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一款电饭锅节能控制器的设计

一款电饭锅节能控制器的设计

点击数:7496 次   录入时间:03-04 11:47:04   整理:http://www.55dianzi.com   小家电-保健

  用电饭锅做饭,如果在饭锅烧开后停止通电,依靠电热盘和锅体余热及适当的时间让米充分吸水至无汤,再通电加热至跳闸,则可节约相当一部分电能。这款节能控制器正是基于这一思路。电路见图。
  
  工作原理:220V市电由电源变压器T降压,Dl。D4整流,C1滤波后得到12V左右直流电源,再由三端稳压器IC1稳压后得到5V电源。IC2是一只KSC-6V型湿度传感器,这是一种基于湿敏电容与环境相对湿度的关系,采用CMOS集成电路作振荡器的湿敏器件,具有线路简单、工作可靠、制作成本低、抗干扰能力强、静态功耗低、振荡电路转摸特性好等特点。其输出电压与相对湿度成正比线性关系,当相对湿度在O~100%间变化时,输出电压在0—100mV间变化。本装置中,IC2位于电饭锅上方适当位置。
  
  做饭时,合上电源闸刀K,控制电路得电。此时,IC2环境湿度不高,输出电压较低,IC3输出为高电平,IC4输出低电平,V导通,继电器J吸合,插座CZ得电,插在其上的电饭锅开始加热(煮饭按键需按下)。当锅内水沸腾时,锅内冒出大量蒸汽,使IC2环境湿度大增,输出较高电压,运放IC3接成的电压比较器反相输入端电位超过了同相输入端,⑥脚翻转为低电平,触发了时基集成电路IC4(NE555)等组成的单稳态触发器,IC4③脚变为高电平,V截止,J释放,电饭锅断电。IC4进入暂稳态。
  
  电饭锅断电后,冒出蒸汽渐少,IC2环境湿度又变低,输出电压下降,直至IC3⑥脚又变为高电平。一定时间后,IC4暂稳态结束(此时,锅内也基本无汤),IC4③脚又变为低电平,J又吸合,电饭锅再次被通电,直至饭熟自动跳闸。
  
  在再次加热时,因已无汤,冒出蒸汽很少,IC2输出电压的升高不致使IC3及后面电路动作。本电路中,IC4接成的单稳电路有一将点,即把常规应用时悬空的⑤脚由一只二极管接至正电源端。由IC4原理可知,⑤脚内部(悬空时)由电阻分压于2/3VCC处,作单稳运用时,当C3上电位被充电至2/3Vcc时,暂稳态结束。
  
  但把⑤脚电位提高到(VDD-0.65)V时,需将C3上电位充到(VDD-0.65)V时,暂稳态才结束。这样,在相同容量的03和相同阻值的充电电阻Rl时,后者定时时间比前者要长得多。反过来说若要得到相同的定时时间,则可将C3容量减小,从而也就降低了对C3漏电流的要求。
  
  元件选用见图。要求C3漏电电阻尽可能大。J可用JQX-4F等12V直流继电器,触点电流要不小于5A。电源变压器B容量有3VA即可。
  
  制作:IC2用三芯软护套绝缘导线悬吊于电饭锅上方20。30厘米高处。其余元件焊装在一块电路板上,置于一只硬塑料盒中,插座装在盒侧,电饭锅插头就插于此插座中。继电器触头只需控制一根线便可。可将继电器的所有常开触头并联以扩大容量。
  
  调试:(1)调节RP阻值,当IC2处于一般环境湿度时,IC3⑥脚为高电平;当电饭锅中冒出大量蒸汽时,IC3⑥脚翻转为低电平;(2)适当调整湿度传感器位置,使第二次加热时锅中冒出的少量蒸汽不至于使IC3输出翻转。本项调整有时需和上项配合进行;(3)根据家庭中所用电饭锅的大小及一般做饭量,观察从锅开后断电到无汤的大体时间,调整C3容量使IC4暂稳时间与此相当。

电饭锅节能控制器




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