普通饮水机的（节电，健康化）改造(一)
目录
摘要 …………………………………………………………………………………………2
关键词………………………………………………………………………………………2
1引语……………………………………………………………………………………2
2电路的组成………………………………………………………………………………2
3电路说明……………………………………………………………………………………3
3.1电源电路…………………………………………………………………………………3
3.1.1电路组成……………………………………………………………………………3
3.1.2电路原理……………………………………………………………………………3
3.2省电控制电路及原理…………………………………………………………………4
3.2.1电路组成…………………………………………………………………………4
3.2.2电路原理…………………………………………………………………………4
3.3凉热水分开及水位指示电路及原理…………………………………………5
3.3.1电路组成…………………………………………………………………………6
3.3.2电路工作原理…………………………………………………………………7
4元件清单…………………………………………………………………………………8
5制作注意事项……………………………………………………………………………9
6 结论………………………………………………………………………………………9
7谢辞………………………………………………………………………………………10
参考文献……………………………………………………………………………………10
普通饮水机的（节电，健康化）改造
摘要：很少有人会注意到饮水机的节电，健康化问题。普通饮水机即耗电量大，有因饮水机内部加，热水简单，随着大量凉水进入加热器，在下一次加热器加热之前，我们喝的都是凉热混合水，不够卫生。因此，以延时芯片CD4541为核心，我对普通饮水机进行了适当的改造。即节电又卫生。
关键词: 饮水机 节电 卫生 CD4541
1引语
说起家电节电，人们自然会想起冰箱。彩电等耗电大户，而躲在客厅一角默默无闻的普通饮水机，其能耗问题却常常被人忽略。据分析，当功率为600W的饮水机处于保温工作状态24小时，其耗电近1度，耗电量超过电冰箱。不仅耗电，而且由于饮水机重复加热，水质不新鲜，易结垢，不利健康。除此之外，目前几乎所有的普通饮水机的凉，热水并未分开，很多时候我们和的第一杯是开水，但是随着大量凉水进入加热器，在下一次加热器加热之前，我们喝的都是凉热混合水，不够卫生。
“省电，健康型饮水机”从以上这两个问题:我对饮水机内部电路进行了设计和改造，以CD4541控制加热器的通电时间，达到节能的目的。本设计可以保证在开水用完之后，在注入凉水。这样避免了凉热水混合，饮用不卫生的情况，并且设置了开水水位指示。
该“省电，健康型饮水机”的结构与普通饮水机基本相同，也适合普通饮水机的改造，这两个功能的电路相互独立，可根据需要，随意选择，成本低廉。
2电路的组成
3电路说明
3.1电源电路
3.1.1电路组成
如图1所示，包括变压器E2，二极管（D1、D2、D3、D4），电容（C1、C2、C3），三端集成稳压器（78M06)。
图1 电源电路图
3.1.2电路原理
电源电路由四个二极管组成桥式电路，进行整流，电容滤波器是利用电容充电和放电将脉动的直流电变成平稳的直流电和使用三端集成稳压器稳压，如图2所示。
图2 电源电路波形图
如下图3所示，三端集成稳压器具有体积小、性能高、工作可靠及使用方便等优点，适合在各种电子设备中作为电压稳定器。 第①脚为输入端，第②脚为公共端，第③脚为输出端。
图3 三端集成稳压管
3.2省电控制电路
3.2.1电路组成
如图4所示，包括延时电路：由集成电路IC1(CD4541),电阻R2,R3,R4,电容C4,按钮SB和开关S1组成;驱动电路：由R1,晶体管VT1,继电器K,二极管VD1组成。
图4 省电控制电路
3.2.2电路原理
（1）延时电路以CD4541为核心，通过R3调节饮水机加热器的工作时间。可根据需要，决定饮水机每隔多长时间进行一次加热，间隔时间从几分钟到数小时。
CD4541是采用CMOS工艺制造的可编程定时集成电路。其内部电路主要由振荡器，可编程16级二分频率，自动和手动复位电路，计数器，输出状态的逻辑控制电路等部分构成。各脚功能如表1所示。CD4541，第①脚接振荡电阻，第②脚接振荡电容，第③脚接保护电阻，第⑧脚为输出脚，第⑨脚可选择第⑧脚的输出状态，第⑩脚接低电平为单定时模式，接高电平为循环定时模式，第12、13脚可设定时间或设定输出频率。
（2）驱动电路由8脚（Q端）输出端连接晶体管VT1，再驱动继电器K1.继电器K1的常开触点控制饮水机加热器的通，断电。
由8脚（Q端）输出端为高电位时，饮水机加热器通电加热；当8脚（Q端）输出端为低电位时，饮水机加热器停止通电，不再加热。如果想只加热一次，就不再加热，可将S1接低电平。则加热器在初次加热规定的一段时间后，停止加热。如果长时间后，觉得水太凉，可按一下SB，则加热器又只加热一次，即停。这个功能非常实用，在一两个人饮水时，可大大节省电能，所以推荐大家将普通饮水机进行改造。
3.3凉热水分开及水位指示电路
3.3.1电路组成
如图5所示，包括基准电压电路：由电阻R6,R8,R11,二极管VD3,VD4组成;水位比较电路：由四运放IC2(LM324),水位电极S2~S5,电阻R5~R17,指示灯LED1~LED4组成;水位电极S2~S5自上至下依次安装在加热器中，见图6。驱动电路：由R18,晶体管VT2,电磁阀L1，二极管VD5,VD6组成。
图5 凉热水分开及水位指示电路
图6 加热器的改动
3.3.2电路工作原理
基准电压电路为水位比较电路不提供基准电压，A点电位为1.5V,B点电位为0.9V。
上图5中，LM324 是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,外形如图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器, 除电源共用外,四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图7所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-” 为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-（-）为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+（+）为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相