研究电压力锅控制器温升的影响因素

研究电压力锅控制器温升的影响因素

(珠海格力电器股份有限公司519000)

摘要:要想对电压力锅的升温超标问题予以规避,就应当对电压力锅的控制器温升问题的影响因素进行总结和归纳,而后制定切合实际的解决措施,基于此,笔者针对电压力锅控制器温升问题的影响因素进行了全方面的分析和探究,希望笔者的分析给有关人士以一定的借鉴和启迪。

关键词:电压力锅;控制器温升;影响因素;分析

人们的日常生活中,电压力锅的使用是不可或缺的,促使人们生活更为便捷。电压力锅的出现,真正对传统电压力锅的缺陷予以弥补,它体现出了一定的节能性和快捷性,广受人们的喜爱和赞同。现阶段已经成为了各家各户必备的炊具之一,值得一提的是,电子式压力锅的销量远远高于机械式电压力锅,电子式电压力锅有显示板和主板,其中所包含的电子元器件也较多,如果从故障率角度来看,它的实际故障率也较高,笔者分析了电子元器件使用寿命的关键因素,即:高温影响因素,如果电压力锅长期处于高温的状态下,同时这个温度超出电子元器件所能负荷的温度值,那么,就会导致电压力锅的内部元器件容易出现各类的损坏问题,这样就会极大的缩减电子元器件的使用寿命,严重的甚至会直接损坏元器件,因此,在对电压力锅的设计环节,就需要充分考虑显示板和主板之间的温升值,而后对电压力锅内部的温度分布情况以及显示板、主板的温升情况进行分析,希望笔者的分析对日后电压力锅的温升设计有一定的指引性作用,进而对电压力锅的设计缺陷予以规避。

一、对于外壳材料这一因素的分析

现阶段的电压力锅的外壳材料主可以分为两种类型,一种为塑料外壳,另一种为金属外壳,金属外壳的使用性能更具导热性,其厚度主要在0.3毫米至0.5毫米之间,但是,塑外壳的实际厚度只有2毫米至3毫米之间,所以金属外壳的实际散热能力也会远远超出塑料外壳。

金属外壳可以将壳体之内的全部热量散发出去,和外界的空气实现热传导效应,可以较为迅速的将壳体之内的高温予以降低,促使壳体内部的温升可以符合相关的技术标准。

但是,塑料壳体的实际导热性能较差,壳体之内的热量无法高效的散发出来,壳体之内还容易出现热空气效应,热空气聚集在一起,很容易使壳体内部出现温升速度加快的情况,最终使壳体之内的元器件有温升超标的趋势[1]。

二、对于控制器和热源相对位置的影响因素分析

正是因为电压力锅壳体之内的温度体现了不均匀性,所以,控制器的相对热源位置的设计规范性就显得尤为重要,笔者对现阶段的电压力锅的热源位置进行了分析,发现电压力锅内部共有两块板,其中一块为主板,另一块则是显示板,行业内部对于两者的处理方式是将主板放置在外锅的底部位置,显示板则会放置在外锅的顶部亦或是侧面位置[2]。

要想对电压力锅的壳体之内的温度分布情况进行了解和掌握,可以应用单因素变量法,针对电压力锅内部的温升情况、材质影响以及结构影响进行测试,而后可总结为以下规律,外锅侧面温升和底部位置的温升情况体现出了不一致性,外锅的底部位置与发热盘直接接触,很容易受到发热盘的热导效应的影响,所以,电压力锅的运作之后,其内部的温升作用将会异常明显,甚至会在发热盘全功率结束之前,达到最高值[3]。

底部发热盘一般为热量的根源,底部的中心位置的实际温度将会略高,而外锅底部,它的温度分布情况则是从中心呈现着放射状进行辐射,温度也会逐步降低。

外锅底部进行主板放置过程中,应当重点分析其内部元器件的耐温性,是否可以符合相关的技术标准,从理论上进行分析,垂直方向应当和外锅保持远距离为佳,而水平方向则应当和外锅底部的中心点位置保持远距离为佳。

如果内锅的实际大小不变,压力锅的锅体高度越高,那么主板越应当远离外锅,这样的情况才会对控制器温升较为有利,与此同时,电气设计以及结构等也会更加简洁。有调查数据显示,电压力锅的主板和外锅的距离要想保持在15毫米以上,就要借助塑料件的作用达到隔离效果[4]。

外锅侧壁的受热影响因素也较为繁杂,外锅侧壁很容易受到外锅底部位置的热传导效应的影响,与此同时,还会受到热空气上浮因素的制约,这一过程中,外锅底部所出现的热空气将会呈现着不断上浮的状态,很容易被热辐射以及对流现象影响,同时,外锅顶端亦或是侧面的温度也会随之不断提升。加之锅内一般都处于高压高温的环境,这样的环境下,锅内的实际压力一般会处于70KPa左右的范围,而锅内的水蒸气气温则一般会处于117℃左右的范围,高温水蒸气将会因为其实际密度小,从而悬浮在锅口的周边位置,内锅锅口的温度也会经由外锅和内锅产生辐射效应、对流效应和传导效应,与此同时,也会使外锅侧面的温度逐步升高,随着时间的推移,温升的幅度也就会越大[5]。

值得一提的是,电压力锅的高密封性结构也会对外锅的壳体结构予以密封,进而使外锅锅口的热量不能迅速散发,尤其是针对塑料外壳的电压力锅更是如此,它的实际散热性能较差,很容易致使外锅锅口的位置温度极高,外侧壁的发热盘位置的温度也会较低,因此,外锅侧面的位置,进行显示板的放置工作时,也要重点关注和把控,同时应当格外慎重。

所以,从理论层面进行分析,显示板的放置需要尽可能远离外锅的侧壁位置,换句话说,也就是说壳体的实际直径越大越佳,垂直方向越向下越佳。

三、对于控制器的设计因素分析

控制器自身的设计方式以及设计理念、元器件的选择,都会使最终的电压力锅内部温升的效果也会不尽相同。

控制器件的发热部件通常都来自于散热器亦或是电阻这些位置,电阻产生热量也是不可避免的,同时也与所通过的电流具有极大的联系。

因此,控制器的设计过程中,电路的选择不同,最终也会给电压力锅的实用满意度带来巨大的影响,很可能因为电路的设计差异性,导致电流呈现着倍数的差异,此时,可以结合焦耳定律,对电流所带来的热量差异予以计算和总结。

不仅如此,电阻的布置情况和具体布置位置也会对最终的计算、测量结果产生较大的影响,最终的测试数据显示也会和阻值贴片电阻、普通陶瓷片电阻的实际温升情况具有一定的差异性,这些不同的温升值,都与贴片电阻的散热性能具有较大的关系[6]。

所以,通常情况下,如果电压力锅之内的空间条件允许,那么,则可以应用普通的陶瓷电阻即可,加之电阻自身就具有发热性,因此,它的周边位置不可放置有芯片等一些缺乏耐温性的元器件,同时还应当保证尽量的远离。

除此之外,还需要对控制器的位置进行重点分析,最大程度的远离各类热源,防止出现热量的叠加效果。

最后,笔者对现有的PCB进行了相应的分析,可知其有单面和双面,如果此时应用双面板,则需要在锅体的一侧位置,避免放置一些耐温性能较差的元器件。

四、对于隔热降温的因素分析

除了上述所提及的壳体材料、控制器以及设计位置等影响因素之外,对电压力锅内部温升情况具有影响的,还有隔热降温这一重点因素,电压力锅壳体之内的温升问题的出现,很可能是缺乏空气的对流效应,导致壳体内部的热量无法得以及时散发。此时,可借助借助隔热降温措施,达到降低温升的目的。

其一,使用风机完成降温。壳体之内的温升迅速问题,通常都是因为热空气聚集在壳体内部所引发的,此时风机的作用,强化内部的对流效应,但是,使用这种方式的过程中,需要对风机本身的温度予以细致考虑。

其二,应用铝板完成隔热。铝板本身的导热性能就较佳,所以,如若把铝板放置在外锅和控制器之间,则可以起到良好的隔热效果,

将内部的热量传输到外部空气之中。

其三,应用隔热棉达到隔热效果。隔热棉的实际隔热能力较佳,相较于铝板的应用,它的隔热效果更好,同时可以体现出一定的便捷性,可以将其安装在外锅和控制器之间的位置。

其四,通过软件程序控制发热盘或IH线圈盘线性变功率加热,可规避机械式电压力锅一直全功率导致温升超标弊端。

结束语

综上所述,笔者针对电压力锅控制器温升的影响因素进行了相应的分析,而后提出了自己的相关思考,希望对电压力锅控制器内部升温问题的解决给以一定的借鉴。

参考文献:

[1]陈正超.电压力锅控制器温升影响因素分析[J].日用电器,2015,15(8):27-29.

[2]“家电产品行业研究”系列课题《电压力锅行业研究报告》简介[J].家用电器,2011,31(8):94-96.

[3]MEMS压力传感智能控制方案在新一代电压力锅中的应用[J].日用电器,2012,18(3):29-32.

[4]张蕊,李禺默,申琪等.安全使用有保障艾美特CY507E电压力锅评测[J].家用电器(绿色家电),2013,19(9):28-29.

[5]包定雄.由小动物引发的电压力锅漏电故障分析[J].家电科技,2013,13(9):68-69.

[6]赵宏,程浩.一种电压力锅锅内压力检测方法[J].软件,2012,33(5):136-137.

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