一、燃热水器结构特点
燃气热水器结构原理如图1所示，由以下三个系统共同组成:(1)水路。自来水经手动水阀进入水气联动阀压力室，并送至热交换器盘管，由出水阀(未画出)送出热水，手动水阀可进行水量调整，水量调大，水温会下降；2)气路。燃气经电磁气阀、手动气阀、水气联动气阀后进入燃烧室，点燃火排后对冷水加热进行热交换，燃烧后产生的废气经烟道至室外，气路上有三个串接的控制阀:其一是电磁气阀，它有启动和维持两个线圈，由智能控制电路板控制。为了节省电池耗电，启动线圈用线较粗匝数也较少，可通过较大电流并产生较大磁力。维持线圈用线较细匝数也稍多，通过的电流小，所产生的磁力能在燃气热水器正常使用过程中维持电磁阀开启即可。启动线圈由一个定时器控制，短暂的启动时间过后便失电停止工作;其二是手动气阀，用于调节燃气量大小，燃气调大，水温上升;其三是水气联动阀，它有一个由水压控制的燃气阀和一个电接点开关(即控制电路电源开关S1)，是非常重要的安全控制装置。打开手动水阀后，水压(>0.03MPa)推动顶针，顶针推动带弹簧的气阀密封橡胶垫压紧弹簧，打开气阀。但此时因电磁气阀尚未打开，燃烧室火排并无燃气，在水压推开联动气阀的同时，电接点S1也被推动闭合，控制电路开始工作，点火针放电引燃小火种(小火种用气甚少，不经过上述电磁控制气阀)。信号针检测到小火燃烧后，打开电磁气阀，燃气才能经电磁阀、手动气阀、水气联动气阀进入燃烧室，由小火种点燃火排，热水器进入正常工作，火排是热水器上的燃烧器，-般7升热水器有4个火排，8升热水器有5个火排;(3)电路。控制电路是燃气热水器的指挥控制核心，用于协调水、气工作状态，并保证使用安全。主要用于水压检测、火焰检测、点火放电及控制电磁阀。
由上述分析可见，燃气热水器对使用安全进行了充分考虑。一是当水阀未打开、停水或水压不足时，水气联动阀不会动作，联动气阀打不开，保证燃烧室内不进入可燃气体。同时，电接点S1不会闭合，点火针不会打火，可有效地防止空烧、闪爆，确保使用安全;二是先打火点燃小火，信号针检测到火焰时再打开电磁气阀，由小火引燃火排，防止火排上积累大量燃气，引起闪爆事故。
二、控制电路原理
该燃气热水器智能控制电路以一片双电压比较器IC( LM393N )为核心组成，由火焰检测、零电平比较振荡脉冲高压产生、点火、电磁阀定时启动及维持等单元电路组成，其组成框图及工作流程如图2所示，电路原理如图3所示。
电路的控制原理:打开进冷水阀和出热水阀，如果管网供水正常，水压也正常，则水气联动阀在水压作用下动作，在顶开进气阀的同时，使水压开关S1闭合，电池GB(3V )被接通，控制电路开始工作。若管网停水、水压不足或进出水阀未打开，则水气联动阀中的开关S1不能闭合，热水器不工作。VT1、T1、信号针T组成火焰检测电路，电压比较器IC-1因其②脚接地而组成零电平比较器，水压开关S1闭合后，由于信号针T未检测到火焰，VT1处于截止状态，在R3、R4作用下，IC-1③脚电压高于②脚电压(0V)，①脚输出高电平，此高电平的作用有三:一是高电平加至C6负极使其两极电位相等，定时器IC-2⑤脚电压(被R13上拉至约3V)高于由R11、R12分压产生的⑥脚电压(约1V)，⑦脚输出高电平，VT5截止，电磁阀YV的启动线圈L1中无电流处于关闭状态，无燃气通过;二是经R10使VI4截止，电磁阀YV的维持线圈L2中亦无电流;三是经R6使电子开关VT2导通。VT3、C3、T2组成电感反馈式自激振荡电路，偏置电阻R7大小决定VT3的直流工作点，决定振荡强弱，电子开关VT2导通后，VT3便开始起振，T2次级(高压绕组)产生感应电压，，经VD6半波整流后，通过触发变压器T3初级绕组向储能电容C5(470nF/630V)充电，当C5被充至200V左右时，C4经R8和双向二极管VD8充电存储的电能触发可控硅VS导通，于是C5经T3初级绕组和VS迅速放电，T3次级感应出约12kV的脉冲高压，通过点火针M对地(机壳)放电，引燃小火(俗称常明火)种，完成一次放电点火过程。而后C4、C5又被充电，进行新一轮放电点火，并如此反复。在放电时，氖灯HL闪亮，作点火指示。放电频率由R8、C4的时间常数决定，若小火因某种原因未点燃，则放电点火状态将一直进行下去，直至关断进水阀使S1断开为止。
小火点燃后，信号针T检测到火焰，由于火.焰离子的导电作用，相当于T1初级经信号针T对地接了一只电阻，使T1初级有电流通过，T1次级产生的感应电压使Vi1导通，并使T1初级感应出一个约-0.3V~-0.5V的负电压，加至IC-1③脚，使③脚电压低于②脚的oV电压，①脚输出翻转为低电平，被控电路发生相反变化，即电子开关VT2截止，VT3停振，点火针M停止放电;VT4导通，电磁阀YV的L2绕组有维持电流通过，但其产生的磁力很小，尚不能打开电磁阀;此时C6负端为低电平，并经R13充电，定时开始，由于电容C6两端电压不能突变，故刚开始充电时IC-2⑤脚电压低于⑥脚，⑦脚输出低电平使VT5导通，电磁阀YV的L1绕组得电，产生较大的磁力并和L2产生的磁力一起作用打开电磁阀，使燃气进入燃烧室，由小火种引燃火排进行热交换，随着C6不断被充电，当使⑤脚电压高于⑥脚时，IC-2⑦脚输出翻转的高电平，VT5截止，电磁阀L1绕组无电流，定时启动电磁阀的工作结束。此后电磁阀由L2通过的电流维持开启状态，燃气热水器的整机进入正常供热水状态。
三、常见故障检修
故障现象1;不点火，点火指示灯HL不亮，也无高压脉冲放电“啪啪”声。分析检修:考虑为整机不工作，由于燃气热水器为水燃气、控制电路综合应用设备，导致整机不工作的原因也很多，主要有:(1 )管网停水、水压过小、进水或出水阀未打开喷头及水路脏堵 ，造成水 气联动阀无推力或推力小(正常水压时水气联动阀顶针移动应大于3mm)，S1未能接通;(2 )水气联动阀橡胶隔膜老化出现裂纹或穿孔，滑动顶杆缺油干涩、卡滞或被脏垢异物卡死不能活动，造成S1不闭合;(3)S1触点氧化、锈蚀、积尘后接触不良或与电路板的连线断脱;(4)电池GB容量不足(正常点火电压应大于2.5V)，电池夹簧片氧化、生锈接触不良或连线折断;(5)电压比较器IC的⑧、④脚脱焊失电，或内部比较器IC-1损坏后，导致①脚无高电平信号输出;(6)振荡电路停振，一般为电子开关VT2开路或损坏，振荡管VT3不良，C3.R7或振荡变压器T2绕组开路引起的;（7)脉冲高压产生电路工作失常，可能是C4及C5容量减退或开路失效，VD6、VD8.R8、VS开路损坏，C4或VD7击穿漏电，T3绕组开路或匝间击穿局部短路等，造成无脉冲高压产生。
故障现象2:不点火，无高压脉冲放电“啪啪”声，但点火指示灯H正常闪亮。分析检修:从控制电路工作原理分析，点火指示灯闪亮说明脉冲高压已产生，即水压、水气联动阀、零电平检测、振荡及脉冲高压产生电路均正常，问题主要出在点火针M上:(1)点火针与芯线接触不良、高压线断路、点火针放电端氧化或积有不导电垢膜;(2)点火针固定螺丝松动，造成点火放电距离(正常时为5mm左右）变大;(3)机壳接地线断开或机壳(打火处)有锈污不导电。
故障现象3:点火指示灯HL和高压脉冲放电“啪啪”声均正常，但不能点燃小火种。分析检修:有点火放电声说明控制电路整体工作正常，小火不燃主要是小火气源不畅通造成的。一般是 :(1 )水气联动阀内(小火气源也受水压控制小火气源流通孔锈蚀或被污垢堵塞;(2)气源燃气出口阀或减压阀(图1未画)被残渣或异物堵塞;(3)小火喷嘴结垢出气不畅;(4)点火针与机壳距离不当或放电端结垢;(5)燃气质量差，如天然气中混有二氧化碳、二氧化硫气体等。
故障现象4:能点燃小火种，但不能引燃主火排。分析检修:能点燃小火，表明火焰检测、零电平比较、振荡、高压点火及燃气供应等正常。故障主要原因是火排气嘴无燃气喷出，多为电磁阀未打开，而与电磁阀维持电路关系不大。主要有:(1电磁阀启动定时器IC-2工作失常，可能是定时电容C6失效或开路、参考电压上设置电阻R11脱焊开路后，导致IC-2⑤脚电压始终高于⑥脚，⑦脚输出恒为高电平使VT5截止，或IC-2损坏造成L1无电流，电磁阀YV不吸合;(2)耦合电阻R14开焊，驱动管VT5开路损坏或保护二极管VD4击穿漏电造成L1无电流。VT5损坏时，可用Pcm>500mW、Icm >100mA、B=120~200的小功率晶体管代换，如8550.9012等;(3)电磁阀yv活动杆缺油卡滞或被异物顶死无法活动，以及启动绕组L1开路。电磁阀绕组开路无法补修时，可在原骨架上重绕:L1用0.22mm漆包线绕200~250匝(实测直流电阻为5Ω);L2用0.1mm漆包线绕5000-6000 匝(实测直流电阻为470Ω);(4)主火排喷嘴因长期使用被灰白色积垢堵塞，导致主火排燃气不通。
故障现象5:主火排引燃后几秒钟就自动熄灭，而小火燃烧始终正常。分析检修:主火排被引燃后随后又熄灭，表明电磁阀曾被打开为主火排供燃气，而后又关闭切断主气源，这说明电磁阀定时启动控制电路工作正常，应该是电磁阀维持绕组L2无电流或电流过小，不能维持其开启状态，其原因有:(1 )耦合电阻R10脱焊开路、驱动管VT4开路损坏或性能变劣(如穿透电流增大及β下降等)，导致L2无电流或电流过小;(2)保护二极管VD5击穿漏电使L2电流被旁路，或L2开路(因I2用线较细，断路故障时有发生)。L2损坏后可整体更换电磁阀，也可按例4给出的参数重绕。
故障现象6:打开水阀后，燃烧室出现爆燃现象，但点火后不影响热水器正常使用。分析检修:此现象也称“放炮”、“闪爆”，是点火开始非正常状态造成的，严重时会危及用户人身及财产安全。如果在小火点燃前，燃气已先到燃烧室并大量、高浓度聚积，高压脉冲放电火花就会直接引燃充满火排上方的燃气，瞬间释放出大量热能，加热火排上方的空气使空气剧烈膨胀，产生爆炸效果。主要原因有:(1)电磁阀漏气，打开水阀后，燃气就进入燃烧室。多为电磁阀活动杆复位弹簧断裂或反弹力不足、阀体与阀门之间有脏物关闭不严引起漏气;（2)定时启动电路R12脱焊开路使IC-2⑥脚电压始终高于⑤脚，或IC-2不良使⑦脚一直输出低电平，造成VT5导通;(3)VT5击穿、漏电，使L1- :通电就处于吸合状态;(4)小火气源不畅通， 点火针与机壳距离过远或放电表面有脏物导电不好，使点火时间过长而燃烧室积聚燃气;(5}火焰检测及零电平比较器工作不稳定，使IC-1①脚输出电平不停地高、低变化，造成脉冲点火和电磁阀启闭间歇进行，引起燃气积聚。主要是信号针不良，VT1、VD1、VD2、IC-1、T1性能不稳定或脱焊后接通时好时坏等导致的。
故障现象7:工作不稳定，使用中常常中途熄火，特别是水温较低或火力调节较小时需要多次重新点火。分析检修:此故障在使用日久的热水器中较常见，一般是某些零部件锈蚀、 松动、老化引起的。原因有:(1)VT4性能不良(β变小等)或L2、VD5不稳定，导致电磁阀中L2维持电流偏小或不足，常使电磁阀难以维持开启状态而关闭;(2)信号针表面氧化、积垢使火焰离子电流变得微弱(相当于信号针与地间模拟电阻阻值变大)，检测灵敏度低。必要时可在信号针两端并接-只1MA~2MQ2的电阻，对排除故障也很有效;(3)燃气质量不佳、气路微堵不畅通或火排喷嘴未对准导气孔;(4)火力调节手柄位置调节过小，使进气量偏小。
故障现象8:主火能正常点燃，但点火指示灯HL仍闪亮，高压打火放电不停止。分析检修:主火能正常引燃，说明火焰检测、零电平比较器、电磁阀定时启动及电磁阀等均正常，其原因有:(1)电子开关管VT2击穿或漏电后，水压开关S1一接通，振荡及脉冲高压产生电路就工作;(2)振荡变压器T2初级绕组与地间短路或漏电(相当于vT2导通)，使HL闪亮，点火针放电不止。
故障现象9:燃烧室为黄色火焰(正常时为蓝色)，甚至出现冒黑烟现象。分析检修:这是燃气没有充分氧化燃烧造成的，主要原因为:(1火排腔内氧化、脏堵或有异物，使燃气在火排腔内流动不畅;(2)火排喷嘴结垢，有白色杂物;(3)热交换器表面有大量污垢或锈斑;(4)燃气不纯，质量差。
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