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推荐 | 拆解一只有料的电热水壶

1年前浏览2401
今天是阳历2月17号,相信很多公司今天已经开始开工了。在这里,8号线攻城狮再次祝各位朋友新年快乐,开业大吉,生意兴隆,新的一年发大财。
今天要给大家拆解一个废弃的电热水壶。我的这个电热水壶买了很久了,大概是刚毕业不久那会儿买的,也坏了很久了,因为是自己用了好久的老物件就一直没扔。热水壶大概是接触不太好,我就一直扔在厨房角落里,一直想拆来看看的,没时间,今天下午天气还不错,就拿来给大家拆解一下。看下电热水壶里面都有神马东西,顺便我们也研究下电热水壶的基本构造、原理和某电热水壶厂家的产品设计。
废话不多说,开整...
阅读这篇文章你将学习到:
1、电热水壶的基本构造、原理;
2、基本的电路知识;
3、电热水壶中关于接地的处理;
4、从生产角度考虑电子产品设计、工艺;
最最重要的一点,以后家里热水壶你可以常识自己维修,是不是想想还有点小激动?

简介:
电热水壶主要是利用发热管的电阻丝产生热量,再将热量通过铝板传递到壶身内进行加热的小家电。
电热水壶最重要的功能自然是煮水,而加热的来源自然是依靠底部的加热底座,以往不少电热水壶的加热底座由发热管组成,但使用PTC加热元件代替发热管,可以有效防止因为干烧而出现的着火危险,所以现在的电热水壶的加热底座多由PTC加热元件组成。其基本原理图可简化如下图 1 ,加热电阻丝通过外面的铝板传递热量进行加热烧水。
图 1 电热水壶的简化电路原理图

准备工作:
工欲善其事,必先利其器,该准备的小工具必须准备齐全,先来张全家照。
图 2 准备工作
首先开底座:
先来个摆拍,没拆之前是这样的,看下图 3 铭牌上的参数信息:
容量:1.8L
电压:220V~50Hz
功率:1500W
我们可以根据功率,供电电压推算一下电热丝的阻值。根据功率计算公式:
P=U^2/R,则
R=220*220/1500≈32.3Ω,一般电热水壶的铭牌上标的功率要比实际的大一些的,不过出入不会太大,后面会有电阻丝实测数据。
图 3 热水壶底座
拆完以后是这样的:
分别测量火(零)线线头与固定金属螺丝柱之间的导通情况(理论上是导通的,即万用表在测量通断时应该是导通状态,但是图左显然指示灯没亮,图右指示灯亮起,找到了问题可能的所在),我细看了一下金属片的状态,发现金属片表面已经变黑掉了,估计是我经常带大负荷拔插头,导致接触面被弧光烧坏了导致的接触不良。如下图,火线与零线的金属片对比还是很明显的,建议,大功率负载不要带电拔插。
图 4 测量火线与零线是否损坏
图 5 火线与零线金属片对比
电源进线:
三孔插座:“左零右火上地”,棕色对应火线(L),蓝色对应零线(N),黄绿色对应地线(地线一般与埋在地下的金属板相连)如图 6 所示。三线插头:有金属外壳的用电器基本上都是三线插头,对应于三孔插座。接地的作用:三线插头的中间那个插头与用电器的金属外壳相连,当插入三孔插座时,就把金属外壳和大地连起来了。
图 6 电热水壶(三孔插头)进线图
热水壶
打开热水壶身,发现是三角牙自攻螺丝(图 7)~怎么会有这样的螺丝。。。我个人觉得这样的螺丝对拆他的人不是很友好,因为一字螺丝刀和十字螺丝刀是比较常见的,三角螺丝刀不是很常见。不过还好,我有一套螺丝刀工具。
不知名网友说:
这种三角牙自攻螺丝更加耐磨,另外三角牙自攻螺丝是靠三个点对被加工件进行攻牙的,在锁入的过程中会产生一个热效应,冷却之后就会起到仿止螺钉走位的作用。三角牙一般是60度,螺纹强度高,锁付力小,生产比较容易。
图 7 三角牙自攻螺丝
一波熟练的拧螺丝操作过后看到了如下部件:
图 8
下面还有
图 9
上文提及关于铭牌商的功率计算说到实际电热丝电阻会比计算值偏大,如下图 10 是实际测出的电热丝阻值:34.4Ω,验证了我们的说法。
图 10
关于电热水壶的接地:
如下动图 1,三孔插座的地线通过黑色圆孔与下图 11 壶身中心的金属柱电气连接,从而实现了整个产品的接地设计。接地设计既保证了电磁兼容方面的要求,又保证了使用过程中的安全。

动图 1
图 11
壶身的小塑料件:
如下图 12,拆的过程中看到一个指示灯的导光件,像此类的塑料件一般会采用机加工或者开模的方式进行制作。一般来说:
开模方式:开模费很贵,一般要几万,如果量大的产品可以做低成本,量小则不建议开模;
机加工方式:一般产品研发样机阶段我们采用机加工方式;
图 12 指示灯导光件
如下动图 2 是热水壶上的开关设计,塑料件一头别在了黑色开关上做机械支点,另一头卡在了塑料柱上面,看着很是巧妙。
动图 2
下面两个是电源进线部分安装的动图,从我自己的操作来看,这部分生产工序应当是在不插电极金属片的时候将三个电源线透过热水壶底盘的进线孔放进去,然后依次安装金属片电极,最后再用螺丝固定。絮叨这几句不为别的,就为了跟设计人员安利一个常识:设计时候要考虑全面一些,生产设计
动图 3
动图 4

------------ END ------------

来源:8号线攻城狮
电源电路电磁兼容电子理论
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-06-14
最近编辑:1年前
8号线攻城狮
本科 干一行,爱一行
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