电热水器维修常见故障分析 燃气热水器修理

电热水器基础知识一、电热水器的分类

有两种电热水器:KCD和FCD。KCD热水器是一种开放式热水器。内胆不受混合阀控制，直接与出水管、混合阀、淋浴软管、淋浴喷头连接。出水口一直开着，内胆没有压力。FCD热水器属于封闭式热水器，内胆由混合阀控制，与外界隔离，而自来水与内胆保持恒定连通，这样热水器内胆至少要承受自来水的压力。

二、电热水器的组成

电热水器通常由箱体系统、控制系统、进出水系统和加热系统组成。常见电热水器的内部结构如图9-2所示。

1.吊箱系统

箱体系统主要由内胆、保温层和外壳组成。其中储水罐多采用锰钛钢金属，表面涂搪瓷或环氧粉末高温隔热，避免给罐体充电。同时，为了防止内胆被腐蚀，还设置了防腐装置。

2.控制系统

控制系统的功能主要是控制进水系统和加热系统。

3.进水和出水系统

进出水系统的作用是给内胆加水，控制喷嘴出水。该系统主要由供水管、安全阀、混水阀、淋浴软管和淋浴喷头组成。

图9-2　典型电热水器构成示意图图9-2典型电热水器示意图。

(一)卧式电热水器

(b)立式电热水器

4.供热系统

加热系统的功能是加热水箱中的水。主要由加热管、温控器和漏电保护器组成。

三。特殊设备介绍

1.安全阀

(1)安全阀的作用

安全阀的作用主要有三个:一是反向切断功能，即冷水只能进入水箱，而不能从水箱回流到自来水管道；二是达到一定压力后自动释放压力；三、后排烧开热水空。

(2)原则

如图9-3所示，当内胆压力小于自来水压力时，在自来水压力的作用下，逆止阀弹簧被压缩，逆止阀芯上移，自来水通过进水口进入内胆。当自来水管道因停水压力低于内罐压力时，截止阀弹簧推动阀芯将进水口上的截止阀胶垫堵住，内罐内的水无法回流到自来水管道内。

当内胆压力过高，超过安全阀的规定压力时，安全阀的弹簧被压缩，使安全阀的橡胶垫向右移动，多余的压力通过安全阀释放，防止内胆被多余的压力损坏。

建议安全阀上的调压阀盘调节泄压值，出厂时已调好。维修时不要轻易调整，以免发生危险。此外，也可以通过折断手柄来释放压力。

2.混水阀

(1)类型

有两种混合阀:KCD和FCD。KCD混合阀适用于开式热水器，FCD混合阀适用于闭式热水器。

(2)工作原理

以FCD混水阀为例介绍混水阀的工作原理。

混水阀内有陶瓷阀芯调节水温，混水阀有两个联动的阀门，其中一个阀门控制热水流出内胆的量；另一个控制自来水和冷水的流出。通过调节混水阀的阀门来增加喷嘴流出的热水量，自来水流出的冷水量就会减少，水温就会升高；当自来水和冷水的流出量增加，热水的流出量减少时，水温就会降低。

3.镁棒

镁棒是镁阳极和阳极镁块的简称。镁是一种化学活性金属，可以磁化水质。镁棒不仅能在恒温箱内形成磁场，提高水的活性，使洗澡水达到更好的水质标准，还能修复内胆陶瓷涂层的裂缝。所以镁棒需要定期更换。电热水器中常用的镁棒如图9-4所示。

提出由于镁棒的电流效率和利用率高，长期使用后镁棒会变成“海绵棒”，重量会减轻。当镁棒的重量小于原重量的1/3时，就需要更换镁棒。一般来说镁棒可以用1年左右，属于易损件。

典型电热水器故障分析与检修

一、机械控制式电热水器

以澳柯玛机械控制电热水器为例。其电气系统由恒温器、过热保护器、加热器和加热指示灯组成，如图9-5所示。

1.加热控制

插上电源线后，通过温控器和过热保护器输入220V市电电压，不仅给加热器加热，还使加热指示灯发亮，表示机器处于加热状态。随着加热时间的延长，水的温度逐渐升高。当温度达到温控器设定的温度时，温控器的触点断开，加热器因无电源而停止加热，加热指示灯会因无电源而熄灭，机器进入保温状态。当水温下降到比设定温度低5℃左右时，节温器的触点闭合，电源再次接通，使电热水器的温度控制在一定范围内。

2.过热保护

当水箱无水或温控器异常，使加热器温度过高时，过热保护器断开，切断整机电源，防止加热器烧坏或其他故障，实现过热保护。

3.常见故障排除

(1)无加热

不加热意味着加热器或其供电系统不正常。故障排除过程如图9-6所示。

(2)加热不正常

发热异常是指温控器、加热器或电路接触不良。故障排除过程如图9-7所示。

二、电脑控制电热水器

以Vides中的电脑控制电热水器为例。这是德国制造的全自动电热水器。采用双水箱结构，将热水和冷水分开，提高了热水的利用率。电路采用电脑控制和液晶显示功能，具有漏电、过热和干烧保护。本机的电源电路和控制电路分别如图9-8和图9-9所示。

1.电源电路

如图9-8所示，机器接上市电电压后，220V的市电电压被变压器T降压，产生8V、16V、10.5V三个电压(与市电电压成正比)。其中8V交流电压由D1 ~ D4组成的桥式整流器整流，经C1和E1滤波后产生12V DC电压，由5V稳压器U1(7805)稳压输出5V电压。5V电压通过隔离二极管D9一路给3.6V电池充电；另一路通过连接器CN1给U51等电路供电；16V交流电压经桥式整流器B2整流产生18V DC电压，再经R5限流，经Z2稳压产生12V DC电压，经C7和E5滤波后加到芯片U2(M54123)的[8]引脚上为其供电。10.5V的交流电压由桥式整流器B1整流，14.6V的DC电压由E3滤波产生，为继电器RLY1、RLY2、RLY3的线圈供电。

市电输入电路的R电压是一个变阻器，用来防止变压器T等器件被高市电电压损坏。当市电上升时，R电压会击穿，导致用户家中保险丝熔断或空气体开关跳闸，切断市电输入，实现市电过压保护。

2.微处理器电路

如图9-9所示，本机的微处理器电路主要由微处理器U51(GMS81504T)及其器件组成。

(1)1)GMS 81504t的主要引脚功能

GMS81504T的主要引脚功能如表9-1所示。

(2)U51工况电路

5V电源:插上电热水器的电源线，电源电路工作后，其输出的5V电压经D9降压产生电源电压VDD，供给U51的电源端子[9]、[23]、[30]供电。

复位:本机的复位电路由微处理器U51、三极管TR50、电容E50、R50~R52等元件组成。启动瞬间，由于5V电源通过E50、R52、R51形成充电回路，R51两端充电电流建立的电压超过0.6V，TR50导通，为U51的[17]引脚提供低电平复位信号，从而复位U51中的存储器、寄存器等电路。随着E50两端电压的逐渐升高，充电电流逐渐消失，TR50关断，5V电压通过R50为U51的[17]引脚提供高电平电压，使U51内部电路复位，开始工作。

时钟:U51上电后，其内部振荡器、晶体振荡器CRY50和外接引脚[18]和[19]的移相电容C50和C51振荡产生一个4MHz时钟信号。分频后的信号协调各部分的工作，作为U51输出各种控制信号的参考脉冲源。

(3)操作控制电路

微处理器U51的[5] ~ [8]和[11]脚外接操作键SW51~SW55。其中SW51为开关机键，用于控制电热水器工作和关闭；SW52是定时键，用于控制进入/退出定时状态，选择定时时间；SW53是设置键，用于选择和确认设置参数；SW54是数据添加键；SW55是数据缩减键。

(4)液晶显示电路

该机采用LCD显示屏，液晶显示电路由驱动芯片U50和微处理器U51组成。在操作期间，U51从引脚[13]、[22]、[24]至[26]输出屏幕驱动信号。这些信号加到U50的[18]，[9] ~ [12]脚，由U50解码放大，然后从U50的[21] ~ [38]脚输出驱动信号，驱动液晶屏显示时间、温度等数值。

(5)蜂鸣器驱动电路

本机的蜂鸣器电路由蜂鸣器和微处理器U51组成。每次操作时，U51的管脚[14]输出一个蜂鸣器驱动信号，驱动蜂鸣器发出蜂鸣声，提醒用户电热水器收到操作信号，此控制有效。

3.加热控制电路

如图9-9和图9-8所示，当机器需要加水加热时，微处理器U51从引脚[15]输出高电平控制信号，从引脚[28]输出低电平控制信号，从引脚[16]输出低电平脉冲信号。【28】引脚输出的低电平控制信号使红色LED51发光，表示机器处于加热状态；【15】引脚输出的高电平控制信号通过连接器CN2/CN1的HTDO端输出到电源电路，然后通过R6限流使TR7导通，为继电器RLY3的线圈提供导通电流，使RLY3的触点吸合，加热管的供电线路导通；[16]引脚输出的低电平脉冲信号通过C56和R56耦合，使TR5导通，为继电器RLY1和RLY2的线圈提供通电流，使其触点相吸，加热管的另一条供电线路接通，加热管得到供电，开始加热。水箱中的水温随着加热管的不断加热而升高。当水温达到设定温度时，传感器(负温度系数)RT的电阻值减小，通过连接器CN1/CN2的temp端进入控制电路，使U51的[10]引脚电位下降。当U51的[10]引脚输入的电压值与U51中存储的电压值相同时，U51可以通过比较计算出传感器所感测的实际温度。[28]引脚输出高电平控制信号后，LED51熄灭；【15】引脚输出低电平控制信号，驱动管TR7关断，继电器RLY3的线圈无传导电流，其内部触点释放，加热管停止加热；[27]脚输出低电平控制信号，使保温指示灯LED50发光，表示机器已进入保温状态。随着保温时间的延长，水的温度逐渐降低。当温度降低到一定值时，RT的阻值增大，使得U51的[10]脚电位升高。U51识别后，控制电热水器再次进入加热状态。通过重复上述过程，电热水器可以为用户提供热水。

4.漏电保护

如图9-8和图9-9所示，漏电保护电路由电流互感器B、芯片U2(M54123)、TR9、微处理器U51等组成。

当机器因加热管破裂而漏电时，B的初级电流矢量和不再为0，其次级线圈中感应出的电压经R12、C4、R7整形后加到U2的[1]和[2]引脚，再经U2处理，[7]引脚输出高电平控制信号。信号通过R11使TR9一路导通，TR5一路关断，继电器RLY1、RLY2的线圈无导通电流，其内部触点释放，切断加热管供电电路，停止加热。另一路由R14限制，然后通过连接器CN1/CN1的LKI端子进入控制电路。该信号由R73限制，并施加于U51的引脚[21]。U51识别后，不仅控制管脚[15]和管脚[16]输出信号停止加热，还从管脚[14]输出蜂鸣器驱动信号，使蜂鸣器鸣响12次。

5.过热和干烧保护

如图9-8和图9-9所示，过热和干烧保护电路由传感器RT、微处理器U51等元件组成。

当本机的加热管因水箱缺水而加热温度过高时，传感器RT的电阻大大降低，导致RT的端电压显著下降，该电压通过连接器CN1/CN2的temp端子进入控制电路，并施加到微处理器U51的[10]引脚上。被U51识别后，不仅控制[15]引脚和[16]引脚输出停止加热的信号，还输出来自[14]的信号。蜂鸣器鸣响12声报警，控制显示屏显示E4或E5的故障代码，提醒用户机器处于干烧或过热保护状态。显示器E4指示进入干烧保护状态，显示器E5指示进入过热保护状态。此时，微处理器U51识别出加热温度为91℃。

建议机器具备传感器异常保护功能，防止传感器异常导致异常发热。当传感器RT异常时，提供给微处理器U51的[10]引脚的电压异常。U51判断RT异常后，会控制机器进入传感器异常保护状态，在显示屏上显示故障代码E2，并通过蜂鸣器蜂鸣12次提醒用户。

6.常见故障排除

(1)不加热，显示屏不亮。

不加热，显示屏不亮，说明机器没有市电输入，电源电路或微处理器电路异常。故障排除过程如图9-10所示。

(2)加热指示灯亮，但不加热。

加热指示灯亮，但不加热，说明加热管或其供电系统异常。故障排除过程如图9-11所示。

(3)显示屏显示E4故障代码，蜂鸣器鸣响。

显示屏显示E4的故障代码，蜂鸣器鸣响，表示水箱水量不足或检测电路异常。故障排除过程如图9-12所示。