今天来学习家用电器的电路、工作原理和常见故障的维修方法,并了解家电维修常用工具仪表的使用方法;以此提高我们的动手能力和生活感知力。

说起家电维修,最常用的工具当然是万用表了,有指针万用表和数字万用表两种。
万用表的作用:判断电路中是否存在短路或断路故障,以及元器件的性能是否良好、供电条件是否满足等(简单来说就是常用来检测电压、电流和电阻)。
指针式万用表使用前通常要进行表头0位校正,测量前要设置量程(参数无法预测时,可将量程调至最大)。
数字式万用表不需要表头校正,只需在测量前设置量程即可。

第2个是示波器——用于观测信号波形,常用的有模拟示波器和数字示波器两种。
第一次使用前需要对示波器自校正:按下电源开关,指示灯亮后约10秒,显示屏上显示一条水平亮线,这条水平亮线就是扫描线。示波器正常开启后,为了使其处于最佳的测试状态,需要进行探头校正,校正时,将探头搭在基准信号(1000Hz、0.5V方波信号)输出端,在正常情况下,显示屏会显示1000Hz的方波信号波形。

第3个是信号发生器——可用作信号源,输出不同频率、不同幅度、不同规格的信号,常见的有脉冲信号、电视信号和随机信号等。
信号发生器常与示波器配对使用。

第4个也是很常见的是电烙铁,它是手工焊接、补焊、代换元器件时最常用的工具之一,根据不同的加热方式,分为内热式电烙铁和外热式电烙铁。此外,还有恒温式和吸锡式电烙铁等。

电阻,是电子产品中应用广泛的电子元器件,主要用于限流和分压。


电容具有隔直流、通交流的特点,构成电容器的两个不相接触的平行金属板是相互绝缘的,因此直流电流不能通过,交流电流以充、放电的方式通过。


电感可储存磁能,当有电流流过电感器时,在电感器的两端就会形成较强的磁场,磁场具有阻碍电流变化的功能,因此电感器对交流电流有较大的阻抗作用,阻抗大小与交流电流的频率有关。同一电感器,通过的交流电流频率越高,呈现的阻抗越大。电感器对直流电流呈现的阻抗很小。


二极管是由一个PN结构成的半导体器件,具有单向导电特性,即通过二极管的电流只能沿一个方向流动。二极管只有在所加正向电压达到某一定值后才能导通。


三极管是由两个PN结构成的半导体器件,在电子产品中应用广泛。三极管根据结构不同可以分为PNP型三极管和NPN型三极管,用字母VT表示。基极是控制极,控制集电极和发射极的电流大小。

场效应晶体管是一种利用电场效应控制电流大小的半导体器件。与三极管的不同之处在于,场效应晶体管是电压型控制器件,在电路中用字母VF表示。


再来看两个常见电路(玩具车电动车驱动、USB接口电路):


家电维修主要遵循基本的维修顺序和基本的维修原则两大基本规律。
维修有点类似白衣天使的望闻问切,对于家电,首先要确定故障现象,根据现象推断原因,随后对可疑电路或部件进行检测,锁定故障,最后排除故障。

掌握基本的维修原则可以有效降低维修难度和成本,相当于掌握了一个经验库,或者用现在AI的流行叫法,掌握一个SKILL:
先静后动原则。先观察现象,再通电检测。
先外后内原则。先排除外部故障,如电源线、插头、操控按键是否正常,再看家电内部。
先共后专原则。先检测公共电路如电源电路,再检测专用电路。
先多后少原则。分析故障原因时,先分析常见/共性原因,再去找罕见原因。
电吹风机的内部主要由电动机及风扇部分、调节开关、整流二极管、双金属片温度控制器、加热丝等构成。

整流二极管可将交流电压整流为直流电压。电吹风机大多采用由四个整流二极管组成的桥式整流堆,将输入的交流电压整流为直流电压,为电动机供电。
双金属片温度控制器是电吹风机中的常用过热保护器件,主要用来检测温度,当温度过高时,会立即切断供电,起保护作用。
加热丝是电吹风机中的加热部件,相当于一个电阻器,有电流流过时,能够产生热量。
电吹风机的工作原理和控制电路如图:


当将调节开关设为低速(低温)挡时,交流220V电压经整流二极管整流为110V电压后,为加热丝供电,经桥式整流堆为电动机供电,电动机工作在“半压”状态,电吹风机吹出的风温度较低。当将调节开关设为高速(高温)挡时,交流220V电压直接为加热丝供电,经桥式整流堆后为电动机供电,电动机工作在“全压”状态,电吹风机吹出的风温度较高。
电吹风机出现故障后,除了对基本的机械部件和电源线的通、断进行检查,还要对电动机、调节开关、双金属片温度控制器、加热丝及相关的电子元器件进行检测,从而完成电吹风机的维修。
扫地机器人是一种依托人工智能技术,能够自动完成地面清洁的移动式清扫设备,常采用刷扫、吸尘及擦抹等方式。

扫地机器人底部边缘设有多个防跌落传感器。扫地机器人的运行主要由驱动轮和万向轮实现。充电电池仓内装有充电电池,为扫地机器人供电。底部中间的缺口是真空吸尘口,内部装有滚刷。扫地机器人的清扫工作主要由两个边刷和滚刷完成,由安装在内部的吸尘电动机将灰尘、污物等吸入集尘盒。
扫地机器人的内部主要有主控电路板、传感器、电动机(滚刷电动机、边刷电动机、驱动轮电动机、吸尘电动机等)、集尘组件等。

扫地机器人的内部电路集成度高,多采用模块化设计,维修时,需要根据故障表现对相应的功能模块进行检测。故障率较高的部件主要有充电电池、电动机、传感器等。由于使用环境或保养设置不当,也会使扫地机器人的工作状态不良。
电热水壶主要是由上盖、壶身、提手、开盖按钮、分离式电源底座、壶身底座、蒸汽式自动断电开关等构成的。

加热盘、温控器、蒸汽式自动断电开关及热熔断器等部件均安装在壶身底座中。

温控器是一种保护部件,当蒸汽式自动断电开关损坏,电热水壶中的水被烧干时,可断开电源,起保护作用。蒸汽式自动断电开关是用于自动断电的部件,当电热水壶中的水沸腾后,水蒸气通过导管使蒸汽式自动断电开关断开电源,停止加热。
加热盘是为电热水壶中的水进行加热的重要部件,一般不轻易损坏。若电热水壶无法正常加热,则在排除其他机械部件的故障后,就需要对加热盘进行检测。若检测到阻值为0或无穷大,则加热盘损坏,需要更换。
温控器是电热水壶中的关键保护部件,当电热水壶出现水开后不能自动跳闸和无法加热的故障时,若其他机械部件均正常,则需要对温控器进行检测。

热熔断器是整机的过热保护部件,可使用万用表检测其阻值来判断好坏。在正常情况下,热熔断器的阻值为0,若为无穷大,则说明热熔断器损坏,需要更换。

电冰箱是一种带有制冷装置的储藏柜,主要是由箱体、压缩机、冷凝器、蒸发器、节流和闸阀组件及操作显示面板等组成。

压缩机是驱使管路系统中的制冷剂进行循环的动力源。冷凝器和蒸发器是热交换组件:冷凝器位于电冰箱的后面,通过热交换,将高温高压的气态制冷剂转化为低温高压的液态制冷剂;蒸发器位于各箱室内,通过热交换,将低温低压的液态制冷剂,蒸发为制冷剂的饱和蒸气,达到制冷的目的。节流和闸阀组件是管路系统中的关键部件,用于辅助驱使制冷剂循环。
若电源电路故障,则电冰箱会出现开机不制冷、压缩机不工作、无显示等故障。若相应部位出现故障,则修复或更换故障元器件。

若控制电路故障,则电冰箱会出现不启动、不制冷、控制失灵、显示异常等故障。维修时,若能通电开机,则可借助检测仪器观测输入、输出信号,时钟、复位信号是否正常,检测供电电压是否正常,若无法通电开机,则可在拔掉电源后,用检测仪器直接对主要的易损部件进行检测。
以上。