超声波加湿器原理及电路图

超声波加湿器原理及电路图
超声波换能器常见问题：超声波振子受潮，可以用兆欧表检查与换能器相连接的插头，其中2脚为超声波换能器的正极， 3脚是换能器的负极而且与换能器的外壳相连。

检查，2 3 脚间的绝缘电阻值就可以判断基本情况，一般要求绝缘电阻大于30兆欧以上。

如果达不到这个绝缘电阻值，一般是换能器受潮，可以把换能器整体（不包括喷塑外壳）放进烘箱设定100 ℃左右烘干3小时或者使用电吹风去潮至阻值正常为止。

换能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆欧表结合检查，一般作为应急处理的措施，可以把个别损坏的振子断开，不会影响到别的振子正常使用。

振子脱胶，我们的换能器是采用胶结，螺钉紧固双重保证工艺，在一般情况下不会出现这种情况，由于螺钉的作用，振子脱胶后不会从振动面上落下，一般的判断方法是用手轻摇振子的尾部，仔细观察振动面的胶水情况做出判断。

一般振子出现脱胶以后超声波电源输出的功率正常，但是由于振子与振动面连接不好，振动面的振动效果不好，长时间后可能会烧坏振子。

振子脱胶的处理方法是比较麻烦的，一般情况只能送回生产厂家解决。

避免振子脱胶最有效的方法是平时使用中注意不撞击振动面。

振动面穿孔，一般换能器满负荷使用年以后可能会出现振动面穿孔的情况，这是由于振动面的不锈钢板长时间高频振动疲劳所至，振动面穿孔说明换能器的使用寿命已经到了，一般只能更换。

加湿器在冬季取暖的北方越来越受到欢迎，维修量也随之增加。

本文提供几种常见机型电路图并就其基本原理和维修方法介绍如下：加湿器基本结构如图一所示，由电源电路、控制电路、振荡电路与风机和换能器（压电陶瓷片）组成。

电源部分有两种供电方式，一种是变压器降压整流滤波后为振荡电路供电，如图二ZS2-45型。

因变压器过载能力强而被广泛机型采用。

另一种是由开关电源供电，特点是重量明显减小，电源效率高，如图三半球牌
CJ-380D。

控制电路包括缺水检测、缺水指示和雾量调整电路。

缺水检测有两种方式，一是干簧管配合漂浮磁环检测方式，目前大多机型都采用此方式。

如图四桑普SC 25A型，不缺水时包在泡沫塑料中的磁环被水漂浮起来，磁场使干簧管常开触点闭合，接通电源给振荡管提供偏置，振荡电路开始工作。

当缺水时随着水面下降磁环离开干簧管受控区，干簧管触点释放，振荡管失去偏置而停振，加湿器处于待机状态。

另一种是水面探针检测方式，如图五琦丽牌加湿器。

加湿器的振荡管集电极是直接固定在换能片金属框架上的（是很好的水冷散热片）。

因振荡管集电极是电源正极，所以水和探针为振荡管提供了偏置通路。

当水面降到离开探针时，偏置通路被断开，加湿器进入待机状态。

缺水指示都采用发光二极管点亮来指示，图六康福尔SPS-818和图三半球牌CJ-380D是通过PNP三极管在干簧管断开后基极处于低电位而导通点亮发光二极管的。

有的机型则没有缺水指示。

雾量调整电路在所有的加湿器电路中都是通过调整面板上设置的电位器（起可调电阻作用）来调节振荡管的偏置实现的，这部分电路与缺水检查电路是串联的。

为确保振荡管不会因偏置过高而损坏，电源电压都经过电阻分压和一个可调
电阻压降后提供给雾量调整电位器的。

经调整后的偏置电压通过电感电阻加到振荡管基极，使振荡管能在截至状态和最强振荡状态之间变化。

振荡电路由功率三极管和外围电容电感组成三点式振荡电路，这部分的电路在所有加湿器电路中几乎是一样的，电路振荡频率约0.65MHZ。

因换能器本身就是一个固有频率约1.7MHZ的晶振，它通过耦合电容加跨接在振荡管基极和电源之间，振荡电路的6.5KHZ的振荡电压通过耦合电容加在换能器上。

换能器受振荡电路激励后产生振荡，这个振荡信号又通过耦合电容反馈到振荡管基极，使振荡电路谐振在1.7MHZ，振荡幅度峰峰值达二百伏左右。

强烈的超声波振荡电能经换能器转换成机械能将表面的水打成水雾，由送风电扇把水雾吹出从而使室内空气增加湿度。

加湿器的风机有采用220V罩极式异步电机风扇，也有采用12V 仪表风扇。

加湿器的主要故障是不出雾或雾量小。

开启电源开关不出雾，电源指示灯不亮，风机不转多属于电源故障，拆开机壳后先检查电源220V输入保险。

此保险管熔断说明电路有短路性故障，如振荡功率管（BU406）击穿、整流二极管击穿、电源变压器初级绕组短路、开关电源开关管击穿等。

如果开启电源开关后风机会转动，应检查振荡电路板上的二次电源保险是否开路（有机型使用0.5欧姆保险电阻），此保险管一般都加在38V整流后的电源地端。

如果保险管已熔断多是振荡功率管击穿（也有瞬间电流过大烧坏保险管换上保险即可工作的）。

振荡功率管击穿一般不会殃及其它元件，换上新管即可。

BU406耐压400V，功率18W，换新管时要选择直流放大倍数大于50的同型号管子或耐压功率足够的其它NPN 中功率管。

在维修中也发现有的机型使用大功率管的，这样会更加耐用一些。

二次保险完好并且振荡管无损坏，就需通电进行电压检测。

为免换能器脱水振荡发热烧裂，必需先脱开换能器一条引线。

换能器脱水工作轻则性能变差，重会损坏烧裂。

振荡管不要脱开换能器金属框，以免失去散热片过热损坏。

首先测量振荡管集电极对保险管（二次地）是否有50V左右的直流电压，有交流38V 但没有此电压多是电路板有漏水腐蚀开路的地方。

加湿器在水雾环境里工作，电路板遭腐蚀是常有的事。

如果有50V电压，则需测量振荡管be结电压。

用导线将缺水检测干簧管闭合或缺水探针与电源挂通，此时调整雾量电位器be结电压能在0.6V左右变化。

没有此电压说明偏置电路开路，多是电路板上的可调电阻损坏开路或接触不良，此可调电阻的故障率很高。

这里还要强调一点，就是振荡管be结击穿也会造成无偏置电压，所以确定振荡管良好是进行这一步检查的前提。

在检查并排除上述故障后，可用示波器观察振荡管发射极波形，应0.65MHZ 约20V的振荡波形。

在观察过程中把换能器被脱开的引线接触一下原焊点，振荡波形立刻发生变化，频率将谐振在1.7MHZ。

如果振荡频率无变化说明换能器失效，与换能器串联的47n耦合电容失效也会造成这种现象。

失效的换能器一般表面金属膜已经开裂或剥落，还有的压电陶瓷片已经破碎。

外型完好但确已失效的换能器也有。

换能器背面有两根引线，外圈与表面一体常用黑线或黄线，要接与电源相连的一点，中心引线常用红线，接偶合电容一点。

经上述检修后加水试机能看到换能器表面的水被激起水柱和雾化效果。

有雾但雾小，首先检查换能器是否干净，换能器在使用一段时间后表面会凝结一层水垢，需拆下换能器进行清理。

如清理后出雾仍然很小就是换能器性能不良，需更换换能器。

如果手头没有配件，对采用变压器供电的机型可在整流桥后并联一个470Uf/63V的电解电容，以提高电源供电效率而增加雾量。

一、电路和工作原理
整机电路如图 1 所示，主要有电源和超声波振荡两部分电路组成。

电源由AC220V 市电通过以场效应管(4N60B) 作振荡的开关稳压电源，输出38V 和12V 两路。

其中38V 供超声波振荡电路；12V 供直流电机FA( 风扇) 。

图中VR2(5.1k Ω) 为调节雾化加湿程度控制器，LED1( 红色) 为缺水指示灯( 该家电应注意随时加水) ，LED2 为( 绿色) 加湿指示灯。

该加湿器常见故障是不能加湿，风扇不转，但不能加湿的LED2 绿色指示灯并未亮。

此故障常见为电源供电部分发生故障较多，如Fu(1.6A) 保险管熔断，若管内有严重发黑的痕迹，必有击穿短路现象，要仔细检查D1 ～D4 ，C1 ，ZD9 ，Q3 和IC1 、IC2 、D12 、D13 等相关元件。

只有检查出故障原因后才能更换上同规格1.6A 保险管
通电。

其次是超声波振荡Q2(BU406) 换能器件DT 、VT 干簧管、C3 、C4 、C5 等主要元件损坏或性能不良，导致超声波形成电路不能正常工作。

另外．虽然缺水指示灯LED1 未亮。

但因盛水不足或电路Q1 损坏，电路自动保护，加湿器也不工作。

风扇FA 不能启动。

先查供电CT ∥2T5 接插件及12V 电压是否正常，如没有12V 电压，再查D13 、C4 是否击穿。

电机本身是否烧坏或其内部有无阻塞现象，可以更换电机或清洗加油。

加湿器使用功效降低。

主要是雾化湿气很弱。

调节VR2 到最大也不见效，这除了供电不足，超声波振荡电路性能变劣，换能器件DT 性能不良外，还有使用中未及时清除盛水池内水垢及加水水质差等。

若有污垢会降低DT 换能作用。

加湿器功能下降。

二、维修实例
[ 例1] 使用一年后，功效逐步降低，雾气变弱。

经调节VR2 至最大范围内也无效，更换Q2 ，BU406 也无明显变化，进一步检查电路元件也无明显异常，但发现盛水池内比较脏。

换能器件表面及水池底部池壁上都积了一层白色水垢，用洗洁精擦拭多遍将污物彻底清除后安装好再通电，果然有明显效果。

[ 例2] 不能加湿，通电后无显示，风扇不转。

首先检查电源部分，发现又是保险管烧断，但管并不发黑，无明显痕迹。

采用电源脱离的方式，接入自备假负载单独检测，并换上一只1.5A 的保险管试通电，约10秒左右又烧了，按先前掌握的经验，仔细检查相关元件，发现整流桥D1 ～D4 其中的一只D2(1N4007) 正反电阻都很小，取下进一步检查，发现已击穿，换上一只1N4007 整流管后电源工作一恢复正常。

[ 例3] 不能加湿，通电后LED2 不亮，查电源部分。

FU保险已烧断，管内呈浮白色。

检查电源电路。

相关元件未发现明显异常，怀疑场效应管4N60B ，因这种场效应管用一般万用表难判断，故用一只4N 60C 直接替换，但通电仍不能正常工作。

于是接入灯泡假负载试查，灯泡亮了约有一分钟，说明电源部分已进入了工作状态。

为了安全和缩小故障范围．将CT ／ZTl 插件脱开，单独检查电源部分，在CTl 输出端自备假负载( 用汽车上12V ／8W 照明灯 4 只并联雨~5.6DJ10W 水泥电阻串联后代替负载) ，开机后快速检测输出端电压为52V ，电流2A 均偏高，马上断电。

又查电源发现IC2 性能不良，更换后再通电，电源工作正常。

此时测出电压为40V ，电流 1.8A ，恢复正常情况。

为此再判断Q3 ，用一般指针式万用表如图 2 所示检测Q3(4N60) 各脚正反向电阻，只有G-D 两极之间正测7k Ω电阻，反测为无穷大，其他各极间均为无穷大．正常。

[ 例5] 通电后加湿指示灯LED2 不亮，无汽化现象。

将电源和加湿振荡电路脱开，查电源供电正常，分别有40V(38V) 和12V(14V) ，说明故障在超声波振荡部分。

查相关元件无异常，而是因受潮接插件件L 已氧化锈蚀。

经过将CT1 ／ZT1 ～CT4 ／ZT4 清理处理后恢复通电试用，一切正常。

[ 例6] 雾化功能降低。

根据以往经验，换能器件DT 是关键元件．但更换后仍无好转，再将超声波振荡电路中C3 ～C5 仔细检测，发现C4(O.47 μF) 容量明显下降，并有漏电现象，
换上新电容后通电使用恢复原来功能。

使用中应注意：加水时不能太满，水位过高会影响雾化效果，水位过高也会溢出后造成底部电路板受潮易损坏电子元件。

定期清洗水箱，切勿使用皂液，请水冲洗即可。