電熱水器保安裝置制作方法

目前，各式各樣的電熱水器，正逐漸涌入人們的家庭。各種非高檔的電熱水器多是加熱元件在水中使用，目的是借助水的散熱作用使其加熱溫度不超過100℃，否則將使加熱元件燒壞，故在這類電熱水器的外殼上，均標(biāo)注醒目“先注水后通電”的字樣。但有時(shí)人們洗完澡后忘關(guān)了電源，或者使用中過早關(guān)閉水源，把箱體內(nèi)的水用完燒干，便造成了加熱元件損壞的現(xiàn)象。
電熱水器保安裝置，正是為防止熱水器因缺水而燒損加熱元件而設(shè)計(jì)的。當(dāng)電源接通箱體內(nèi)供水正常時(shí)，電熱水器安全工作；若箱體內(nèi)水位低于電加熱元件，而又不能繼續(xù)注水時(shí)，立即停止熱水器的供電，并發(fā)出告警聲響與燈光，提醒使用者應(yīng)該向熱水器中注水，否則電熱水器的電源不通。
1.電路工作原理
電熱水器保安裝置的電路原理，如圖1所示，它是由水位檢測開關(guān)電路和報(bào)警發(fā)聲顯示電路所組成的。

圖1
圖中，由三極管BG1、BG2、繼電器J及水位檢測針組成；電容器C2、氖泡和壓電陶瓷片HTD組成報(bào)警發(fā)聲與燈光顯示電路。
220V交流電源電容C1降壓，二極管D半波整流后，供給BG1、BG2管組成的開關(guān)電路。當(dāng)檢測水位高于檢測針的位置時(shí)，水位檢測針因淹沒在水中，使BG1、BG2管的基極與發(fā)射極短接，導(dǎo)致BG1、BG2管截止，繼電器J不動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)J1接通熱水器的電源插座電源，常開觸點(diǎn)斷開報(bào)警聲光電路；當(dāng)箱體內(nèi)的水位低于水位檢測針時(shí)，由于BG1、BG2管的基極同發(fā)射極斷開，則BG1、BG2管立即導(dǎo)通，繼電器J動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開熱水器插座電源，停止供電，常開觸點(diǎn)閉合，接通報(bào)警聲光電路的電源，發(fā)出聲光告警。
本保安裝置在待報(bào)警狀態(tài)時(shí)幾乎不耗電。
2.元件選擇與安裝
DW為穩(wěn)壓二極管，它的穩(wěn)壓值取決于所選的繼電器工作電壓。
J為直流繼電器，其觸點(diǎn)電流應(yīng)大于10A，故選用9～12V直流繼電器為宜。
BG1、BG2為PNP型三極管，可選用3AX31或者3AX81。
根據(jù)電熱水器的功率，保險(xiǎn)絲額定值應(yīng)為10A。
電容C1的容量，要依據(jù)所選的繼電器工作電壓來調(diào)定，耐壓不低于400V，C1為0.47～1μF。
電容C2容量為0.01μF，耐壓值＞250V。
D為整流二極管，可選用進(jìn)口1N4001或1N4004，體積小、價(jià)格便宜，耐壓值也高。
氖泡可用任何型號(hào)，只要起輝后發(fā)光清楚即可。
HTD為φ27壓電陶瓷片，在制作時(shí)要加助聲腔，以利發(fā)聲宏亮。
R1為10kΩ，若R1阻值過小，待報(bào)警狀態(tài)的耗電量將由幾微安增加到幾十微安。
R2為1kΩ，若不設(shè)此電阻，三極管易發(fā)熱和損壞。
R3阻值在500～1000kΩ。
水位檢測針用細(xì)金屬制作，當(dāng)熱水器的外殼為金屬材料時(shí)，檢測針應(yīng)套上塑膠管，以防與殼體短路。
在使用時(shí)，電熱水器的電源插頭插入本裝置的輸出插座上，而本裝置的電源插頭則插入外電源插座上。如果本裝置的電源插頭平時(shí)不準(zhǔn)備拔下，應(yīng)在本裝置上加一個(gè)電源開關(guān)。其它使用方法不變。