电饭煲电路拆解:磁钢物理特性很巧妙!
来源:电子工程专辑 发布时间:2023-06-06 分享至微信


活动时间:5月18-7月31日
奖项设置:
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二等奖(2名):京东卡500元
三等奖(2名):京东卡300元
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有个用了好几年的电饭煲,每天早上用它来热包子,大概因为水质不好的原因,锅底都有了厚厚的白色水垢,蒸屉也因为长久的使用变了颜色。媳妇说,要不咱扔了吧。我一听要扔,我想扔之前是不是让它再发挥点余热,嗯,我就把它拆开研究了一番。废话不多说,上图

底部三颗螺丝

拆开后长这样,右下角还有一个小惊喜,有一次租的房子蟑螂泛滥,估计它跑到里面暖和来了。

继续拆掉周边3颗螺丝,整个锅体就下来了

正面是个加热盘,中心是一个磁钢,跟外部的煮饭按钮机械联动

就是这个位置

继续拆,这是面板上的一个电路板,2个150K左右的电阻,2个LED发光二极管。

面板,左边是煮饭指示灯,右边是保温指示灯,中间是煮饭的按钮,按下煮饭,抬起保温。当煮饭结束或者锅里水烧干之后,会自动跳到保温档位。

下面是根据拆解绘制的一个电路图,做如下几点说明

①加热盘电阻大概在100Ω,等效为一个100Ω电阻

②保温片电阻大概在1K左右,等效为一个1KΩ电阻

③220V插电后,默认保温灯亮起

④外部机械开关按下后,煮饭灯亮起,保温灯灭。

①插电后,为什么煮饭灯会亮起?

该电路上下两部分都包含了150K电阻和LED的串联,该电路就可以简化为100Ω和1K电阻的串联,串联分压,220×(1÷(1+0.1))=200V,也就是上半部分分担了20V电压,下半部分分担了200V电压。电路中的总电流为:220÷1.1=200mA,与仿真结果201mA一致。并联电路电压相同,上半部分,通过煮饭灯的电流为:20÷150=0.13mA,下半部分,通过保温灯的电流为:200÷150=1.3mA,仿真结果为1.16mA,大致相同。LED灯发光的最小电流为1mA,所以煮饭灯不亮,保温灯亮。

②闭合机械开关后,为什么煮饭灯亮,保温灯灭?

闭合机械开关后,相当于下半部分电路被短路,电阻等效为0Ω,此时220V电压全部施加到上半部分电路,此时通过煮饭灯电流:220÷150=1.46mA,接近仿真1.29mA。下半部分电路被短路后,通过保温灯的电流几乎为0,所以按下机械开关后,煮饭灯亮,保温灯灭。此时可看到大部分电流都通过加热盘流过,大约为2.2A,此时可以计算这个电饭煲煮饭时的功率大约为2.2×2.2×100=484W,也就是500W左右。

③为什么煮饭结束或者锅内没水干烧时,机械开关会自动断开?

这也是一开始最困扰我的地方,锅体有没有单独的检测装置,它是怎么知道锅里没水了或者米饭煮好了呢?查资料后得知,这是巧妙利用了磁钢的物理特性和结构上的巧妙设计,实现了煮饭到保温模式的自动切换的。

磁钢的一个物理特性是,在常温下,具有磁性,但是在103±2℃时候,磁性消失。当锅体内有水时,水的沸点是100℃,而磁钢又跟锅体接触,所以磁钢一直保持磁性,机械开关一直保持导通状态。当锅体内没有水时,此时锅体的温度上升,达到103摄氏度左右时,磁钢磁性消失,此时内部的弹簧结构起作用,带动机械开关联动,开关自动跳回保温模式。

END



变废为宝第4季

活动时间:5月18日-7月31日

奖项设置:

一等奖(1名):大疆 DJI Mini 2 SE 航拍机(¥ 2388)

二等奖(2名):京东卡500元

三等奖(2名):京东卡300元

鼓励参与奖(10名):京东卡50元

活动要求:

可以是单纯的拆解过程、也可以是单纯的DIY、也可以是拆解+改造。

点击阅读原文,参加活动!

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