第1章
教你学修电饭煲

1.1 熟悉电饭煲的整机结构及电路工作原理图

电饭煲作为家庭中最常用的电器之一，是一种电阻式电热器具，它能自动将米煮熟，并具有保温功能。除具有煮饭功能外，还具有蒸、炖等功能。

1.1.1 电饭煲的外形结构

图1－1所示的是典型电饭煲的外形结构，根据控制方式分可分为机械控制式电饭煲和微电脑控制式电饭煲。从图1－1中来看，这两种电饭煲的外形大致相同，都是由锅盖、锅体和操作显示面板组成。

1.机械控制式电饭煲的外形结构

机械控制式电饭煲的外形有两种，一种是锅盖与锅体相连，另一种是锅盖与锅体分离，如图1－2所示。

2.微电脑控制式电饭煲的外形结构

微电脑控制式电饭煲与机械控制式电饭煲的外形大致相同，也有锅盖与锅体相连和锅盖与锅体分离两种外形，但微电脑型电饭煲的锅盖可以锁定，如图1－3所示。

3.操作显示面板

电饭煲操作显示面板是操纵电饭煲工作和工作灯指示主要装置。机械控制式电饭煲的操作显示面板较简单，用机械的方式接通电源加热，由两盏灯分别作煮饭指示和保温指示。微电脑控制式电饭煲的操作显示面板较复杂，由于它是微电脑控制的，所以轻触式按键数比较多，功能也较强大。电饭煲的操作显示面板如图1－4所示。

1.1.2 电饭煲的内部结构

机械控制式电饭煲的内部结构主要由电热盘、磁钢限温器、自动保温器、机械操纵机构和电源线等元件构成。微电脑控制式电饭煲的内部结构与机械控制式基本相似，同样也有电热盘、磁钢限温器，与机械控制式电饭煲所不同的是采用了微电脑来控制电饭煲的整个工作过程，电路结构较复杂。

1.机械控制式电饭煲的内部结构

图1－5所示的是机械控制式电饭煲的内部结构图，它由电热盘、磁钢限温装置、保温装置、电源电路和工作灯指示电路等组成。

1）电热盘 电热盘是电饭煲电路的核心。电热盘是将电热管放在模具中，然后铸上铝合金制造而成的，并且有足够的强度和良好的导热性能。电热盘的中间有一个圆形孔，用于安装磁钢限温器。电热盘结构如图1－6所示。

2）磁钢限温装置 磁钢限温装置是电饭煲的关键部件，它主要有磁钢、触点开关和杠杆等元件组成。它能在饭熟后自动断电，防止把饭烧焦。磁钢限温装置如图1－7所示。

3）保温装置 机械控制式电饭煲的保温装置一般有两种，一种是双金属片保温器，另一种是电阻保温片，如图1－8所示。保温装置的功能是保证饭熟（磁钢限温器断电）后电饭煲内锅温度在某一温度值上。近几年生产电饭煲时使用最多的是电子保温片式保温器，它具有结构简单、安装方便、价格便宜且不需调整的特点；双金属片保温器结构较复杂，价格较高，且需调整螺钉位置来校准保温温度。

4）电源电路 电源电路主要由电源线插头、插座和超温熔断器等组成，现在大部分的电饭煲都采用带三角插头、插座的电源线，内部一根火线，另一根是零线，还有一根是黄绿相间的保护接地线。由于电饭煲大都是金属外壳，所以为了用户的安全，必须将保护接地线接金属外壳，以防发生触电事故。超温熔断器串联在交流220V电源电路中，其作用是当磁钢限温器不能动作或双金属片保温器触点相连时，这时电饭煲发热温度不断上升，当温度达到145℃时超温熔断器被烧断，切断电源保护发热盘和其他电器。电饭煲电源电路的结构如图1－9所示。

5）工作灯指示电路 电饭煲工作指示灯电路主要有煮饭指示灯和保温指示灯。大部分电饭煲指示灯都采用玻璃氖泡（串联一只限流电阻）发光来作指示。煮饭指示灯和电热盘并联连接，保温指示灯和保温装置并联连接。工作指示灯电路如图1－10所示。

2.微电脑控制式电饭煲的内部结构

图1－11所示的是微电脑控制式电饭煲的内部结构图，它由电热盘、热敏电阻限温装置、电源电路及主控电路板、保温装置和操作显示电路板组成。

1）电热盘 和机械控制式电饭煲电热盘一样，如图1－12所示，微电脑控制式电饭煲的电热盘也是电阻式发热器件，只不过通入电热盘的电流受主控继电器的控制，继电器的驱动受微电脑的控制。电热盘中间圆孔装有热敏电阻限温器。

2）热敏电阻限温装置 如图1－13所示，热敏电阻限温器安装在电饭煲的底部，时刻感知锅底温度，并将温度的变化转换成电信号传输给微电脑控制板，然后微电脑控制板控制发热盘是否继续加热。它和机械控制式电饭煲的磁钢限温原理不同，热敏电阻限温器属于PTC元件。

3）电源电路及主控电路板 电源电路及主控电路板的作用是为电饭煲电热盘提供交流220V的电压，并将220V交流电压经变压器降压、整流、滤波及稳压后提供＋13V和＋5V的直流电压，为驱动控制电路和微电脑供电。电源电路及主控电路板如图1－14所示。

4）保温装置 微电脑控制式电饭煲的保温装置采用双金属片温控器，在电饭煲饭熟后自动输出断电信号并传给微电脑，由微电脑输出驱动信号控制继电器断电，切断电热盘中的电流。保温装置如图1－15所示。

5）操作显示电路板 操作显示电路板

安装在电饭煲的前面，它是微电脑控制的核心，电饭煲的控制电路全部安装在操作显示电路板中。它的作用是接收人工操作指令，并对电热盘加热进行控制，同时由数码管显示时间和工作状态，如图1－16所示。

1.1.3 电饭煲的电路工作原理图

1.机械控制式电饭煲的电路工作原理图

机械控制式电饭煲的电路工作原理图如图1－17所示。

1）煮饭工作原理 220V交流电经电源插头、插座连线、超温熔断器和触点开关送到电热盘两端，电热盘开始加热煮饭。因为煮饭指示氖泡与发热盘并联，所以在煮饭时氖泡发亮，表示煮饭状态。由于触点开关将保温指示氖泡和保温器短路，故保温指示氖泡不亮。煮饭工作原理图如图1－18所示。

2）保温工作原理 当饭熟后，电饭煲锅内温度会上升超过100℃，这时磁钢失去磁性释放永久磁体，带动连杆断开触点开关，电路自动将保温器和保温指示氖泡接入电路中，这时保温指示氖泡发光。由于保温器内部存在约1kΩ的电阻，电发热盘上的电压下降，电流减小，此时电饭煲进入保温状态。由于电路回路电流较小，故煮饭指示氖泡不亮。在电饭煲内部，保温器紧贴锅底感温，它的电阻值会随锅底温度的升高而增大，导致通过电热盘的电流减小，使锅内温度降低；当锅底温度降低时，其电阻值将减小，通过电热盘的电流将增大，锅内温度将上升；如此循环工作，从而达到保温的目的。保温工作原理图如图1－19所示。

2.微电脑控制式电饭煲的工作原理图

微电脑控制式电饭煲的工作原理图如图1－20所示。整个原理图可分为电加热部分、直流电源部分和控制部分。

图1－20中，电加热部分由超温熔断器、过电流熔断器、压敏电阻、电热盘及继电器开关触点组成。其工作原理是，当微处理器发出HBOT指令时，驱动三极管VT170饱和导通，继电器J得电，触点开关接通，这时电热盘被送入交流220V的电压开始加热。超温熔断器是当锅内温度过高时熔断，从而保护整机电路；过电流熔断器是当整机电流过大时熔断保护其他电路。压敏电阻并联在交流220V中，起过电压保护作用。

图1－20中，直流电源部分是典型的低压直流稳压电源，采用变压器降压后，经桥式整流，电容C102滤波后，得到＋13V的直流电压，为继电器和蜂鸣器供电，再经7805稳压后得到＋5V的直流电压，为微处理器和数码显示器供电。

图1－20中，控制部分主要以微处理器S3F9454BZZ－DK94为核心，当通过操作按键将人工指令输入微处理器后，微处理器做出加热判断，HBOT端输出指令送给VT170继电器驱动电路，继电器触点开关闭合，交流220V电压加到电热盘两端，电热盘开始加热。同时微处理器给数码显示部分输出显示信号，以显示电饭煲当前的工作状态。另外，当人工操作按键或电饭煲发出报警信号时，微处理器将输出BUZZ信号送给VT171蜂鸣器驱动电路，使蜂鸣器发出蜂鸣声。

1）煮饭工作原理 图1－21所示的是微电脑控制式电饭煲的煮饭工作原理图。电饭煲锅盖盖好后，内部锅盖接通开关被接通，为CPU提供一个KBOT信号，这时电饭煲接通交流220V电源，交流220V电源经降压整流后，经电容C102滤波，得到＋13V的直流电源，为继电器驱动电路和蜂鸣器驱动电路供电，后经7805稳压后输出＋5V的直流电压，为微处理器和数码显示电路供电。通过操作按键将人工指令输入到微处理器后，微处理器做出加热判断，HBOT端输出高电平，送给VT170继电器驱动电路，继电器触点开关闭合，交流220V电压加到电热盘两端，电热盘开始加热。同时微处理器给数码显示部分输出显示信号，以显示电饭煲当前的工作状态。

2）保温工作原理 图1－22所示的是微电脑控制式电饭煲的保温工作原理图。当电热盘加热煮饭时，锅底温度传感器不断将温度的变化信息送给微处理器，饭熟后，锅内温度将会超过100℃，这时微处理器会判断饭已煮熟，微处理器HBOT端输出低电平，使驱动三极管VT170截止，继电器失电，继电器触点开关断开，电热盘断电停止加热；当锅内温度降低到某一值时，双金属片保温器接通，给微处理器PBOT端输入低电平，微处理器做出低温判断，同时给HBOT端输出高电平，驱动三极管VT170饱和导通，继电器得电触点开关接通，电热盘又开始加热；当锅内温度又超过100℃时，微处理器HBOT端又输出低电平，使继电器驱动电路截止，继电器触点再次断开，电热盘停止加热；周而复始达到了保温的作用。

3）预约工作原理 大部分微电脑控制式电饭煲都有预约功能，给用户生活带来了极大的方便，这是机械控制式电饭煲无法做到的。其工作原理是，在CPU控制电路中设有时钟控制电路，时钟电路在CPU中进行倒计时运算，即时钟在做减法计算，减到事先设定的时间，CPU就可以输出停止加热信号，电热盘断电停止加热。也可事先预约定时启动，由CPU根据当前时刻和设定的预约时间进行倒计时计算，到达零时刻时，启动电热盘加热。