Аэрогриль АХ-757. ( Александр Павлов)
Устройство и принцип работы аэрогриля будет рассмотрен на примере широко распространенной модели AX-757D. Она рассчитана на работу в сети 220 В/50 Гц, при этом максимальная потребляемая мощность аппарата — около 1700 Вт.
Принцип работы
Собственно говоря, аэрогриль — это усовершенствованная конвекционная печь. Профессиональным поварам давно известно, что, нагнетая горячий воздух, можно существенно повысить возможности обычной печи. Пища в такой печи готовится в потоках горячего воздуха — как в русской печке. На рис. 1 показана конструкция аэрогриля.
Рис.1
Он состоит из круглой стеклянной кастрюли 6 (рис. 1) и крышки 1 со встроенными вентилятором и нагревательным элементом (НЭ), так что горячий воздух поступает на пищу сверху вниз по всем сторонам кастрюли, а затем — снизу вверх, к вентилятору, вокруг размещенных на решетках 7, 8 продуктов. Это создает вихревые потоки постоянно движущегося раскаленного воздуха, с помощью которых быстро, равномерно и качественно готовится пища.
Конструкция аэрогриля
На рис. 2 показана крышка аэрогриля без корпуса. На крышке крепится электродвигатель вентилятора1, нагревательный элемент (НЭ), термопредохранитель (FU) и терморезистор 2 (RT). Электрическая характеристика терморезистора представлена на (рис. 3).
Рис.2
Рис.3
Рис.4
Все электрические детали устройства управления (УУ) располагаются внутри пластмассового кронштейна 9 (рис. 1), на котором крепится крышка аэрогриля. На рис. 4 показан кронштейн с размещенными в нем элементами.
УУ конструктивно разделено на две платы: процессорную 1 (рис. 4) и плату панели управления и индикации 2. Между собой они соединяются двумя плоскими кабелями.
Электрическая схема аэрогриля
Принципиальная схема процессорной платы приведена на рис. 5. Ее основой является микроконтроллер фирмы DD1 типа P87C51SBPN. Он имеет встроенное ПЗУ и работает на тактовой частоте 6 МГц. Записанная в ПЗУ микроконтроллера программа содержит много фрагментов, критичных к времени выполнения, поэтому изменять тактовую частоту микроконтроллера без соответствующей корректировки программы нельзя.
Рис.5
Для контроля температуры в аэрогриле используется компаратор DA1 типа НА1793. Опорное напряжение 2,5 В для компаратора (выв.3) образуется делителем на резисторах R1 и R2. На выв. 2 DA1 подается напряжение с делителя, состоящего из терморезистора RT и одного из резисторов R7-R14. Порт P0 DD1 используется для подключения одного из этих резисторов к общему проводу схемы. При достижении заранее заданной температуры в аэрогриле (при превышении на выв. 2 DA1 уровня опорного напряжения) компаратор формирует сигнал прерывания INT на выв. 12 DD1. В результате микроконтроллер сигналом с выв.22 с помощью реле К1 отключает НЭ.
Вентилятор также управляется микроконтроллером (выв. 21) через ключ VT2, оптрон SW1 и симистор VS1.
Чтобы контролировать положение крышки, в аэрогриле используется концевой датчик SB1 (3 на рис. 1). Он подключен к выв. 4 и 8 DD1.
Для подачи звуковых сигналов используется пьезоэлектрический излучатель BF1, подключенный к выв. 14 и 15 DD1.
Питание устройства осуществляется от сети 220 В. Сетевое напряжение понижается трансформатором T1 и выпрямляется диодами VD1 и VD2. Выходное напряжение источника (около +9 В) подается на обмотку реле К1 и стабилизатор напряжения +5 В на элементах VT1, VD3. Выходное напряжение стабилизатора используется для питания УУ. Для повышения безопасности работы печки в схеме применен термопредохранитель FU1, который размыкает цепь питания 220 В, если температура в районе двигателя вентилятора превысит 172°С.
Рис.6
Электрическая схема панели управления и индикации представлена на рис. 6. Для отображения времени в устройстве применен четырехразрядный светодиодный индикатор HL14 типа АХ757М-К. Для индикации температуры и скорости вентилятора служат светодиоды HL1-HL13. Чтобы уменьшить количество элементов схемы, применена динамическая индикация, которая реализована программно. Катоды индикатора управляются ключами VT1-VT6, подключенными к порту P2 микроконтроллера (выв. 23-28). Аноды индикатора через ключи VT7-VT13 и токоограничительные резисторы R8, R10-R20 подключены к порту P1 микроконтроллера (выв. 1-7).
Те же линии порта P1, к которым подключены аноды индикаторов, используются и для сканирования кнопок SB2-SB7. Линия возврата сигналов сканирования — порт P1.7 (выв. 8 DD1). Диоды VD1-VD6 предотвращают замыкание линий P1.0-P1.6 между собой при одновременном нажатии двух кнопок. При нажатии кнопки SB1 на выв. 9 (RESET) микроконтроллера подается сигнал лог. «1», после которого работа аппарата прекращается.
Возможные замены электрических элементов
Микросхему HA17393 можно заменить на отечественный компаратор КР1040СА1. Вместо транзисторов S9014 подходят отечественные КТ503, а S9015 — КТ502 с любым буквенным индексом. Стабилитрон VD3 — любой маломощный на напряжение 5В, например, КС147А или КС156А. В качестве диодов VD1 и VD2 на процессорной плате можно использовать КД105 с любым буквенным индексом
