Наличие принципиальной, монтажной схем и описания изделия облегчает его ремонт. В статье предложено описание модели термопота Scarlett SC-ET10D02, особенности его схемы, управление работой, возможные неисправности и их устранение. Схема термопота показана на рис. 1. Обозначения элементов, их тип и надписи на схеме взяты с плат. Необозначенным на платах элементам присвоены позиционные обозначения.
Рис. 1. Схема термопота (по клику крупно)
На металлическом корпусе термопота установлены сетевой разъём питания ХР1 и выключатель напряжения сети SA1. В нижней части бака для кипячения воды закреплён термоэлектронагреватель - тэн, имеющий в одном корпусе два нагревателя: ЕК1 - мощностью 750 Вт для кипячения и ЕК2 - мощностью 100 Вт для подогрева воды. На боковой поверхности бака единым блоком установлены аварийный термовыключатель SK1 с температурой срабатывания 110 оС и FU1 - плавкая вставка на ток 10 А. На дне бака для измерения температуры воды установлен терморезистор RK1 с отрицательным ТКС (термистор). К дну бака на крепёжных выступах крепится поддон - шасси, на котором размещены электродвигатель М1 с помпой, и на пластмассовой подложке - трансформатор вторичного питания Т1, керамический изолятор, на котором расположены разъёмы ХТ1 - ХТ4 и силовая плата.
Рис. 2. Силовая плата
На силовой плате (рис. 2) находятся силовые штыревые разъёмы CON3 и CON5. Через разъём CN3 подключена первичная обмотка трансформатора Т1, на плате этот разъём соединён с разъёмом CON3. Разъём CN6 предназначен для подключения электродвигателя М1. К разъёму CN7 чёрного цвета подключён термистор RK1. Вторичная обмотка трансформатора Т1 разъёмом CN4 подключена к диодному мосту D1-D4 вторичного источника питания напряжением + 12 В, от которого питаются узлы управления релеJDQ1 и JDQ2, электродвигателя М1 и источник вторичного напряжения +5 В на стабилизаторе U1 (78L05). На плате находится датчик размыкания контактов термовыключателя SK1 - оптрон VU1 (C621 или TLP621). Разъём CON8 соединяет силовую плату жгутом из восьми проводов с разъёмом CN1 платы управления. В модели SC-ET10D02 к разъёму CN5 светодиод не подключён.
Рис. 3. Плата управления и индикации
На плате управления и индикации (рис. 3) находится микроконтроллер IC1, управляющий работой термопота. Плата закреплена в верхней части корпуса на нижней, внутренней, стороне панели управления. Через прозрачные окошки панели видны светодиоды: LED1 красного цвета - индикатор включения кипячения воды, LED5 зелёного цвета - индикатор включения функции подогрева воды, а также три индикатора выбора температуры подогрева воды жёлтого цвета - LED2 (98 оС), LED3 (85 оС), LED4 (70 оС). На плате расположены три кнопки: К1 (AGAIN) - выбор температуры подогрева кипячёной воды, К2 (HENG) - повторное кипячение, К3 (SELEKT 1) - включение электродвигателя М1. На все эти кнопки нажимают через эластичные вставки панели управления. Кнопка К1 на отдельной плате JB-PK02 - дублёр включения электродвигателя, её выводы подключены к плате управления контактами 9 и 10 разъёма CN1. Плата закреплена позади отверстия для слива кипятка. Кнопку К1 включают, нажимая краем посуды на клавишу, находящуюся под платой JB-PK02.
Таблица. Значения сопротивления термистора RK1 и напряжения на выводе 15 микроконтроллера в зависимости от температуры
Температура термистора RK1, °С | Сопротивление термистора RK1, кОм | Напряжение на выводе 15 микроконтроллера IC 1, В |
0 | 150 | 0,7 |
20 | 70 | 1,2 |
24 | 60 | 1.8 |
70 | 8,7 | 3,5 |
75 | 7,3 | 3,7 |
80 | 6,3 | 3,85 |
85 | 5,3 | 4 |
90 | 4,5 | 4,15 |
95 | 3,8 | 4,25 |
98 | 3,4 | 4,35 |
100 | 3,1 | 4,4 |
После подключения термопота к сети микроконтроллер IC1 запускает режим кипячения, загораются красный (LED1) и жёлтый (LED3) светодиоды. В момент включения слышны два щелчка реле, это IC1 на одну секунду включает тэн подогрева ЕК2, затем отключает его и включает тэн ЕК1. Далее нагреватель будет греть воду, пока её температура не превысит 95 оС. При дальнейшем нагревании, если температура воды не повышается в течение 30 с, микроконтроллер отключит кипячение и перейдёт в режим удержания заданной температуры. Тэн ЕК1 отключится, погаснет светодиод LED1, загорится LED5, и замигает жёлтый светодиод, указывающий температуру подогрева. Температуру воды микроконтроллер определяет по напряжению на выводе 15, на который поступает напряжение с делителя RK1RJ1. В таблице приведены значения сопротивления термистора RK1 и напряжения на выводе 15 микроконтроллера в зависимости от температуры. Этот вывод соединён с контактами 5 "NTC" разъёмов CN1 и CON8 и с верхним по схеме контактом разъёма CN7, который обозначен "t" на рис. 1. Температура кипячёной воды будет понижаться до температуры подогрева, обозначенной мигающим жёлтым светодиодом. Когда напряжение на выводе 15 микроконтроллера станет на 0,1 В меньше напряжения, соответствующего установленной температуре подогрева, жёлтый мигающий светодиод станет светить постоянно и включится тэн подогрева ЕК2. Если напряжение на выводе 15 микроконтроллера понизится ещё на 0,1 В, он отключит тэн ЕК2 и включит тэн ЕК1, LED1 при этом светить не будет. При нагревании воды напряжение на выводе 15 микроконтроллера повысится на 0,1 В, он отключит тэн ЕК1 и включит тэн ЕК2. Если при нагреве напряжение на выводе 15 микроконтроллера повысится ещё на 0,1 В и станет менее чем на 0,1 В ниже точки удержания, то жёлтый светодиод снова начнёт мигать, а тэн ЕК2 отключится. При последующем охлаждении воды процесс поддержания температуры повторится. Если после кипячения вода будет остывать быстрее чем на 0,05 В за 20 с, микроконтроллер расценит это как долив холодной воды и включит режим кипячения. Функцию "Повторное кипячение" включают кнопкой К2 HENG, функция поддержания заданной температуры отключается, гаснет светодиод LED4 и загорается Led 1. Если повторное кипячение включить при температуре воды более 95 оС, оно само отключится через одну минуту или при повторном нажатии на кнопку К2.
Микроконтроллер IC1 включает аварийную сигнализацию при перегреве бака для воды, при обрыве датчиков SK1 или RK1, при обрыве линий связи "NTC" и "CW" между разъёмами CON8 и CN1. Есть три вида аварийных сигналов, при каждом из них в определённом сочетании мигают два из трёх жёлтых светодиода, LED2-LED4. Во всех случаях блокируются кнопки управления К1, К2, К3 и К1 на плате JB-PK02, отключаются реле обеих тэнов ЕК1, ЕК2 и электродвигатель. Включение сигнала происходит с трёхсекундной задержкой, время его действия не ограничено. Микроконтроллер IC1 перезагрузится при выключении и повторном включении электропитания, но при наличии отказа через три секунды он опять включит аварийный сигнал.
Продолжение следует
Автор: А. Паньшин, г. Москва