电平后通过D18、R95与RC分压后,为 LM393 的⑤脚提供的参考电压最高;Q5 输出的高电平经 D19、RT 与 Rf、R17取样后,使LM393的⑤脚电压高于⑥脚电压,如上所述,煮饭加热器发热,使水温逐渐升高,直至沸腾,实现快速煮饭。当RT检测的温度达到95℃左右时,RT的阻值减小到需要值,经取样后为LM393的⑥脚提供的电压超过⑤脚电压,于是LM393⑦脚输出的信号为低电平,被CPU识别后,控制R0输出低电平信号,经V1倒相放大后,使J的触点断开,煮饭加热器停止加热,进入焖饭程序。
在煮饭过程中,锅盖传感器Rf对室内温度和水蒸气进行检测,以改变LM393的⑥脚输入的电压,也在一定范围内控制了加热器的加热时间。
6.焖饭、保温电路
进入焖饭程序后,CPU根据内部固化的程序。此时CPU从Q0、Q1、Q3、Q4端输出低电平,Q2、Q5、R1端输出高电平控制信号。Q2端为高电平后通过D16、R70与RC分压后,为 LM393⑤脚提供的参考电压升高,Q5 输出的高电平经 D19、RT 与 Rf、R17 取样后,使LM393的⑤脚电压低于⑥脚电压,煮饭加热器不能加热。R1端输出的高电平信号经R4限流、V2射随放大后,使单向晶闸管VS导通,接通上盖加热器的供电回路,使它开始加热,将上盖的凝露水烘干,以免它们滴入米饭,导致米饭发黏。焖饭结束后进入保温状态,此时CPU控制控制保温指示灯发光,表明进入保温状态。随着保温时间的延长,当RT检测的温度达到50℃左右时,RT的阻值增大到需要值,经取样后为LM393⑥脚提供的电压超过⑤脚电压,于是LM393⑦脚输出的信号为高电平电压,被CPU识别后,控制R0输出高电平信号,如上所述,煮饭加热器开始加热,使温度升高。当温度超过70℃后,RT的阻值减小,使LM393的⑦脚输出低电平电压,CPU的R0脚输出低电平信号,煮饭加热器停止加热。这样,在RT、CPU的控制下,煮饭加热器间断性加热,不仅使米饭的温度保持在65℃左右,而且使米饭松软可口。
7.过热保护电路
过热保护功能由热熔断器完成。当继电器J的触点粘连或其驱动电路异常,使加热器加热时间过长,导致加热温度达到热熔断器的保护阈值后它熔断,切断市电输入回路,加热器停止加热,避免了加热器等器件过热损坏,实现过热保护。
美的MB-YCB系列电饭锅电路美的MB-YCB系列电饭锅有MB-YCB30B、MB-YCB40B、MB-YCB50B三种型号,它们的电路构成相同,都是由电源电路和加热/保温控制电路两大部分构成。
1.供电电路
供电电路由继电器K、变压器T、整流管D1~D4、稳压器U1、滤波电热C1~C3等构成,如图4-5所示。
图4-5 美的MB-YCB系列模糊控制型电饭锅电源电路
220V市电电压经熔断器Ft输入到电源板,再经C1滤除市电中的高频干扰脉冲,随后加到变压器T的初级绕组,从它的次级绕组输出12V左右(与市电高低有关)交流电压,再经D1~D4桥式整流,利用C2、C3滤波产生12V左右的直流电压。该电压分为两路输出:一路为继电器 K 的线圈供电;另一路经三端稳压器 U1(7805)稳压产生 5V 直流电压,通过C5滤波后再经连接器CN2的④脚为微处理器电路供电。
市电输入回路的ZNR是压敏电阻,用于防市电过压和雷电窜入保护。
2.微处理器电路
该机的微处理器电路由微处理器TMP87P809N为核心构成,如图4-6所示。
图4-6 美的MB-YCB系列模糊控制型电饭锅控制电路
(1)TMP87P809N的实用资料
TMP87P809N的引脚功能和引脚维修参考数据如表4-1所示。
表4-1 微处理器TMP87P809N的引脚功能和维修参考数据
(2)工作条件电路
5V供电:插好电饭锅的电源线,待电源电路工作后,由其输出的5V电压经R25限流,再经C12、L1、C4、C8组成的π形滤波器滤波后,加到微处理器U2(TMP87P809N)供电端 28 脚为它供电。
复位电路:复位电路由 U2、复位芯片 U3(KIA7039)和相关元件构成。开机瞬间,由于5V供电在滤波电容的作用下是逐渐升高的,当该电压低于设置值(多为4V)时,U3输出一个低电平的复位信号。该信号加到U2的 27 脚后,U2内的存储器、寄存器等电路清零复位。当5V供电超过4V后,U3输出高电平信号,使U2内部电路复位结束,开始工作。
时钟振荡:时钟振荡电路由微处理器U2和晶振XL1为核心构成。U2得到供电后,它内部的振荡器与①、②脚外接的晶振XL1和移相电容C6、C7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U2输出各种控制信号的基准脉冲源。
3.加热、保温电路
该机的加热、保温电路由加热盘、微处理器 U2、温度传感器(负温度系数热敏电阻)Rt1及Rt2、继电器K1等构成,如图4-5、图4-6所示。
未加热时,Rt1、Rt2的阻值较大,通过取样后此时的电压较低,加到U2的④、⑤脚后,U2将电压数据与内部存储器固化的不同电压数据对应的温度值比较后,确认锅内温度低,并且无水蒸汽,U2可接受煮饭等功能操作。此时,通过功能键选择煮饭功能,并按下开始键,被U2识别后,U2控制快煮和开始指示灯发光,表明电饭锅进入煮饭状态,同时从脚输出高电平信号。该信号经连接器CN2的③脚输入到电源板,通过R1加到放大管Q1的b极,经它倒相放大后为继电器K的线圈供电,使K内的触点闭合,为加热盘供电,使它开始发热,进入煮饭状态。当水温达到100℃,传感器Rt1的阻值减小,使U1的⑤脚输入的电压增大到设置值,被 U2 识别后控制它的 26 脚间断性输出高电平、低电平控制信号,维持沸腾状态。保沸时间达到20min左右,U2的 26脚输出低电平,使加热盘停止加热,电饭锅进入焖饭状态。此时,米饭基本煮熟,但米粒上会残留一些水分,所以焖饭达到一定时间后,U2的 26 脚再次输出高电平信号,使加热盘开始加热,将米粒上多余的水分蒸发掉后,Rt2 的阻值减小到设置值,为U2的④脚提供的电压逐渐增大到设置值,U2判断饭已煮熟,不仅控制蜂鸣器鸣叫,提醒用户饭已煮熟,而且控制脚输出低电平信号,使加热盘停止加热,同时控制煮饭指示灯熄灭,提醒用户煮饭结束,米饭可以食用。若未进行操作,自动进入保温状态。保温期间,U2控制保温指示灯LED17发光,表明该机进入保温状态。此期间,加热盘在Rt1、U2、Q1、K的控制下,温度保持在65℃左右。
4.过热保护电路
过热保护功能是通过热熔断器 Ft 实现的。当继电器 K 的触点粘连或其驱动电路异常,使加热器加热时间过长,导致加热温度达到Ft的保护阈值后它熔断,切断市电输入回路,加热器停止加热,避免了加热器等器件过热损坏,实现过热保护。