電熱水器保安裝置制作原理

電熱水器保安裝置，正是為防止熱水器因缺水而燒損加熱元件而設計的。當電源接通箱體內供水正常時，電熱水器安全工作；若箱體內水位低于電加熱元件，而又不能繼續注水時，立即停止熱水器的供電，并發出告警聲響與燈光，提醒使用者應該向熱水器中注水，否則電熱水器的電源不通。
1.電路工作原理
電熱水器保安裝置的電路原理，如圖1所示，它是由水位檢測開關電路和報警發聲顯示電路所組成的。

圖1
圖中，由三極管BG1、BG2、繼電器J及水位檢測針組成；電容器C2、氖泡和壓電陶瓷片HTD組成報警發聲與燈光顯示電路。
220V交流電源電容C1降壓，二極管D半波整流后，供給BG1、BG2管組成的開關電路。當檢測水位高于檢測針的位置時，水位檢測針因淹沒在水中，使BG1、BG2管的基極與發射極短接，導致BG1、BG2管截止，繼電器J不動作，其常閉觸點J1接通熱水器的電源插座電源，常開觸點斷開報警聲光電路；當箱體內的水位低于水位檢測針時，由于BG1、BG2管的基極同發射極斷開，則BG1、BG2管立即導通，繼電器J動作，常閉觸點斷開熱水器插座電源，停止供電，常開觸點閉合，接通報警聲光電路的電源，發出聲光告警。
本保安裝置在待報警狀態時幾乎不耗電。
2.元件選擇與安裝
DW為穩壓二極管，它的穩壓值取決于所選的繼電器工作電壓。
J為直流繼電器，其觸點電流應大于10A，故選用9～12V直流繼電器為宜。
BG1、BG2為PNP型三極管，可選用3AX31或者3AX81。
根據電熱水器的功率，保險絲額定值應為10A。
電容C1的容量，要依據所選的繼電器工作電壓來調定，耐壓不低于400V，C1為0.47～1μF。
電容C2容量為0.01μF，耐壓值＞250V。
D為整流二極管，可選用進口1N4001或1N4004，體積小、價格便宜，耐壓值也高。
氖泡可用任何型號，只要起輝后發光清楚即可。
HTD為φ27壓電陶瓷片，在制作時要加助聲腔，以利發聲宏亮。
R1為10kΩ，若R1阻值過小，待報警狀態的耗電量將由幾微安增加到幾十微安。
R2為1kΩ，若不設此電阻，三極管易發熱和損壞。
R3阻值在500～1000kΩ。
水位檢測針用細金屬制作，當熱水器的外殼為金屬材料時，檢測針應套上塑膠管，以防與殼體短路。
在使用時，電熱水器的電源插頭插入本裝置的輸出插座上，而本裝置的電源插頭則插入外電源插座上。如果本裝置的電源插頭平時不準備拔下，應在本裝置上加一個電源開關。其它使用方法不變。

圖2

圖3
電熱水器保安裝置的印刷電路如圖所示；外殼圖與安裝圖如圖3所示。