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第一章 绪论第一节 家用电器概述什么是家电？家电即家用电器（household electric appliance），在家庭及类似场所中使用的各种电器。又称民用电器、日用电器。（百度百科的定义）一、家用电器发展简史家用电器使人们从繁重、琐碎、费时的家务劳动中解放出来，为人类创造了更为舒适优美、更有利于身心健康的生活和工作环境，提供了丰富多采的文化娱乐条件，已成为现代家庭生活的必需品。家用电器问世已有近百年历史，美国被认为是家用电器的发祥地。在 1879年美国的爱迪生发明白炽灯，被认为从此开创了家庭用电时代。 白炽灯将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。自1879年，美国的T.A.爱迪生制成了碳化纤维（即碳丝）白炽灯以来，经人们对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进，白炽灯的发光效率也相应提高。1959年，美国在白炽灯的基础上发展了体积和衰光极小的卤钨灯。白炽灯的发展趋势主要是研制节能型灯泡。不同用途和要求的白炽灯，其结构和部件不尽相同。白炽灯的光效虽低，但光色和集光性能好，是产量最大，应用最广泛的电光源。 而伴随着美国电力工业的日益发展，这都为家用电器的发展创造了有利条件。20世纪初，美国E.理查森发明的电熨斗投放市场，受到普遍欢迎。电熨斗的广泛使用改变了当时仅在夜间供电的传统并促使其他家用电器相继问世。因此，人们认为美国的家用电器工业发迹于电熨斗。 到了1907年，具有现代产品雏型的吸尘器问世。（1908年，威廉胡佛为第一台机动化吸尘器申请了专利。胡佛电动吸尘器是用木头和锡制成的，但在设计上与现代吸尘器十分相似，都有风机马达和马毛滚筒刷子。通过杂志广告，胡佛吸尘器在第一年卖出了300台。而在接下来的10年内，吸尘器的年销售额升至30万台，而在那个时候，美国只有10%的家庭能够享受电。）1910年，电动洗衣机和压缩机式家用电冰箱相继问世。1914年电灶出现。1930年，房间空气调节器问世。1937年，全自动洗衣机研制成功。从此，电器类产品的产量迅速增长，品种不断增加和更新。19世纪末，爱迪生效应的发现和验证电磁波存在的实验，为电子学的诞生创造了条件。1895年，意大利G.马尔可尼发明无线电报，促成了无线电话和无线电广播的出现。20世纪初，英、美等国相继发明了第一代电子器件电子管。1904年，英国J.A.弗莱明发明了二极电子管。1906年，美国L.D.福雷斯特发明具有放大能力的三极电子管。之后，四极管、五极管、更多极的电子管和复合管相继问世。 电子管作为第一代的电子器件，在晶体管发明以前的近半个世纪里，起过非常重要的作用。1919年，超外差式接收机问世，为收音机的发展创造了条件。同年，第一个定时播发语言和音乐的无线电广播电台在英国建成，次年，在美国的匹兹堡又建成一座无线电广播电台。1923年和1924年，美国V.K.兹沃雷金相继发明了摄像管和显像管；1931年，他组装成世界上第一个全电子电视系统。约在30年代末，英、美先后开始了试验性的电视广播，第二次世界大战后，电视广播便在各国逐渐普及。1954年，美国采用NTSC制正式开始彩色电视广播。1963年和1966年，联邦德国、法国分别确定了兼容的PAL和SECAM彩色电视制式。 1898年丹麦人发明了磁性（钢丝）录音机，1935年德国通用电气公司制成了磁带录音机，1963年荷兰飞利浦公司发明了盒式磁带，从此盒式磁带录音机很快普及。 50年代电子工业和塑料工业的兴起，促进了家用电器的迅速发展。在1947年12月16日，贝尔实验室的威廉肖克利、约翰布拉顿和怀特巴丁成功制作第一个晶体管，改变了人类的历史。之后1950年，肖克利又开发出了双极性的接面晶体管，也就是我们现在经常说到的晶体管。随着晶体管的普及，老式的电子管逐渐退出了历史的舞台，同时得益于工艺上的大幅度提升，计算机的体积也越来越小。当然，随后的事情我们也就更为熟知：1965年，英特尔创办人之一戈登摩尔于电子杂志(Electronics Magazine)撰文预测“未来晶片上的晶体管数量将会以每年倍增的速度成长，而之后的10年将改为每2年倍增的速度增长”，这就是著名的摩尔定律；到了1978年，16位的英特尔8088微处理器诞生，内部集成了29000个晶体管，主频最高10MHz；于是，计算机的历史也由这一刻翻开了崭新的一页。二、家用电器的特点（1）用电性 家用电器一般在有电能的条件下才能正常运转作用。（2）安全性 家用电器一般都要带电工作和操作，因此，安全性是这类商品的首要指标。家用电器使用广泛，且使用者不一定具备电学知识，故其安全性能十分重要，要求电器在发生机械或电气故障时不会造成人身伤害事故。多数国家颁布了家用电器安全管理法规和标准，有些国家还用法律形式强制执行。国际电工委员会 (IEC)颁布了家用电器的安全规则。中国规定家用电器的国家标准等同或等效采用IEC的安全规则。（3）可靠性 家用电器要求寿命长、可靠性高。家用电器结构比较复杂，要求电器元件可靠性高，要达到质量需要的规定值。可靠性是反映家用电器产品质量的综合性指标。平均无故障工作时间是家用电器产品可靠性的一个主要指标。对产品的生产过程需要实行严格的全面质量管理，保证产品质量的一致性和稳定性。（4）新颖性 家用电器既是家庭用品，又是美化家庭环境的装饰品，要求造型美观，装饰新颖，色调柔和，外形结构合理。产品造型和外观不仅要有鲜明的时代性，反映一定时期的科学技术水平和人们的审美志趣，并且要体现出结构的科学性、选材的合理性及工艺的先进性。（5）耗能少 家用电器要求耗电少，经济费用低。提高家用电器的效率指标，降低能耗是家用电器主要生产国家长期努力的方向。美国1975年12月制订的能源政策和保护法（Energy Policy and Conser-vation Act）对 14种耗能多的家用电器规定了最低能耗效率标准。日本于1979年6月颁布了合理使用能源法，对耗能多的电冰箱、空调器的能耗效率确定了判断标准，并规定在特定产品上设置能耗效率标记，以便于消费者选择。（6）实用性 实用性是家用电器的基本特征。产品应具有基本的使用功能，结构合理，操作方便，做到使用者不需具有专门技能也能正确使用。但是家用电器的安装、使用和维护都直接影响着家用电器的质量。（7）普及率 家用电器普及率反映了一个国家的文化经济水平。通常，国民总产值高、人均收入高、人均耗电量大的国家，家用电器的普及率也高。第二节、家用电器类商品的分类一、家用电器类商品的分类家用电器的范围，各国不尽相同，世界上尚未形成统一的家用电器分类法。主要有按产品功能与用途和按产品电气工作原理分类的两种方法。后者将家用电器分为制冷、电热、电动、电子照明电器等5类,这种分类并不很完善。按产品功能与用途分类较为常见，但具体分法各国有异，大致分为10类。 1、按工作原理分类 电子器具，将电能转换为声音或视象，以电子元件为基础，通过电子技术完成各种功能的家用电器。 电动器具 制冷器具 电热器具 照明器具2、按用途分类 视频器具 电声器具 空调器具 冷冻器具 清洁器具 厨房器具 取暖器具 文化办公用品 娱乐器具 照明器具 二、电子类家用电器（一）彩色电视机 1、彩色电视机的分类 （1）按广播制式可分为NTSC制、PAL制、SECA制。（2）按显像管尺寸可分为12英寸（31厘米）、14英寸（35厘米）、18英寸（46厘米）、21英寸（54厘米）、25英寸（64厘米）、29英寸（74厘米）、34英寸（86厘米）等。（3）根据屏幕曲率半径和四角弧度可分为圆角曲面、直角平面、超平面、纯平面电视机等。（4）按功能可分为普通电视、高清晰度电视、遥控电视、卫星电视、多画面电视、立体电视、平板电视、语言多重电视、交互电视等。（5）按电视屏幕显像方式可分为荧光显示、液晶显示和等离子体显示等。 （6）按工作原理可分为模拟电路、数字电路电视机等。2、彩色电视机工作原理 （1）把景物变成电信号。 （2）图像的分解与传递。 （3）电视信号的放大与解码。 （4）显像。彩色电视机的质量要求 图像重现率 同步灵敏度，指电视机保持图像稳定的情况下，接收微弱信号的能力。 选择性 自动增益控制（AGC）作用 亮度鉴别等级 图像分辨力 白平衡 色纯度 保持同步的电源电压变化范围 彩色电视机的质量检验 外观检验 光栅检验 灵敏度检验 选择性检验 抗干扰性检验 可靠性检验 消色和色饱和度检验 图像、伴音质量的检验（二）组合音响 1、组合音响 是指收、唱、录、放等功能齐全的高保真重放系统2、组合音响的一般组成 （1）立体声唱机 （2）激光唱机 （3）调谐器 （4）双卡录音座 （5）卡拉OK混响器 （6）图示式音调控制器和频谱式电平指示器 （7）主功率放大器 （8）音箱 三、电器类家用电器（一）电冰箱 1、电冰箱的分类与型号 （1）电冰箱的分类 按制冷方式分为电机压缩式、电磁振荡式、吸收式、半导体式四种 按冷却方式分为直冷式和间冷式两种 按星级的多少分为一星级、二星级、三星级、四星级等 按使用的气候环境分为亚温带型（SN）、温带型（N）、亚热带型（ST）、热带型（T）四种 按有效容积分为50升、75升、100升、150升、180升、220升、300升等 按用途分为冷藏箱、冷藏冷冻箱、冷冻箱等 按功能还可分为绿色、无菌、智能、静音冰箱等 （2）电冰箱型号的表示方法 1.产品名称代号，电冰箱用B表示；2.用途分类代号，C表示冷藏箱，D表示冷冻箱；3.有效容积（L）用阿拉伯数字表示；4.无霜冰箱用汉拼字母w表示，有霜省略；5.改变设计序号，用大写英文字母顺序表示改变设计序号，用大写英文字母顺序表示2、电冰箱的结构（1）电冰箱的结构 箱体 制冷系统 控制系统 （1）电冰箱的质量要求 冷却性能 冷却速度 耗电量和输入功率 启动性能 耐泄漏性 负载温度回升速度 噪声和振动（2）电冰箱质量检验 外观检查 气密性检查 运行检查 制冷性能检查 序号异常现象检查处理方法1新买的冰箱初次使用时，压缩机连续几小时不停机 并非故障。新冰箱插上电源后，由于箱内与室内温度相同，在室温较高时，电机将自行运转（空箱约35小时，这期间电机持续运转）2新冰箱噪声大 正常情况下，冰箱压缩机的噪声不超过50db，即当人距冰箱1米远时，应听不到明显的压缩运行声。噪声大可能有以下几个原因：1.箱体未调平稳，重新调整平稳（最好用23厘米厚的橡皮四小块作垫子）2.固定部件的螺丝松动或脱落，可重新紧固螺丝 （二）空调器 1、空调器的分类与型号 按主要功能分为冷风型、热泵型、电热型、热泵辅助电热型四种 按结构形式分为整体（窗式）、分体式、大型集供式（中央空调）三种 按冷却方式分为风冷式和水冷式 按调控方式分为普通式和变频式 变频空调器采用智能变频装置来改变电流频率，以实现自动增减空调输出功率的目的，随环境装况的改变，变频空调通过及时调整电流频率来保证电机以最佳输出功率运行。 按制冷量分为18、20、25、32、40、50、60、70、100、200千瓦等 按特殊功能分为健康空调、燃气空调、静音空调、声音舒适度空调、智能空调等（2）空调器型号的表示方法 房间空调器代号，用K表示；结构代号，窗式为C，分体式为F；功能代号，冷风型省略，热泵型R、电热D、热泵辅助电热型Rd；制冷量代号，用名制冷量的前两位数字表示；分体式室内机组代号；分体式室外机组代号，用w表示；工厂改进设计序号（1）空调器质量要求 制冷量 空气循环量 制冷消耗功率 能效比 噪声（2）空调器质量检验 外观检查 通电检查 制冷性能检查 启动性能检查三、洗衣机 （1）洗衣机分类 按洗涤方式分为波轮式、滚筒式、搅拌式、喷射式和振动式等 按自动化程度分为普通、半自动和全自动洗衣机三种 其他分类型式结构特点优点缺点波轮式类似于喷流式，把叶轮安装在桶底，轮速的方向可以改变。我国小型洗衣机属此类1.具有喷流式洗衣机的全部优点2.不易产生水的飞溅3.织物不易扭绞4.洗涤均匀1.容易磨损衣料2.洗涤时衣料不宜过多，要严格控制滚筒式衣料放入桶内，浸入水中。用类似敲打的方式进行洗涤。适合大型洗衣机1.用水量少2.磨损小3.容量大1.洗涤时间长2.小型洗衣机洗净率低3.价格稍贵搅拌式用搅拌的方式进行洗涤，桶内搅拌叶片反复运动，使洗涤水流动，此型式日本最早使用1.洗涤均匀2.织物磨损轻3.洗涤数量大 1.洗涤时间长，要30分钟以上2.运转声音响3.结构复杂，成本高，维修困难（2）洗衣机型号的表示方法 洗衣机代号，洗衣机X、脱水机T；自动化程度代号，普通P、半自动B、全自动Q；洗涤方式代号，波轮式B、滚筒式G、搅拌式J；规格代号，用额定容量（kg)X10表示；工厂设计序号，用阿拉伯数字表示；结构型式代号，单桶省略，双桶S2、洗衣机的工作原理普通型波轮洗衣机工作原理： 依靠装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转，带动衣物上、下、左、右不停地翻转，使衣物之间、衣物与桶壁之间，在水中进行柔和地摩擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗。 机械全自动洗衣机工作原理： 通过各种开关组成控制电路，来控制电动机、进水阀、排水电磁铁及蜂鸣器的电压输出，使洗衣机实现程序运转。 （1）洗衣机的质量要求 洗净比，是指在标准规定的洗净条件下，洗衣机洗净率与参比洗衣机洗净率之比。波轮式洗衣机洗净比不小于0.8。织物磨损率 漂洗性能 脱水率 噪声 消耗功率 绝缘电阻 接地电阻 （2）洗衣机的质量检验 外观检查 波轮检查 运转检查 3、洗衣机简易故障排除序号故障现象产生原因故障排除方法1洗衣机启动后电机不转1.保险丝熔断2.电源线插头与插座接触不良3.电容器无容量或短路4.定时器、洗涤开关触点接触不良5.电动机坏6.电源按钮没按下（全自动）7.水龙头未打开（全自动）8.规定量的水未进足（全自动）9.排水管未放下（全自动）1.更换同规格保险丝2.将电源插座铜簧片拨紧3.接好线头或更换同容量的电容4.将定时器、洗涤开关重修5.送修6.将电源按钮按下7.打开水龙头8.进足规定水量9.将排水管放下2洗衣机漏水1.主轴（波轮下面）圈密封失效2.排水管破裂3.排水管接头松动4.洗衣筒底部焊缝开裂5.排水阀拉带太紧 1.更换密封圈2.用强力胶（102、101）粘接3.同第2条4.同第2条或更换新筒5.重新调节拉带使之适当3脱水筒晃动严重1.3个减震簧松动1只2.脱水筒与电机连接轴紧固螺丝松动（上下各一）3.地面不平1.重新紧固2.重新紧固3.放平稳4洗衣电机运转，脱水电机不转1.定时器开关触点未接触2.脱水筒掀盖制动开关触点未接上3.脱水电机、电容器坏1.重新拨紧触点使之接触良好2.同第1条3.更换新的同规格5脱水筒制动性能不好刹车拉杆与刹车挂板的连接太紧，刹车时刹车块与刹车圆盘接触面小不紧密调整刹车拉杆与刹车挂板孔眼的位置，使其适当表电冰箱主要零部件的目标寿命和寿命设定零部件名称目标寿命寿命设定的基准压缩机40000小时11小时/日，8年共32120小时风扇电机35000小时11小时/日，8年共32120小时温控器150000次通断2次通断/小时，8年共140160次除霜定时器10000次通断2次通断/日，8年共5840次除霜加热器10000小时2次通断（30分钟/次），8年共2990小时门灯开关15000次通断50次通断/日，8年共146000次箱内照明灯1000小时50次通断/日（10秒/次），8年共406小时表 洗衣机主要零部件的目标寿命和寿命设定零部件名称目标寿命寿命设定的基准洗涤运转部件2100小时洗涤连续运转（7年相当）脱水运转部件1030小时脱水断续运转（7年相当）循环运转部件6200小时循环连续运转（7年相当）机盖（开闭试验）15400次机盖开闭试验（7年相当）机盖（开闭强度）756次机盖开闭强度（7年相当）控制电路15400次开关动作试验（7年相当）表 微波炉主要零部件的目标寿命和寿命设定零部件名称目标寿命寿命设定的基准磁控管2000小时0.5小时/日 X 365日/年 X 9年高压变压器3000小时0.5小时/日 X 365日/年 X 9年高压电容器3000小时0.5小时/日 X 365日/年 X 9年转盘电机3000小时1.0小时/日 X 365日/年 X 9年风扇电机3000小时0.5小时/日 X 365日/年 X 9年定时开关50000次12次/日 X 365日/年 X 9年各类继电器125000次12次/日 X 365日/年 X 9年炉内照明灯1000小时1.0小时/日 X 365日/年 X 9年表 部分国产家电保修期规定 名称项目保修期（年）整机主要部件主要部件名称折旧费（%）备注彩色电视机13显像管、行输出变压器、高频头、集成电路0.02折旧费按日计算。例价值5000元的彩色电视机，半年内退货，折旧费按0.02%计算，即每日收折旧费1元黑白电视机13同上0.01电冰箱13压缩机、蒸发器、过滤器、冷凝器、毛细管、温控器0.02洗衣机13电机、定时器、开关、电容器0.01电风扇13同上0.01收录机0.51磁头、马达、开关、电位器、集成电路0.02第三节、家用电器的发展趋势家用电器的发展趋势主要有以下几个方面。 1、智能化 广泛采用电脑控制，提高家用电器的智能化程度，表现出更富有时代性。装有声音合成和声音识别系统的家用电器,将可以实现真正的人机对话。家庭机器人已经问世。2、自动化 多种自动化的产品如洗漂烘全自动化的家用洗衣机，能自动烹调的微波炉等已相继问世。将家用电器和计算机相结合的家庭自动化控制系统，可使未来的家庭实现在家工作、在家上学、在家购物、在家医疗。这种家庭生活的高度自动化，有可能从根本上改变人类传统的生活方式，成为人类文明的新标志。 3、塑料化 家用电器使用塑料具有良好的电气绝缘性能和经济性，适合大批量生产。家用电器塑料化将会更快发展。 4、节能和多种能源利用 家用电器节能技术研究已取得明显的进展。电冰箱在高效压缩机、低导热的隔热层、改进制冷剂、合理的制冷系统匹配方面不断发展，耗电量大幅度降低。利用多种能源的吸收式冰箱亦有新的发展，产量迅速增加。节电效果最有前景的途径是在家用电器上应用微电子技术和太阳能，如高性能大容量的太阳能电池研制成功，太阳能家用电器将会很快地发展起来。第四节、家用电器的安全标准0类：这类电器只靠工作绝缘，使带电部分与外壳隔离，没有接地要求。这类电器主要用于人们接触不到的地方，如荧光灯的整流器等电器。所以这类电器的安全要求不高。01类：这类电器有工作绝缘，有接地端子可以接地或不接地使用。如用于干燥环境(木质地板的室内)时可以不接地，否则应予接地，如电烙铁等。类：有工作绝缘，有接地端子和接地线规定必须接地和接零。接地线必须使用外表为黄绿双色的铜芯绝缘导线，在器具引出处应有防止松动的夹紧装置，接触电阻应不大于0.1。类：这类电器采用双重绝缘或加强绝缘要求没有接地要求。所谓双重绝缘是指除有工作绝缘外，尚有独立的保护绝缘或有效的电器隔离。这类电器的安全程度高可用于与人体皮肤相接触的器具，如：电热梳等。类：使用安全电压(50V以下)的各种电器，如剃须刀、电热梳、电热毯等电器，在没有安全接地又不干燥绝缘环境的情况下，必须使用安全电压型的产品。第五节、家用电器的选购事项家用电器的选购需做到“一明三看一查”。 所谓“一明”，就是在选购家电之前要做到心中明确，确切地明白自己的消费需求。所谓“三看”，就是看家电网站报刊，看报纸广告宣传和走进家电卖场实地考察。所谓“一查”，即最后决定买了，也不是一买了事。要查清家电的“三包”的范围和售后的服务。对于大的家用电器，小到运送、安装、调试，大到“三包”、售后，一样都不可忽视，因为他们的“服役”期限都比较长，自然以后的出现问题的可能性就比较大，如果不在购买时将其明确，往后带来的可能是长期的不快。第六节、家电的基本维护与保养彩电最忌磁场干扰。彩色电视机上面及附近不能放置磁性物体，更不要将收录机、音箱及其他带磁性的物体在荧光屏前移动，否则显像管的部件会因磁场影响而被磁化，致使色彩紊乱。 冰箱最忌倾斜。电冰箱压缩机电机是用三根避震弹簧挂在密封的容器中的，一倾斜就有脱钩的危险，压缩机内部的润滑油也有可能流入制冷系统，影响制冷效果。因此，在使用冰箱过程中或搬动时，千万不能让冰箱的倾斜角大于45度，更不能将冰箱横放。洗衣机最忌倒入开水。倒入开水容易造成洗衣机塑料箱体或塑料组件变形，也会造成波轮轴密封不良导致漏水。所以使用洗衣机时，应先加入冷水再加入热水，且水温不宜过高。电风扇最忌碰撞风叶。风叶变形会导致电风扇运转不平衡而风量小、振动大、噪音高，甚至缩短使用寿命，千万不能使用变了形的风叶。电饭锅最忌碰撞内胆。碰撞会使电饭锅内胆底部变形而不能与电热板很好吻合。另外，也忌煮酸、碱食物及用醋、食盐、食碱等带腐蚀性的调味品，否则金属内胆会被腐蚀，使用寿命缩短。电热毯最忌折叠。电热毯若经常折叠，会导致电阻丝折断而发生短路或断路。轻则电热毯不发热，重则降低绝缘性能，甚至引发触电事故。电水壶最忌空烧。电水壶若空烧，会使电热管发热器温度急剧上升而烧毁，甚至引发事故。卤素灯具有体积小、发光效率高（达17-33 lm/W）、色温稳定（可选取2500K-3500K）、光衰小（5%以下）、寿命长（可达3000小时至5000小时）等特点节能灯：宽工作电压：170V250V适合中国供电需求，长寿命，平均使用寿命8000小时。无噪音、无频闪，对通讯、家用电器设备无干扰。比普通白炽灯泡省电80%。 2) 采用优质纯三基色荧光粉灯管，光效高、光衰小，光线自然，耗电少，发热低，色温2700K、6400K，是照明光源的最佳选择。白炽灯：特点：显色性好(Ra=100)、开灯即亮、可连续调光、结构简单、价格低廉，但寿命短、光效低。Led：体积小 LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。 耗电量低 LED耗电非常低；使用寿命长， 在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时 高亮度、低热量 环保 LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也可以回收再利用。 坚固耐用 LED是被完全的封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，这些特点使得LED可以说是不易损坏的。1. 电压： LED 使用低压电源，供电电压在 6-24V 之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压 电源更安全的电源，特别适用于公共场所。 2. 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少 80% 3. 适用性：很小，每个单元 LED 小片是 3-5mm 的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境 4. 稳定性： 10 万小时，光衰为初始的 50% 5. 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级， LED 灯的响应时间为纳秒级 6. 对环境污染：无有害金属汞 7. 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的 LED ，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色 8. 价格： LED的价格并不昂贵 9. 驱动：LED使用低压直流电即可驱动，具有负载小、干扰弱的优点，对使用环境要求较低 10.显色性高：LED的显色性高，不会对人的眼睛造成伤害 4. LED可作普通光源简单地使用吗? 不行，要驱动电源，光学和热传导配合。 5. 二种光源性能和优点比较 霓虹灯的优势已被LED覆盖，但LED灯目前价太高。 6. 二种光源的电源比较 LED低压好，但防水性差和载电流过大。大颗粒1瓦的LED单灯输入电流在350mA。 7. 二种光源的控制技术比较 LED易实现，但霓虹灯成熟。 8. 二种光源的稳定性比较 LED不一致性大，霓虹灯相当稳定。少数产家可以做到相对稳定，比如用CREE 跟AOD芯片相结合，取各自芯片的优点。 9. 二种光源的价格比较 LED较贵，但黄色和红色已相当，主要贵的是LED白光。 10. 二种光源户外使用比较 LED防水性差是户外使用的致命弱点。2.1 家用电热器具的基础知识一、常见家用电热器具及其类型电热器具是依靠电热元件来完成电能转化为热（内）能的电气产品。1.按电加热方式的原理分类 电阻加热、远红外线加热、电磁感应加热和微波加热。2.按用途分类1)电炊具: 如电饭锅、电烤箱、电磁灶、微波炉、电热饮水机等；2)取暖用具:如电暖气、电热饼、电热毯、浴霸等；3)卫生洁具类及其它:如电热水器、家用消毒柜、电熨斗、电蚊香、电卷发烫发器等。二、家用电热器具的基本结构1.发热部件 主要功能是将电能转换为热能。常见的电热元件有电热丝、电阻发热体、红外线灯、管状红外线辐射元件、PTC电热元件等。 2.温控部件 主要功能是控制发热部件的发热程度，使电热器具所发出的热量符合要求。常用的温控部件有双金属式恒温控制器和磁控式温度调节器。近年来PTC温控部件、电子温控以及微电脑温控部件逐渐被广泛采用。3.安全装置 安全装置(温度保险器)的功能是当电热器具发热温度超过正常范围时，自动切断电源，防止器具过热，确保安全。常用的安全装置有温度熔丝等。三、电热元件1.电阻式电热元件（1）电阻式电热元件常用材料1)电热材料。电阻式电热元件是靠电热元件中电阻系数大的电热材料在通过电流时发热工作的。在家用电热器具中电阻式电热元件的材料一般采用合金电热材料，如铁铬铝、铬镍等。2)绝缘材料。绝缘材料即不导电的材料，又称电介质。如云母、玻璃、瓷器等。3)绝热材料。为了提高电热元件的热效率，在电热器具中往往还要采用适当的绝热材料，同时起到减少电热元件烫伤人体及防止火灾的作用。常用的绝热材料有软木、毛毡、石棉、硅藻土和泡沫塑料等。（2）常见的几种电阻式电热元件 1）开启式螺旋形电热元件。这种电热元件是将合金电热丝绕制成螺旋状，直接裸露在空气中。它在电吹风和家用开启式电炉中广泛应用2）云母片式电热元件。将合金电热丝缠绕在云母片上，在外面覆盖一层云母作绝缘，主要应用在电熨斗等电热器具中3）金属管状电热元件。金属管状电热元件是最常用的封闭式电热元件，主要由电热丝、金属护套管、绝缘填充料、封口材料和引出棒等组成4）电热板。电热板的形状有圆形、方形等，主要采用铸板式和管状元件铸板式两种结构形式，一般应用于电饭锅等电热产品中。5）绳状电热元件。在一根用玻璃纤维或石棉线制作的芯线上，缠绕柔软的电热丝（铜、镍合金等），再套一层耐热尼龙编织层，在编织层上涂敷耐热聚乙烯树脂。主要用于电热毯、电热衣等柔性电热织物中，2.红外线电热元件 远红外线加热的热源是红外电热元件发出的波长为2.515m的远红外线。 其基本原理是：先使电阻发热元件通电发热，靠此热能来激发红外线辐射物质，使其辐射出红外线对物体加热。它具有升温迅速，穿透能力强，节省能源和加热时间的特点。在电取暖器、电烤箱和消毒柜等家电产品中广泛应用。 远红外线电热元件有管状、板状和红外线灯等多种，在家电产品中最常见的是管状远红外电热元件。管状远红外电热元件为乳白色透明石英材料制成（简称石英辐射管），内壁每1cm2就有20008000个直径为0.030.05mm的小气泡。可产生出较强的远红外辐射。在石英管内装置螺旋合金制成的电热丝，引出端的两端用耐热绝缘材料密封，以隔绝外界空气，防止电热丝氧化。 板状远红外元件是在碳化硅或金属板表面涂敷一层远红外辐射物质，中间装上合金电热丝制成的。 红外线灯的结构和普通照明用的白炽灯大致相同，二者的区别是前者发出的是红外线，而后者发出的是可见光，可以看出管形红外线灯是普通玻璃灯管上再罩以石英管，因而热膨胀系数小，遇水不易破裂。3. PTC电热元件PTC器件是一种正温度系数的热敏电阻。在家用电器中，是一种应用广泛的电热元件或控温元件。它有着十分重要的电阻温度特性：当温度低于居里点时，近似为一个阻值较小的电阻，可以小到十几欧姆，但当温度高于居里点时，PTC阻值随温度升高而急剧增大，增加量可达103105倍，这时可以认为是处于开路状态。“居里点”是一个特殊的温度值，由材料的配合比例与生产工艺决定。常见产品的居里点从几十度到几百度都有，可以按照实际需要选用。四、温控器件 温控器件温度控制器 在家用电热器具中，往往需要对电热器具发热功率、加热温度或通电工作时间进行控制、调节和显示，承担控制调节功能的元件称为温控器件。按其控制的目的可分为： 温度、功率和时间控制三种类型。1. 温度控制器件 在家用电热器具中，常用的温度控制器件有双金属片式温控器、磁性温控器、热电偶以及电子温控器等。1）双金属片式温控器件。双金属片由热膨胀系数不同的两种金属薄片轧制结合而成，其中一片热膨胀系数大，另一片热膨胀系数小。在常温下，两片金属片保持平直，当温度上升时，热膨胀系数大的一片伸长较多，使金属片向膨胀系数小的那一面弯曲，温度越高，弯曲越厉害。当温度下降时，热金属片收缩恢复到原状。利用双金属片受热后弯曲变形的运动，带动电触点的闭合或断开，使电源接通或关断。2）磁性温控元件。磁性温控元件主要由永久磁钢和感温软磁组成。在位置固定的感温软磁下有一个永久磁钢，永久磁钢的下面有一弹簧以一定的拉力向下拉它。在常温下，永久磁钢和感温软磁之间的吸力大于弹簧拉力与永久磁钢的重力之和，因而当永久磁钢与软磁贴近，即软磁吸住永久磁钢，使得它们所带动的两个触点闭合，电热元件通电发热。一旦电热元件发热超过预定值，温度上升到感温软磁的居里点时，软磁的磁力急剧减小，使得弹簧拉力与永久磁钢的重力之和大于磁吸力，永久磁钢落下，两触点脱离，电热元件断电。3）热电偶。热电偶是一种能将温度转换成电势的传感器。它的工作原理是物体的热电效应。由两种不同材料的导体组成一个闭合回路，得到了两个结合面，称为两个结点。当两个结点的温度不同时，回路中将产生电动势，这种现象称为热电效应。热电偶所产生的电动势称为“热电动势”。热电偶的两个结点中，置于温度为T的被测对象中的结点称为测量端，又称工作端或热端，而置于参考温度为T0的另一结点称为参比端，又称自由端或冷端。使用时，当热端温度大于冷端温度时，在电路中产生电动势即产生电信号，此电信号经放大后控制执行机构，达到调节和控制温度的目的。 热电偶是一种特殊的温度控制元件，它工作时相当于电源，并且具有一定的带负载能力。因此，有足够大的温差时，它能驱动某些制造精密的电动部件。 热电偶温控元件常用于较大型电热器具中，如储水量在100L以上的电热水器、大型电烤炉等产品中。2. 功率控制器件1）开关换接控制。对装置数支电热元件的电热器具，在工作时利用开关的通断以及串并联等不同的组合，改变电热元件与电源的连接方法，从而得到不同大小的功率。2）二极管整流控制。其控制是利用转换开关将二极管接入电路中，利用二极管的整流作用，将单相正弦波电压变成脉动的单相半波电压。对纯电阻性负载，可使平均发热功率降低一半。3）晶闸管调功控制。通过改变晶闸管的导通角，控制电路使电热元件得到不同的工作电压，从而使电热元件产生不同的功率。3时间控制器件 俗称定时器。分为机械式、电动式和电子式。1）机械式定时器。机械式定时器主要由发条，齿轮传动系统、机械开关组件及电触点等部分组成，机械开关组件由一个带凹槽的圆形转盘和一个有固定支点的杠杆组成。2）电动式定时器。电动式定时器主要由微型同步电机、减速机构、机械开关组件及电触点等部分组成，其工作原理与发条式定时器基本一致，只是用微型同步电机代替了发条机构作为动力源。3）电子式定时器。电子式定时器一般采用555集成电路构成，通过电容器充电或放电所用的时间来实现电路的定时，控制电位器可使定时时间在某一范围内连续可调，电子式定时器定时更为准确、方便。五、温度保险器件 其主要作用是当电热器件温度异常而超过极限值时，能立即切断电源，以确保安全，故又称安全装置。1. 双金属式安全装置 只要把双金属式温控器的温度调整在比正常使用的温度更高的位置上，它就可以作为安全装置使用。当电热器具温度超过正常使用温度时，该双金属式温控器便会动作，切断电源，保证安全。 其主要优点是可以多次重复使用。它分为自动复位和手动复位两种。前一种是在动作后待温度下降时自动复位，电热器又可工作；后一种需要人工复位。2. 温度熔丝 也称热熔断器或温度保险丝，能提供可靠的过热保护，主要应用于各种电热器具和其它高电流负载的设备中。温度熔丝由铅、锡、铋等受热易熔化的合金制成。将它串联在电热器件电路中，当电热器件温度过高时，电源由于温度熔丝受热熔化而被切断六、漏电保护器 漏电保护器的基本功能是当人体触电时，在电流强度和时间尚未达到伤害程度前而自动切断电源，保护人身或设备安全。工作原理该漏电保护器由脱扣电路、过载保护器装置和漏电触发电路三部分组成，其主要特点是具有过载和过流双重保护功能，工作电压范围宽，电流容量大，在极苛刻的条件下仍能准确可靠的动作。2.2 电热水器一、贮水式电热水器的基本结构贮水式电热水器主要由箱体系统、制热系统、控制系统和进出水系统组成常见的两种结构。1. 箱体系统1）外壳。外壳是电热水器的基本框架，多为筒状或长方体状。2）内胆。内胆是盛水的容器，又是对水加热的场所。内胆的材料有镀锌板、不锈钢板和钢板内搪瓷等多种。3）镁阳极。贮水式电热水器中的镁阳极是一根金属棒，主要用来保护金属水箱不被腐蚀和阻止水垢的形成。镁阳极被长年累月的酸性水腐蚀，属消耗材料，一般每2年更换1次。更换和储存镁阳极要注意安全，不要用明火焊接或点燃。4）保温层。外壳与内胆之间的保温层起减少热损失的作用，现多采用高密度聚氨酯发泡材料充填工艺。2. 制热系统电热水器的电热元件多采用管状结构，为提高热效率、将电热元件直接放在水中加热，形状可根据内胆结构弯成U形或其他形状，金属护套管常见为不锈钢管或铜管。电加热管在通电后其内部合金丝发热，通过金属管内的绝缘填充料导热至金属套管，起加热作用。电加热管使用时间一长，在电加热管表面容易结垢，不仅影响发热效果，而且会产生漏电现象。为此有些厂家将热水器的电热元件改为高压耐热的陶瓷发热器，如图1-14所示。为有效防止漏电，常采用间接加热法，这种方法间接加热内胆中的水，使水电分离，不仅无漏电之忧，且可快速加热。3. 控制系统1）温控器。贮水式电热水器均设有温控元件，这些元件除用于控制水温外，还兼有自动保温的功能。当水温升至预置温度时，它会自动切断电源，防止输出的热水温度过高而烫伤人的皮肤；当水温下降到某预定温度时，它又会自动接通电源，继续把水加热保温。 2）漏电保护器。在电热水器的漏电保护器中，将15mA确定为危险电流，超过这一数值时漏电保护器动作，切断电源以保护人身安全，漏电保护器正常的动作范围为1530mA。4. 进出水系统 进出水系统由进、出水管、混合阀、安全阀和沐浴喷头等组成。1）混合阀。 单独打开热水旋阀（红点），自来水经出水管、混合阀、喷头流出热水，出水压力由热水阀控制；单独打开冷水旋阀（蓝点），自来水直接经混合阀由喷头流出冷水，出水压力由冷水阀控制。当同时打开冷、热水阀门时，冷水和热水在混合阀出水口处混合，适当调节冷热水阀门大小，可得到所需水温。2）安全阀。 在自来水压力突然增高或加热水温过热，造成内胆压力超过规定耐压值时，安全阀会自动排压，以保护内胆。二、贮水式电热水器的工作原理在未接通电源之前，需先向胆内注水，打开自来水阀，冷水进入内胆，随内胆水位上升，胆内的空气经出水管排出，当喷头有水源源不断地流出时，表示胆内已注满水。此时关上水龙头，接通电源加热。图1-17所示为电热水器的典型电气线路图。 当内胆水温达到预定温度时，温控器动作，切断电源停止加热；当水温下降到某一温度时，又自动接通电源进行加热。使用时，打开混合阀，一部分冷水不经内胆即可流至出口，与热水混合使用，水流量大小决定于阀门开启大小。热水流出的同时，冷水会自动流入内胆补充（流入、流出水的流量流速完全相等）。三、贮水式电热水器的使用与维护1. 电热水器使用方法1）装水。热水器首次使用（或维修、清洗后）时，应打开进水阀和一个出水龙头，以排出热水器内的空气，将热水器装满水。当出水龙头连续出水时，即表示热水器已注满水。2）启动。关上水龙头接通电源，热水器便开始正常工作。3）调温。当设置温度需要改变时，可直接调整塑料保护罩上的调温旋钮。顺时针旋转调温旋钮，水的温度就会升高，反之则降低。4）排空。切断电源，关闭进水阀，打开一个出水龙头，向外扳动安全阀手柄，水从手柄旁的孔中流出，等到排空后，关闭安全阀即可。电热水器在正常使用时，进水阀门应处于开启状态。2. 电热水器的维护1）电热水器应安装在通风干燥处。2）每次使用完毕，应拨掉电源插头。在冬季结冰地区，热水器长时间不用时，应排空水，以防结冰胀坏内胆。3）电热水器内的水是逐渐升温的，安全阀略有渗水，是正常现象。2.3 电饭锅按其加热方式的不同，可分为直接式(发热元件发出的热量直接传递给内锅)和间接加热式(将外锅水加热产生蒸汽，再利用蒸汽蒸饭)两种; 按其结构形式的不同，可分为整体式(分为单层、双层与三层)和组合式； 若按控制方式的不同，可分为自动保温式、定时启动保温式和微电脑控制式。一、电饭锅的主要技术指标1.电气绝缘性能 要求在冷态1 500 V、热态1 000V 50 Hz交流电情况下，历时1 min耐压实验，电饭锅的带电部分与金属壳间不发生击穿，其热态绝缘电阻大于1 M。 要求在温度(402)、相对湿度95土3的恒温恒湿箱内，在不凝露的条件下，48 h后其潮态绝缘电阻不低于0.5 M，潮态耐压1 000 Vmin不发生击穿(泄漏电流小于1 mA)。接地端至金属壳间的电阻应小于0.2 。 2.温控准确性 一般要求温度在(1032) 时，温控元件使电路断电；而温度降至(655) 时，温控元件起保温作用。3.热效率 要求在其周围环境温度为(235)时，电饭锅的热效率一般不低于70。 4. 使用寿命 要求电饭锅在额定电压条件下，其一般使用寿命应当大于1 000 h。二、自动保温式电饭锅1. 自动保温式电饭锅的基本结构1）外壳。 外壳一般用0.61.2mm薄钢板拉伸成型，为了防锈、美化和耐用等要求，外表面常采用静电喷漆、电镀、烧瓷等工艺方法进行处理。外壳除起到装饰保护作用外，还是安装电热板、温控器、内锅的支承机构。 2）内锅。 内锅又称内胆。一般用厚度为0.81.5mm的铝板一次拉伸成型，表面经过电化处理，形成氧化铝保护膜。内锅底都呈球面状。 3）电热板。电热板安装在外壳的底部。它一般由管状电热元件浇铸在铝合金中制成。为保证电气绝缘性能，其端部需用材料密封。加热面多呈球面状，以保证与内锅底面紧密吻合。4）磁性温控器。又称磁钢限温器,它的作用是当内锅底部温度达到（1032）时，断开电源。 5）双金属片温控器。双金属片温控器一般与磁性温控器并联，电热板的热量通过支架传递给作为感温元件的双金属片，做为电饭锅的自动保温控制。饭熟后电热板电源断开，一旦温度低于70时，双金属片恢复原状，带动触点闭合，再次接通电源；高于70，双金属片变形使触点断开。在双金属温控器的控制下，使电饭锅内的温度维持在70左右。2. 电子自动保温电饭锅的控制原理 电子自动保温电饭锅比普通自动保温电饭锅增设了锅体加热器、锅盖加热器、感温开关、双向晶闸管和微动开关等元件图 1-26四、微电脑控制电饭锅1. 微电脑控制电饭锅性能特点 微电脑控制的电饭锅一般配有检测电路与保护电路，有较强的抗干扰能力，能检测器件的故障，且保温性能好、热效率高。与一般电饭锅相比，微电脑控制电饭锅能以最合理的方式加热煮饭。其煮饭过程如下：1）大米吸水膨胀过程。2）大功率加热蒸煮过程。 3）维持沸腾过程。 4）二次加热（补炊过程）。5）焖饭过程。 6）保温过程。2. 微电脑控制的电饭锅结构与工作原理 微电脑电饭锅与一般电饭锅相比增加了控制电路、操作面板与温度传感器等。该电饭锅控制电路的核心是CMOS四位单片机MH8841，其内部设计编定好了控制电饭锅的做饭程序，即吸水、加热、维持沸腾、补炊、焖饭以及保温等过程。2.4 电磁灶电磁灶是一种利用电磁感应原理进行电能热能转换的电热炊具。与电炉、煤气灶等相比，它具有安全可靠、无明火、热效率高、清洁卫生、温度控制准确、使用方便等诸多优点。电磁灶按感应电流频率的高低可分为工频（即频率为50Hz）和高频（即频率为20kHz）两大类。目前高频电磁灶在电磁灶中占主导地位。一、电磁炉的简介电磁炉又被称为电磁灶，第一台家用电磁炉1957年诞生于德国。1972年，美国开始生产电磁炉，20世纪80年代初电磁炉在欧美及日本开始热销。电磁炉的原理是磁场感应涡流加热。即利用