超声波加湿器电路原理与故障检修

一、电路原理
    根据实物绘制的电路图见图1所示。220V电压经变压器B降为48V，经D1~D4整流C1滤波提供电路工作电源。图中标示的“检水触点”，是位于储水槽上、换能器侧上方的一段裸露的金属丝，储水槽中无水时加湿器不工作，以防止加湿器无水工作而损坏。其它品牌的加湿器也有使用机械开关或磁控开关达到这一目的，道理是一样的。当储水槽中加入适量的水之后，“检水触点”通过“水”这个“准电阻”，与换能器面向储水槽的一面、即电源正极相连接，于是Q1导通，电源通过R3、R5、SVR、Q1、W1、L2、R1、R8为Q2基极提供偏置，由Q2及其外围的电容、电感和换能器组成的振荡电路开始工作。该振荡电路属于电容三点式振荡电路，振荡频率由换能器决定，具有自动调整振荡频率的特点。本电路工作于1.7MHz，如果元件参数发生轻微变化，电路仍可稳定工作于换能器的固有频率；如果更换了不同频率的换能器，电路也可以自动跟踪工作于换能器的固有频率，而无需人工调整。换能器既是参与振荡的元件又是振荡电路的负载，一方面确定电路的振荡频率，另一方面，把振荡电路的电能转换为机械能，使储水槽中的水被超声波雾化，由风扇从喷口吹出。W1和SVR作用相同，用于调节电路振荡强度，也就是雾量。W1安装于控制面板，供用户日常调整使用。微调电阻SVR安装在电路板上，供生产和维修人员作内部微调。D5的作用是保护Q2，防止被击穿。

二、故障检修
    故障可分为完全无雾、雾量小和雾量时大时小或时有时无。下面介绍常见的故障点及检修的点滴经验，供需要的同行朋友参考。
    1、 对于完全无雾的故障，首先检测电源电压是否正常，若无电压，则从供电路径循序检查，这和一般的电源电路检修没有什么不同，不需赘述。但是需要说明的是，因为该机有风扇接在保险管和开关之后，所以在打开开关后，可以通过观察风扇是否运转来快速区分故障部位。如果保险管或变压器烧毁，既有可能是市电过高造成，也有可能是电路中的元件损坏造成，应断电测量有关部位电阻，排除短路点，再通电进入下一步检修。
    2、换能器是这类电器特有的元件，也是故障多发部位。换能器沉积水垢太多是雾量小的常见原因，而换能器损坏，则视损坏程度不同，既可能造成完全无雾，也可能造成雾量小。换能器损坏的原因，一是使用过程中水垢太多，长时间没有清除而通电工作，处于类似“干烧”的状态，导致换能器烧坏；二是除垢时粗暴操作，导致电镀层剥脱而报废。对于用户，要求经常观察，水垢较多时应及时除垢，除垢较好使用专用除垢剂，如果没有专用除垢剂，也可用食醋浸泡一段时间，用软物轻轻擦除，切忌用硬物刮戳。对换能器的检查，主要查看有无锈蚀、电镀层剥脱起泡、麻点、凸凹不平和缺损，有这些情况之一者，即应该更换。如无上列问题，可用万用表测两极之间电阻，如果有漏电电阻，可用无水酒精仔细清洁，去除锈迹和污物并烘干再安装好，一般即可正常使用。更换换能器，外观规格最好和原来的一致，否则密封不好会漏水，一般条件下很难处理。
    3、大功率管也是常见的故障元件之一，一般是击穿损坏，而击穿的原因，多是因为换能器损坏而连带损坏，导致保险管烧断而完全无雾。少数也有性能劣化者，致使电路无法起振而完全无雾，或振荡减弱而使雾量无法加大。对大功率管的检查属于常规检查，也无需赘述，但是需要注意的是，加湿器用的大功率管有特殊的要求，主要要求的参数是：BVceo≥200v Icm≥6A  Vces≤1.5V(Ic=2A时)   β≥50   Ft≥10MHz。有些在其它电路里表现优异的三极管，在加湿器电路里却不一定胜任，使用了不合适的三极管，会使电路无法工作或雾量无法加大。

    4、电位器和微调电阻需要留意。因为加湿器平时所处环境湿度较大，电位器和微调电阻容易锈蚀，并且面板上的电位器经常使用日久磨损，容易产生接触不良故障的问题，会造成无雾、喷雾时大时小或时有时无，应予以清洗或更换。
    5、关于试机。加湿器禁止无水干烧，这在日常使用中是不难做到的，因为加湿器本身设有防止无水干烧的机构。但是维修时需要试机，反复拆装、加水、试机显然很麻烦，所以首先应断电用电阻法排除短路、开路故障，更换损坏的元件，最后把换能器安装好，再通电试机。因为在拆开机壳的时候能够加入的水较少，如果振荡电路已经工作，要严格控制开机时间和温度，并且雾量旋钮不要调得太大，防止水干而烧坏。如果加入的水无法接触到检水触点，可用一个20-30K的电阻接在R7上端和电源正极之间，模拟有水的状态，即可试机。
    6、电路是否振荡的判断。如果有振起的水波，虽然没有雾喷出，也说明振荡电路起振了。但是看不见振起的水波，怎么判断振荡电路是否起振呢？有示波器的可以用示波器，没有示波器的，用以下几个办法更简便一些：①测Q2基极电压电压，无电压说明偏置电路有问题，电压为0.7V说明没有起振，电路如果起振，该电压应低于0.7V甚至为负压（随振荡程度不同而不同）。②测总电流，短路Q2发射结，或调节电位器，电流有明显变化说明电路已经起振。③用收音机在附近测听，电路起振可听到相应的干扰声音。
    7、电路振荡强度的调节。调节面板上的电位器，在最小时有少量雾喷出，总电流约为0.2A；在最大时有大量雾喷出，总电流为0.6A左右，不符合上述应调整内置的微调电阻SVR直至合适为止。
  实例1：无雾。据用户介绍，最初为雾量小，经清洗换能器后完全无雾，在前维修员处换了大功率管无效。仔细查看换能器表面凸凹不平，电镀层触之活动，已经剥脱。更换换能器，在换能器上面加一定量的水，用电阻模拟有水状态，通电试机，仍不喷雾。查电路没有振荡，而电源电压正常，偏置电压已经加在Q2基极。查看Q2被更换为BU2508，怀疑该管不能胜任，更换为2SC4278。把电位器置于较小位置试机，电路起振有雾喷起，随着电位器调大，水雾增至很大，立即关机，组装完好再次试机一切正常，故障排除。实践证明，功放机常用的大功率功放管，一般都可以胜任Q2的用途。
    实例2：雾小，调节有效但不明显。首先清洗换能器，有所好转但仍明显感觉雾量小。拆下换能器检查没有发现问题，认为问题应在雾量调节支路。断电测有关元件电阻，发现SVR阻值明显大于5K，并发现根部有锈蚀。更换该微调电阻后，按上述试机和调节方法，调整到合适的阻值，反复试机均正常，检修完毕。