太阳能热水器节能、安全、无污染,但其水箱一般安装在室外平房或楼房顶上,水满与否是通过溢水管是否有水流出来判断的,这不仅多用了一根溢水管,而且容易造成水的浪费。这里介绍的水满告知器通过声响告知水箱加水已满,省掉了溢水管,方便而实用。
工作原理:水满告知器的电路如图所示。水箱的金属外壳 b 和水位电极 a 构成水满探测电路;模拟声集成电路 A、晶体三极管 VT 和扬声器 B 等构成音响发生电路。加水时闭合电源开关 SA,由于 a、b 之间呈开路状态,A 的触发端 TG 没有高电平信号输入,A 的内部电路不工作,扬声器 B 无声。当注入水箱的水达到限定容量时,水面与电极 a 接触,A 的 TG 脚通过水箱外壳 b、水的电阻(约几千欧姆)和电极 a,从电池 G 的正端获得高电平触发信号,A 开始工作,输出的模拟声电信号经三极管 VT 进行功率放大后,推动扬声器 B 反复发出清脆响亮的“叮—咚—”声,提示主人关闭进水阀。
元器件选择:A 选用 KD-153H 型“叮咚”门铃专用模拟声集成电路芯片,该芯片用黑膏封装在一块 24mm×12mm 的小印制板上,并留有插焊外围元器件的孔眼。KD-153H 的主要参数为:工作电压范围 1.3~5V,触发电流≤40μA;工作电压 1.5V 时实测输出电流≥2mA、静态总电流<0.5μA;工作温度范围 -10℃~60℃。如果手头没有 KD-153H,也可用外观和引脚功能完全相同的 KD-9300 系列或 HFC1500 系列音乐集成电路芯片代替。VT 用 9013 或 3DX201、3DG12、3DK4 型硅 NPN 中功率三极管,要求电流放大系数 β>100。C 用 CT1 型瓷介电容器,可有效消除外界杂波干扰引起的误触发,避免 B 无故发声。B 用 YD58-1 型 8Ω、0.25W 小口径动圈式扬声器。SA 可用 CKB-1 型拨动开关。G 用两节 5 号干电池串联而成,电压 3V。
制作与使用:整个告知器电路以 A 芯片为基板,按附图接线并焊装在一个市售塑料香皂盒(或电子门铃专用外壳)内。焊接时应特别注意电烙铁外壳一定要良好接地,以免交流感应电压击穿 A 内部的 CMOS 集成电路。盒面板开孔固定电源开关 SA,并为扬声器 B 开放音孔。电极 a 可用一段粗漆包线或塑皮硬导线,从水箱溢水管口伸入水箱,既要固定牢靠,又要与水箱内壁保持绝缘,要求水满后水面正好与其端头相接触。电极 a、水箱外壳 b 通过双股软塑导线与安放在加水阀附近的告知器小盒相连即可。
只要元器件质量可靠、焊接无误,该告知器不需任何调试就能正常工作。如果使用中产生自激振荡,可在集成电路 A 的电源端跨接一只 22~47μF 的电解电容器(正极接 VDD、负极接 VSS)加以排除。
