Danas moramo popraviti jednu električnu konvektorsku grijalicu oznake CHX-20GR kineskog proizvođača Cixi Yulong Electric Appliance iz 2015. godine.
Tvrtka Cixi Yulong Electric Appliance Co. Ltd., osnovana je 1998. godine i bavi se proizvodnjom i izvozom električnih pećnica i grijalica (uključujući električne uljne radijatore, konvektorske grijalice i ventilatorske grijalice).
Problem sa našom grijalicom je taj što je prestala sa radom (ne grije). Ista se kontrolira tipkama na dodir smještenim na prednjem staklu ili pomoću daljinskog upravljača. Čini se da sve kontrole elektronički funkcioniraju, pa pogledajmo kakva je situacija u unutrašnjosti.
Unutrašnja konstrukcija ove konvektorske grijalice je vrlo jednostavna, kao uostalom i kod većine drugih električnih grijalica. Na dnu je grijaće tijelo, iznad su zaštitni termostati, a desno je upravljačka elektronika koja uključuje jedan ili dva grijača (svaki od 1000 W) i isključuje ih kad vanjska temperatura dostigne zadanu vrijednost.
Najlakše je uvijek prvo provjeriti same grijače (2 x 1000 W). Ommetrom su izmjereni otpori cca 55 Ω na oba grijača, proboja na masu nema, te može pretpostaviti da su grijači ispravni.
Pregorene i raširene električne spojnice na zajedničkom kontaktu oba grijača (2×1000 W).
Očiti problem imamo u spoju žica na same grijače. Električna spojnica ovog tipa ostvaruje kontakt na osnovu svoje pritisne elastičnosti. Temperatura grijača ne može se u potpunosti izolirati od električnih kontakata i oni se u radu zajedno sa spojnicom normalno malo griju. Ta temperatura može raširiti i omekšati metal spojnice te električni spoj postaje sve slabiji. Kako je spoj slabili to je veći i prelazni otpor na spoju pa se stvara dodatna toplina na tom otporu uslijed same struje koja doseže i do gotovo 9 A kada su uključena oba grijača. Ovdje se prvo rastalila sva izolacija sa spojnice, a onda se ista uslijed temperature toliko raširila da se napokon potpuno odvojila od grijača. Također je dio kontakta na kojem je bila koncentrirana sva struja točkastog spoja potpuno izgorio. Ovo se dogodilo zbog loših električnih spojnica ili loše montaže istih.
Pregrijavanje električnih spojnica na svakom od grijača grijača snage 1000 W.
Očistili smo nagoreni kontakt grijača i zamijenili električne spojnice te sada grijalica radi. Stare grijalice su ove kontakte imale na vijak što je osiguravalo puno bolji električni spoj i veću otpornost na povećane temperature.
Kad smo već sve rastavili pogledajmo i od čega se sastoji upravljačka elektronika.
Na gornjoj pločici je “energetski” dio koji uključuje mrežni ispravljač za napone 12 V (releji) i 5 V (upravljačka elektronika). Tu su i dva releja, od kojih svaki uključuje po jedan grijač.
Upravljačka elektronika se temelji na mikrokontroleru KW66H39 i LCD driveru KW2002 za koje je teško iskopati i ime proizvođača, a o bilo kakvim specifičnim podacima da ne i govorimo. Mikrokontroler je naravno sučelje između ulaznih kontrola (bilo preko tipki na dodir, bilo preko IR daljinskog upravljača) te ulaznog podatka o vanjskoj temperaturi (preko PTC senzora) i izlaznih upravljačkih linija za releje i prikaz na LCD-u. Također, osim za temperaturnu to je i tajmer za vremensku kontrolu rada grijalice. Praktično gledano, ukoliko zakaže ovaj mikrokontroler vjerojatno nigdje nećete moći nabaviti zamjenski čip, pa čak ni zamjensku čitavu pločicu, a pogotovo da bi to bilo i isplativo.
Na zajedničkoj liniji napajanja oba grijača (nula) nalaze se dva sigurnosna zaštitna termostata montirana na zadnju limenu ploču grijalice. Jedan je bimetalni termostat sa oznakom KSD301, 250V, 10A, 105°C koji će isključiti strujni krug kada temperatura njegove površine premaši 105°C. Nakon što se temperatura spusti bimetal ponovno uključuje strujni krug. Ovaj termostat štiti od pregrijavanja tijela grijalice.
Drugi element se ne vidi, a s obzirom da ćemo grijalicu koristiti nismo htjeli rezati originalnu izolaciju. Ovo je vrlo vjerojatno prekostrujni zaštitni element koji također radi na termičkom principu (otpornik sa negativnim temperaturnim koeficijentom – NTK). Ukoliko struja poraste (primjerice iznad 10 A) ovaj element će se zagrijati čime će mu porasti unutrašnji otpor te će se stuja u serijskom krugu smanjiti. On štiti instalaciju od prevelike struje u hladnom startu grijača, kada isti imaju još uvijek nizak otpor, ili u slučaju kratkog spoja grijača i slično.
Ukoliko bilo koji od ovih zaštitnih elemenata prekine strujni krug grijači neće raditi ali će kontrole i displej raditi normalno.
Elektronika se uvukla u sve kućanske aparate i bijelu tehniku te je za popravak iste četo potrebno biti i elektroničar, a ne samo elektrotehničar. No, na ovom primjeru smo vidjeli da će neispravnosti na upravljačkom (mikrokontrolerskom) dijelu današnje tehnike često biti teško i skupo otkloniti. Da na ovoj grijalici ode mikrokontroler, neki vješti programer bi vjerojatno mogao isprogramirati neki zamjenski mikrokontroler, no to bi svejedno tražilo dosta vremena i angažmana, pogotovo da se rekonstruiraju kodovi IR daljinskog upravljača i upravljačke linije za multipleksirani LED pokazivač. Danas ispada da je bolji majstor za bijelu tehniku (i drugu potrošačku elektroniku) onaj tko ima bolju bazu originalnih tvorničkih programa za namjenske mikrokontrolere i pripadajuće memorije. Sva sreća da grijalica može grijati i bez svega toga (važno da su ispravni grijači), pa se u slučaju težeg elektroničkog kvara grijači uvijek mogu prespojiti izravno na dobre stare sklopke 🙂