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豆漿機的結構◆工作原理與維修
Ⅳ一750A豆漿機采用微電腦控制,預打漿、煮沸、打漿、文火延煮等工序全程自動完成;具有多重安全保護措施(防過熱、防溢出、防干燒);攪拌溫度適宜,營養成分溶解快,頂部加料,放豆容易;具有干豆、濕豆、加熱等多種功能,使用方便。該機型市場分布較廣,與其類似的還有科越KY一1500A,祝康ZKDZ一1F等。
一、結構分析
1.結構
該機分解示意見圖1。這是一款典型的電動機及發熱管一12置式豆漿機。這種結構的豆漿機所占的比例最大。.
2.關鍵零部件及功能
(1)電源耦合器與電源線對接,輸人工作市電電源。
(2)變壓器將控制電路與市電隔離并降壓。
(3)主板裝有單片機和大部分元器件。單片機接收輸人指令后.按預定程序控制豆漿機的工作o
(4)控制板輕觸開關輸入指令,發光管和蜂鳴器發聲光信號,指示豆漿機的工作狀況o
(5)串激電機帶動豆漿刀高速旋轉,粉碎豆料和攪動水流;其上裝有熱保護器。具過熱保護功能o
(6)豆漿網與旋轉的豆漿刀配合,控制引導水流循環粉碎豆料,分離豆漿與豆渣。’
(7)發熱管加熱煮熟并文火延煮豆漿。
(8)防缺水傳感器監控豆漿機內水位。當水位低于規定高度時,傳輸信號給單片機,防止缺水干燒。
(9)防溢傳感器監控豆漿上層泡沫狀態,當泡沫上升至規定高度時,感知并傳輸信號給單片機,防止豆漿溢出。
二、電路分析.按實物測繪的電路見圖2。整機電路由整流濾波穩壓電路、單片機工作電路、操作輸入和顯示輸出電路、防缺水檢測及保護電路、防溢出檢測及保護電路、電動機控制電路、發熱管溫度控制電路等組成。
1.整流濾波穩壓電路由變壓器B1、二極管D!'-'D4、電容C1組成.的整流濾波電路輸出+9V電源,一路給繼電器線圈和蜂鳴器供.電,另一路送至,R17C2778L05、IC3~C5、R17組!成的穩壓電路,:提供+5V電源,:并向單片機及;各控制電路提供I作電壓。
2.單片機工作電路由U1及外圍元件R11(振蕩頻率控制)、R12和C6(復位)等組成o
3.操作輸入和顯示輸出電路由R1淋20、L1~L3、C7~C9、S1~S3及U1內電路組成輕觸開關輸入和發光二極管顯示輸出電路,U1的⑩~⑩腳為輸人端和輸出端;由R9、Q3、R2、蜂鳴器BUZ和U1內電路組成聲音信號輸出電路,U1的⑩腳為輸出端。’
4.防缺水檢測及保護電路由R10、C10、發熱管外殼、防缺水傳感器、R5、R6、Cll、C12,以及U1內電路組成,U1的⑥腳為輸入端。檢測通路為:+5V電壓經R1咿發熱管外殼。豆漿桶內水電阻_防缺水傳感器-_R6。U1的⑥腳;+5V電壓經R10加豆漿桶內水電阻與R5(510kQ)分壓,得到約+3.5V電壓,通過R6輸入至@腳。當水位低于防缺水傳感器的最低點時,+5V電壓沿此檢測通路僅能到達發熱管外殼而不能到達防缺水傳感器,R5、R6、C11、C12組成的網絡給u1的⑥腳輸入低電平,U1立即控制①腳、②腳輸出低電平,禁止電動機和發熱管工作,同時控制LI.-'L3閃爍,BUZ發出報警聲。
5.防溢檢測及保護電路由R10、C10、發熱管外殼、防溢傳感器、R7、R8、C13、C14和U1內電路組成,U1的⑩腳為輸入端。檢測通路為:+5V電壓經R1(卜發熱管外殼_豆漿泡沫電阻。防溢傳感器_R7_U1的⑩腳。當豆漿沸騰時會產生較多泡沫并膨脹上溢,當泡沫接觸到防溢傳感器后,此檢測通路導通,+5V電壓經1<10加豆漿泡沫電阻與R8(510k11)分壓得到約3.5V電壓,通過R7輸入至⑩腳,u1立即控制②腳輸出低電平,禁止發熱管工作,同時根據內存中保存的輕觸開關輸入的工作指令及當前工作狀況綜合得出后續工作指令(詳述見“工作原理”)o
6.電動機控制電路由U1內電路經①腳與R14、Q1、K1、D5,以及220V市電側消弧抗干擾的R16、C16和電動機等組成。
7.發熱管控制電路由U1內電路經②腳與R13、Q2、K2、D6.以及220V市電側消弧抗干擾的R15、C15和發熱管等組成。
三、工作原理
1.通電待機220V交流市電經耦合器后,一路經F1分別受K1、K2常開觸點控制,準備給電動機和發熱管供電;另一路經B1降壓、DI"D4整流、C1濾波,得到約+9V直流電,給KI、K2線圈和BUZ供電,并分出一路至R1、C2、78L05、C3"C5、R17組成的穩壓電路,得到+5V電源,向單片機及各控制電路供電。U1上電復位初始化,蜂鳴器BUZ鳴響一聲,⑩櫥腳進人約0.5s為輸入狀態、約0.5s為輸出狀態的循環中,三只發光二極管不停地閃爍,表示豆漿機已準備好,可隨時接收用戶的工作指令。
2.啟動按S1嘟中任意一個輕觸開關,相應的管腳輸人低電平,U1立即啟動相應的工作程序,將對應的管腳轉換為輸出端,并輸出低電平,相應的發光二極管長亮,同時停止對其余兩個輸入端的輸入信號的檢測。按Sl,@腳輸入低電平,U1啟動“濕豆"工作程序,將@腳轉換為輸出端并置為低電平,L1長亮,⑩、@腳輸入信號無效。按S2,@腳輸入低電平,U1啟動“干豆”工作程序,⑩腳輸出低電平,L2長亮,⑩、⑥腳輸人信號無效。按S3,⑩腳輸人低電平,U1啟動“加熱”工作程序,從⑩腳輸出低電平,L3長亮,@、@腳輸入信號無效。
3.預打漿接著,將④腳置為高電平,1K1線包通電,其常開觸點K1—1吸合,220V交流市電經F1、K1—1為電動機M供電,電動機M通電旋轉,帶動豆漿刀預打漿(“濕豆”工作程序預打漿約5s;“干豆”工作程序預打漿約15s;“加熱”工作程序啟動后不經預打漿,直接進入煮沸工序。
4.煮沸預打漿完成后,相應的發光二極管變為閃亮(“濕豆”工作程序L1閃亮;。干豆”工作程序L2閃亮)。①腳變為低電平,K1釋放,電動機斷電;②腳變為高電平,勉線包通電,其常開觸點K2—1吸合,220V交流市電經F1、K2—1為發熱管H供電,發熱管H對水和豆加熱,直到沸騰、泡沫上升碰觸防溢傳感器o
5.打漿煮沸的泡沫上升碰觸防溢傳感器后,@腳由0V變為約3.5V,U1立即響應,相應的發光二極管變換為長亮。②腳變為低電平,K2釋放,發熱管H斷電,加熱停止;接著,①腳變為高電平,K1通電,K1—1吸合,打漿15s后,①腳變為低電平,K1斷電,K1—1釋放,停止los,“濕豆”工作程序循環6次;“干豆”工作程序循環8次。注:“加熱”工作程序,在煮沸工序泡沫上升碰觸防溢傳感器后,即停止加熱,并發出工作完成的聲光提示。
6.文火熬煮最后一次打漿完成后,相應的發光二極管變為閃亮。④腳變為低電平,K1釋放,電動機斷電;10s后,②腳輸出3s高電平,5s低電平的循環矩形波信號,控制發熱管H循環間歇加熱。當泡沫上升碰觸防溢傳感器時,⑩腳輸入信號由低電平0V變為約3.5V,U1立即響應,②腳變為低電平,K2釋放,發熱管H斷電,加熱停止15s;然后又從②腳輸出3s高電平、5s低電平的循環矩形波信號,控制發熱管H循環間歇加熱;文火熬煮工序持續約4分鐘后停止加熱,三燈閃爍,同時蜂鳴器發出音樂聲,提示用戶豆漿已制好。7.定時保護按任何一個功能鍵后,單片機將開始計時,若20分鐘后尚未收到完成信號,單片機將認為出現故障,立即自動停機,并發出聲光報警提示。
四、常見故障維修
故障現象1:通電后無聲無光。
分析檢修:在確認包括電源線的外部供電無問題后,拔掉電源線,測電源耦合器L與N銅片之間的電阻i正常為1.7kQ左右。若不正常,則為電源耦合器或變壓器初級故障;若正常,則斷開電動機M和發熱管H與電路的連接,通電測整流濾波穩壓電路是否正常。在待機狀況下、變壓器初級輸入電壓為220V時,變壓器次級正常為10V+IV,C1正常為13V±1V,78L05輸出端正常為5V+0.1V。如發現哪一級有問題,則細查該級相關元器件。如正常,則檢查后級相關電路:UI供宅電路及上咆復位初始化電路是否正常;主板與控制板的接插件及連接線是否正常。
故障現象2:通電后無聲有光。
分析檢修:檢查POJ33、R2、蜂鳴器BUZ,主板與控制板的插頭座CN2及連接線是否正常;如正常,則測上電時U1的⑩腳,應有約一秒多時間的約2.5V電壓。
故障現象3:通電后有聲無光。
.分析檢修:一般是某只發光二極管不亮。是,則查該發光二極管的相關元器件;例如,L3不亮,檢查R19、L3、104及主板與控制板的插頭座CN2及連接線是否正常。如正常,則測上電時U1的⑩腳是否有約0.5s≈0V、0.5s約5V的循環間歇電壓。
故障現象4:發光二極管亮,但按動輕觸開關不啟動相應的工作程序。
分析檢修:檢查該輕觸開關按鍵是否不能按下或按下后不能釋放,輕觸開關觸點是否銹蝕失效。.
故障現象5:不加熱。
分析檢修:通電后啟動工作程序,注意傾聽在程序進入加熱工序時是否有繼電器吸合聲,如有,則停電后檢查發熱管;若發熱管正常,則斷開發熱管H與電路的連接,檢查繼電器K2觸點是否正常。若無繼電器吸合聲,則檢查U1的②腳是否有約為+5V的電壓,檢查R13、Q2、K2、D6和R15、C15是否正常。
故障現象6:不打漿。
分析檢修:加熱程序不打漿是正常的。若“干豆”或“濕豆”工作程序一開始就不打漿,則注意傾聽在啟動程序時是否有繼電器吸合聲,如有,則停電后檢查電動機;若電動機正常,則斷開電動機M與電路的連接,檢查繼電器K1觸點是否正常。若程序一開始打漿,后來不打漿,則檢查防溢傳感器、R7、R8、C13、C14和U1的@腳及它們之間的連接是否正常。
故障現象7:通電即發出連續的嘀嘀嘀嘀…報警聲。
分析檢修:先確認豆漿桶內水位正常且不是使用純凈水或蒸餾水,然后檢查由R10、C10、發熱管外殼、防缺水傳感器、R5、R6、C11、C12、U1的⑥腳及它們之間的連接是否正常。
故障現象8:打漿不停。
分析檢修:靜態時檢查繼電器K1觸點是否開路。若接通,則應換繼電器。若靜態時繼電器K1觸點開路,則檢查Q1的c、e極‘是否短路或者u1的①腳是否一直是約+5V。
分析檢修:檢查防溢傳感器、R7、R8、C13、C14和U1的⑩腳及它們之間的連接是否正常.即防溢功能是否正常。若防溢功能正常,則靜態時檢查繼電器K2觸點是否開路,若接通,則應換繼電器。若靜態時繼電器K2觸點開路,則檢查Q2的c、e極是否短路或者U1的②腳是否一直是約+5Vo.
Ul各引腳靜態在線電阻參考值及通電后待機在線電壓參考值見表1^
五、維修實例例1:通電后無聲無光。
分析檢修:靜態測電源耦合器L與N銅片之間的電阻為1.69kQ;拆開機頭,通電檢查,C1兩端無電壓;測主板上交流低壓輸人線的兩焊點間也元電壓;停電檢查,發現插頭座CNl嚴重銹蝕。換成合格的插頭座后,工作正常。此故障系多發性故障,新近上市的產品已改進成把變壓器B1直接焊接在主板上。
例2:通電后無聲無光。
分析檢修:靜態測電源耦合器L與N銅片之間的電阻為1.68k11;拆開機頭,通電檢查,C1兩端電壓為13.2V,C2兩端電壓5.07V,均正常;檢查單片機各引腳電壓,發現④腳電壓只有約o.5V(④腳為復位端,R12和C6組成上電復位電路,上電時因電容C6兩端電壓不能突變,④腳電壓只有約0V,使單片機復位,+5V電源通過R12對C6充電,使④腳電位上升為高電平時,單片機初始化完成,并開始執行程序。穩定后,④腳電壓應為約+5V。)檢查發現C6嚴重漏電,換成合格的104電容后工作正常。
’例3:一臺使用近二年的豆漿機,出現工作程序紊亂現象,機主懷疑機頭進水受潮,洗凈晾干后可用,但過一段時間又得洗凈晾干一次,才能再用。最近一次洗凈晾干后,開機似乎正常,但未煮熟豆漿就報警停機。
分析檢修:拆開機頭檢查,有受潮現象,但不嚴重,這是因為剛洗凈晾干并用吹風機吹過。檢查發現,C1開路。C1開路后使9y電壓為脈動直流,繼電器不能可靠吸合。將C1換成合格的330斗F/25V/1050C電解電容后,機器恢復正常。注意,C1工作溫度上限不要選85o(2的,應選1050C的。估計繼電器受此影響會不經用,建議機主換新,機主不愿。過二個多月,又送修,檢查為繼申.器損壞,修好后’至今尚未發現問題。
例4:通電后有聲有光,但按動“濕豆”輕觸開關不啟動“濕豆”工作程序。
分析檢修:拆開機頭檢查,發現“濕豆”輕觸開關觸點銹蝕失效。換成合格的輕觸開關后,恢復正常工作。控制板位于機頭前上方,塑件上對應于輕觸開關或發光二極管的位置都有孔,上面覆蓋粘貼一PVC。不干膠面膜,時間一長,PVC不干膠面膜老化,就易于進水,使輕觸開關觸點、發光二極管管腳銹蝕失效的現象時有發生。維修中應引起注意。
例5:接通電源,蜂嗚器BUZ嗚響一聲,三個發光二極管不停閃爍,伴隨著連續的嘀嘀…報警聲。此時,按任何輕觸開關都不起作用。分析檢修:觀察水位正常,實測水電阻約188k1"1,也正常。拆開機頭,測單片機各管腳電壓,發現⑥腳為0V,正常應為約+3.5V。停電,檢查此信號通路,發現CN3的X、O、C三根線中,X線的小銅片間接觸不良,換成合格的插頭后,恢復正常工作。例6:故障現象同例5。
分析檢修:拆開機頭,測單片機各管腳電壓,發現⑩腳為+o.9V。檢查發現C12漏電。換成合格的104電容后,恢復正常工作。例7:豆漿溢出。
分析檢修:拆開機頭,在不通電情況下,測防溢傳感器與單片機⑩腳間的電阻值為無窮大(正常約5.6kl'1)。查串聯在信號通路上的R7一引腳斷開,換成合格的5.6“2電阻后,恢復正常工作。
例8:豆漿溢出。
分析檢修:拆開機頭,在不通電情況下,測防溢傳感器與單片機⑩腳間的電阻值為5.6kf/,正常。短接C點與。點后通電,測單片機⑩腳電壓為+1.2V,正常應為約+5V(實際工作時,是通過豆漿泡沫電阻連接C點與。點,正常應在+3.5V以上)。停電,經查,并聯在信號通路上C14漏電。換成合格的104電容后,機器恢復正常。
例9:豆漿溢出。
分析檢修:拆開機頭,在不通電情況下,測防溢傳感器與單片機@腳間的電阻值為5.6kQ,正常。短接C點與。點后通電,測單片機⑩腳電壓為+5V,正常;②腳電壓為0V,也正常。停電,斷開繼電器K2的常開觸點輸出腳與發熱管的連接,測K2常開觸點已短路。換成合格的JQC一3FF、9VDC、10A277VAC繼電器后,機器恢復正常。
例10:接通電源,按S1、s2,指示燈顯示正常,但均不打漿。
分析檢修:經查,啟動“干豆”二[作程序時無繼電器吸合聲。拆開機頭,斷開電動機M和發熱管H與電路的連接,通電啟動“干‘豆”工作程序,在15s內測單片機④腳電壓為+5V,正常。測Q1基極電壓為0V,正常應為約+0.7v。停電測量,發現R14一引腳斷開。換成合格的5.6kll電阻后,機器恢復正常。
例11:故障現象同例10。
分析檢修:查啟動“干豆”工作程序時有繼電器吸合聲。拆開機頭,斷開電動機M和發熱管H與電路的連接,通電啟動“干豆”工作程序,在15s內測繼電器K1的常開觸點輸出引腳間的電阻接近無窮大(正常約01"/),說明繼電器K1已失效。換成合格的lQC-3FF、9VDC、10A277VAC繼電器后,恢復正常工作。
例12:打漿無力。機主反映,啟動“濕豆”或“干豆”工作程序均能完成制漿全過程,但豆漿清淡。
分析檢修:觀察發現豆渣中有大量豆粒未打碎。因豆漿膜堵住網孔也會引起此現象,所以仔細洗凈豆漿網后試制一次,未發現有負荷重的現象,但明顯打漿無力。拆開機頭,通電啟動“干豆”工作程序,在15s內測電動機M輸入端的電壓為218VAC,正常。停電.卸下電動機M,發現碳刷與轉子換向器的接觸面因磨損嚴重而接觸不良。卸下碳刷仔細修整接觸面使之配合良好,并用無水酒精清潔碳刷;裝配時注意使碳刷與轉子換向器接觸良好,且在碳刷槽中往復運動順暢。對電動機通電試運轉,確認修好后,仔細裝配好豆漿機,機器恢復正常。
例13-一通電就打漿并且不停o-分析檢修:經查,一通電就有繼電器吸合聲,而此時尚未啟動任何工作程序,不應有繼電器吸合動作,因此判斷電動機控制電路有故障。停電,拆開機頭,查R14、Q1、K1、D5等元件,發現Q1(9013)擊穿短路。換成合格的9013后,機器恢復正常。(注:新近上市的該款豆漿機已把9013改成8050。)例14:故障現象同例13o
分析檢修:停電,拆開機頭,查1t.14、Q1、K1、D5等元件,正常。通電,測單片機①腳電壓為+5V且一直保持。測單片機其他腳,未發現有足以引起④腳電壓為+5v的異常,說明外圍電路無問題。換成廠家提供的寫好程序的合格單片機后,機器恢復正常。
例15:通電后有聲有光,啟動“濕豆"或“干豆”工作程序,顯示均正常,預打漿后,L2變為閃爍,但不加熱。
分析檢修:通電,啟動“干豆”工作程序,發現預打漿結束時僅有一次繼電器動作聲,正常應是K1釋放、K2吸合聲,因此判斷發熱管控制電路有故障,而且在低壓側。拆開機頭,斷開電動機M和發熱管H與電路的連接,通電啟動“干豆"工作程序,在15s后(繼電器K1釋放后或L2變為閃爍后),測得單片機②腳電壓為+5V,正常。測Q2基極電壓為+5V,正常應為約+O.7V。停電測量,發現Q3一引腳斷開。換成合格的M8050三極管后,機器恢復正常。
例16:啟動“濕豆”或“干豆”工作程序,顯示均正常;預打漿后,相應的“燈”變為閃爍,但不加熱。
分析檢修:通電,啟動“干豆”工作程序,發現在預打漿結束時有兩次繼電器動作聲,正常。因此判斷發熱管高壓側電路有開路故障。拆開機頭,斷開電動機M和發熱管H與電路的連接,通電啟動“干豆”工作程序,在15s后檢查L接線端子葉F1_繼電器K2的常開觸點K2—1一發熱管_N接線端子通路,發現F1開路,換成合格的5A250V熔絲管后,機器恢復正常。
例17:故障現象同例16。
分析檢修:通電,啟動“干豆”工作程序,發現在預打漿結束時僅有一次繼電器動作聲,正常應為兩次,因此判斷發熱管控制電路有故障,而且在低壓側。拆開機頭,發現Q3脹裂,經測已開路;測量相關元器件,發現D6擊穿。把Q3換成合格的M8050管,D6換成合格的1N4007后,機器恢復正常。
六、注意事項
1.不同時期出廠的該型豆漿機,程序細節可能會有所不同。只要豆漿機能順利地自動進行通電待機葉啟動葉預打漿_煮沸泡沫上升碰觸防溢傳感器_打漿_文火熬煮煮熟豆漿一完成后聲光提示等工序,并制好豆漿,就是正常的。對于程序的細節則不必拘泥。
2.豆漿機工作在高溫高濕環境中,對元器件和結構件的要求是比較嚴格的。更換時,不僅代換器件的電氣參數、安裝尺寸應符合要求,而且工作溫度等參數也應符合要求。
3.豆漿機有不少防水密封件,拆卸時應細心,切勿損壞。重新安裝時,要理順裝好,防止發生皺紋或折疊,確保密封效果。如果沒有熱熔膠槍,原用熱熔膠密封的位置,可用704膠代用;原用704膠密封的位置,應仔細涂敷,以確保密封效果。