冷热饮水机制冷电路原理与故障检修

饮水机是家庭、办公室及公共场昕普遍使用的家电产品，较新型的都带有制冷功能。制冷方式可分为压缩机制冷和电子制冷两大类。本文通过对典型制冷电路分析，介绍饮水机制冷电路常见故障产生的原因及检查修理方法。对医院卫生、生化试验及家用便携式或小型制冷箱柜设备，也同样具有参考价值。

一、压缩机制冷电路

饮水机的压缩机制冷电路原理与普通家用电冰箱基本相同，只是制冷温度较高(5～15℃)、压缩机功率较小而已。图1是司迈特LRL-275D冷热饮水机制冷电路，采用压缩机制冷的饮水机有美的YLRS1-5H/5B-38、YLRS2-5H/BX-16、YL-RT3-6C/6B、加林HC-12/15、天健HC-4T/5T/6T/5T1/6T1、夏尔YLR3-5L、上航YBRH-I、天磁BR780-5L、天乐WG-5A、碧泉GL-1/2、南亚UL-600B、华旗WA-360、信得PZL65-9881、晶汇UF、CLD-NH/UF/CH/RO、安吉尔JD-12LH、YLR2-5-X、16L-X等。它们的压缩机启动方式有重锤式启动器(亦称重力启动)和正温度系数热敏电阻(PTC启动)启动两种，除此以外，制冷电路差不多完全相同。

1．电路原理
插上电源插头，电源指示管LED1亮，闭合制冷开关S1，与S1组装在一起的氖灯HL2燃亮，市电经制冷温控器ST3、重锤式启动继电器RV、过热保护器FR加在压缩机电机M的运行绕组C-M两端。由于RV线圈与C—M串联，较大的启动电流使RV线圈产生很强的磁力吸动衔铁，其触点闭合，接通M启动绕组C—S电源，M启动运转。M运转后便建立起旋转磁场，C—S绕组电流减小，RV线圈磁力变弱，在衔铁自重作用下使触点断开，C—S绕组失电，M靠运行绕组C—M维持运转，完成一次启动过程。电机运转后，压缩机将制冷剂压缩成高温、高压蒸汽送至冷凝器，通过热交换，使制冷剂变成低温、高压液体、干燥过滤器、流经节流毛细管后进入绕在冷罐外壁的蒸发器，大量吸收冷罐水中的热量使水温下降。当水温下降至4℃时，ST3触点自动跳开切断制冷电路电源，M暂停制冷，制冷指示管LED3熄灭。当水温回升至11℃时，ST3触点自动复位闭台，接通制冷电路电源，M又重新启动制冷，LED3发光，使水温保持在4～11℃范围。
2．故障检修

二、电子制冷电路
这类饮水机是利用半导体制冷器件寓现制冷的。图2是安吉尔JD-21T/26T冷热饮水机的制冷电路，采用半导体制冷的饮水机还有振达ZRC-982/983、夏尔YLR1-5T/5L、吉宝CH-5T2/5T3、康洋YLR0．7—5L、天健HC-7T1/8T1、加林YLR0．7-4H/5H、YLR1-4AX、司迈特LRT-260A/300A、健新JH-6、科发SF-002/012、维力HC-18T/18L等。制冷控制有自动和手动两种方式，自动方式是采用负温度系数热敏电阻(NTC)感测冷罐水温，通过电压比较器控制场效应开关管的导通或截止，改变半导体制冷器的工作电压，使其处于强制冷或保冷(弱制冷)状态；手动方式比较简单，是利用制冷电源开关的通、断，实现制冷或停止制冷控制。两者主制冷电路是相同的，本文只介绍自动制冷控制电路。

1.电路原理
制冷电路由电源供给、温度测控和主制玲电路三部分组成。
(1)电源电路：按下制冷开关SB2，220V交流市电经SB2、保险FU2加在电源变压器T初级，次级输出5V、12V两组对称的交流电压。经VD2～VD5(两管并联是为增加输出电流)、VD6、VD7全波整流和大容量电解电容C1、C2平滑滤波后，分别获得5．4V和12．5V两组直流电源，为制冷和温度测控电路供电。
(2)温度测控电路：以电压比较器IC-1(1/2LM393P)为核心元件组成。R2、VD8、C3组成稳压电路，为温度测控电路提供9．1V稳定的工作电压。VD11、R6构成负反馈网络C4用于吸收高频噪扰杂波，R3、R4为比较器③脚(同相输入端)提供1/2Vcc=4．55V基准参考电压。温度传感器RT为负温度系数热敏电阻，其阻值随被测冷罐水温变化，水温高阻值小，水温低阻值大。R5、RT对电源电压分压后，作为检测取样电压送至比较器②脚(反相输入端)。当冷罐水温为15℃时，RT=15k，②脚电他低于③脚电位，①脚输出高电平，VD11反偏截止，N沟道大功率场效应管VT导通，12．5V直流电压加至主制冷电路进行强制冷。当冷罐水温降至5℃时，RT=22．52k，②脚电位高于③脚电位。①脚输出跳变为低电平，VT截止，只有5．4V直流电压加在主制冷电路，制冷功率较小，处于保冷状态。此时VD11正偏导通，将③脚钳位于一定的低电平，保证相对平稳的强制补充冷罐使水温回升至15℃时，温度测控电路恢复工作，由弱制冷转为强制冷，如此重复，使冷罐水温保持在5～15℃范围内。注意：在比较器输出低电平使VD11导通期间(保冷状态)，③脚电位由R3、R4、R6、VD11共同决定。若耍改变冷罐水温，可通过调整R5来设置下限温度，调整R6来设置上限温度。在路测试VT(SUP60N06)和IC-1(LM393P)各脚直流电压和阻值如表2，用MF64型指针万用表测得．其中在路电阻用Rx1k挡，黑笔接地，红笔测。

(3)主制冷电路：由半导体制冷器PN、散热风扇电机M、强制冷指示发光管LED2等组成，见虚线框内电路。前已述及，主制冷电路有两种工作状态：强制冷状态时VT导通，工作电压为12．5V，PN高效制冷。VD10导通，风扇电机快速运转。稳压管VD9(6．5V)导通，强制冷指示管LED2发光；保冷状态VT截止，工作电压5．4V，PN制冷效率大幅度下降。VD10不通，R10、R11并联后与风扇电机M分压，使M两端电压约为8．2V，风扇转速较慢，继续为PN排放热量。由于5．4V电压低于VD9稳压值，所以VD9截止，LED2熄灭。

2．故障检修
该机常见故障原因及部位如表3，检修的具体实例如下：
例1、闭合制冷开关SB2，保险FU2立即烧断及漏电。
拧开X3、X4接线螺钉，取下半导体制冷器PN，再闭合SB2时FU2不再熔断，此时测得X3、X4端子电压为12．5V，LED2发光，风扇快速运转，说明电源供电电路无问题，分析是PN损坏。用万用表Rx1k挡测PN两端直流电阻，正常时正、反向电阻均为2．5Ω，若阻值大于10Ω则制冷效率变低。实测PN正、反向电阻分别为0．1Ω和0.4Ω，已击穿损坏。用TEC1—12706型12V/6A半导体制冷器更换后，故障排除。
例2、闭合制冷开关SB2，LED2不亮，风扇***，不制冷。
测C1、C2两端电压均为0V，检查VD2～VD7、T及FU2均正常。测SB2两端电阻，正常时闭合电阻为0Ω，实测读数为8．6k(R×1k挡测)，说明SB2触点接触不良。打开外壳检查，SB2的动触点已电蚀烧光，无法进行修复。用KCD3-B型250V/5A自锁式小型电源开关更换后，故障排除。
例3、LED2不亮，风扇慢速转动，不制冷。
测IC-1①脚输出为高电平9V，而PN两端电压为5.4V(保冷电压)，说明是场效应管VT损坏或未导通，场效也管好坏可用万用表Rx1k挡检测，将黑笔接漏极D，红笔先接栅极G，后接源极S，两次读数为10k。符合上述数值的场效应管一般是好的。若场效应管损坏，可用SUP60N06(原型号)、SMP60N06、MTP60N06、RFP60N06等硅N沟道场效应管直接代换。
例4、LED2亮，不制冷，冷水龙头出热水。
此种情况有两种可能：其一是更换或检修制冷器PN时，将正(红)、负(黑)引线接错，改变制冷电流方向而变成制热，只需将引线对换即可；其二是风扇***，PN工作时产生的热量不能排至机外，而是通过铝散热片传至冷罐水中，通电时间越长水温越高。测主制冷电路工作电压为12．5V正常值，检查VD10、R10、R11均无问题。手拨风叶转动轻松灵活，说明风扇电机M轴承润滑良好。卸下X5、X6接线螺钉，用万用表Rx1k挡测M两端电阻，正常值为10Ω左右，若小于2Ω为换向器间隙被碳屑短路漏电，若有数百欧阻值或无穷大，则为碳刷磨损出现凹槽后与换向器接触不良或电机绕组断路。风扇电机损坏时，可用AV-925H12S型DC12V/0.16A微型风扇电机更换。
例5、LED2常亮不熄，连续制冷不停。
检查场效应管VT无击窜或漏电，IC-1外围元件均好，拧下RT的一端X1接线，使IC-1②脚电位高于③脚电位时，IC-1①脚仍输出低电平，分折是IC一1内部电路损坏。LM393P是双电压比较器IC，一个比较器损坏后可用另一个比较器代换。方法是断开①、②、③脚外接元件，并依次移焊至⑦、⑥、⑤脚即可。