突变型温控器又称作突跳式温控器、微型温控器、热切断继电器、过热保护器、自复位热断路器以及超温保护器等。这是一种近年来应用越来越广泛的电子电器元件,具有外观小巧、结构简洁、密封性好、控温动作灵敏可靠、便于安装、使用寿命长和射频干扰小等优点。目前,在微波炉、电暖器、消毒柜、电热水瓶、咖啡壶、电子瓦罐、饮水机、烘干机等许多家用电器中,有越来越多品牌的产品已经采用突变型温控器作为温度控制及过热保护器件。与过热熔断器类似,不少爱好者和维修人员对这种温控器不太熟悉,相关的维修资料也比较少,在维修中难免会遇到困难,甚至感到无法入手。为此本文介绍一下常用突变型温控器的主要规格、工作原理、技术参数和维修技巧,希望能给大家带来启发和帮助。
主要特点
突变型温控器是采用热感双金属片做成的带外壳全封闭保护的碟状感温组件,其外形较相似于微型密封式电位器。目前国内家电产品中应用的主要是KSD系列温控器,外形如图1所示。这种温控器是利用碟形金属片在温度作用下产生瞬间突变跳动的原理,通过机械结构设计,使触头迅速动作,接通或断开电路,从而达到控制温度或保护电路的目的。

目前在小家电中主要应用KSD301系列突变型温控器, KSD301系列产品的技术参数如下:
额定电气性能:
5A电流额定系列:AC250V5A、AC120V7A(阻性负载), 10A额定电流系列:AC250V10A(阻性负载)。
断开温度公差:
±1℃、±1.5℃、±2℃、±3℃,自动复位温度公差:±5℃、±6℃。
常态电气强度:
AC 50Hz 2500V 电压历时1分钟不击穿,无闪烁现象。
常态绝缘电阻:
大于100MΩ(DC500V兆欧表)。
接触电阻:
不大于0.05Ω。
接点形式:
单刀单掷(S.P.S.T),分为五种类型:①室温下接通,温度上升触点断开,温度下降触点接通(最常用,简称普通常闭型)。②室温下接通,温度下降触点断开,温度上升触点接通。③室温下断开,温度上升触点接通,温度下降触点断开(简称普通常开型)。④室温下断开,温度下降触点接通,温度上升触点断开。⑤室温下接通,温度上升触点断开,手动复位接通(简称手动复位型)。
使用寿命:
阻性负载。普通型大于40000次,手动复位型大于6000次,高温型大于10000次。
耐热性能:
普通型:最高适用温度≤150℃,安装表面温度≤160℃。高温型:最高适用温度≤200℃,安装表面温度≤210℃。
接地方式:
通过温控器金属外壳与器件接地金属部分相接触。
KSD301系列突变型温控器的具体型号命名如图2所示,KSD301系列产品普通型的外形尺寸如图3所示,供选购和维修相应产品时参考。

突变型温控器主要应用于电路需随温度变化而自动通断的电器装置中,通常将它串接在整机或发热元件的电源电路中,主要作用有两个:一是使电器装置的温度控制在一恒定温度范围内;二是当电器装置工作不正常而导致温度升高至额定的保护值时,自动切断电源,防止电器或设备温度继续上升而导致零部件被烧坏或引起安全事故。前者主要是起恒温作用,后者则起过热保护作用。
在小家电中,以采用自复位突变型温控器居多,手动复位型温控器只是用在少数有特殊要求的装置中。图4示出典型的自复位常闭型温控器内部结构原理图。由图可见,它是由热感应片(双金属片)、顶杆、动触头、静触头、弹簧片、底座和接线端子等组成的。它通常被安装在需控制温度家电的某个零部件的外壳或散热片等(感温面)上面,上盖(或金属外壳)的端面与感温面直接接触,电器工作时,其温度变化通过上盖端面传导给热感应片。在正常温度范围内,温控器的动、静触头相接触,为导通状态。当温度快速上升并达到额定的数值时,热感应片受热而变形,使顶杆动作,将弹簧片压下,这样动触头便脱离静触头,于是电路电源被切断,使电路中的发热元件停止工作,温度开始慢慢下降。当感温面温度降到一定值后,热感应片又动作,恢复原形,使动、静触头相接触,电路又被接通,电器重新工作,从而达到控温的目的。
应用实例
1.在微波炉中的应用
图5是格兰仕WD900B/WD800B/WD700A型微电脑控制烧烤微波炉的电路图。电路中的S4(磁控管自复位热断路器)就是应用了KSD301型自复位普通常闭型温控器。S4串接在微波炉的整机220V电源电路中。它实际安装位置在磁控管的管壳上,主要作用是防止磁控管等元器件因工作异常,产生过热故障而损坏。S4的动作温度为磁控管管壳允许的极限温度或稍低。当磁控管温升过高、达到此值时,S4动作,切断整机电源,从而避免磁控管等元器件过热而被烧坏。由于在这类电路中,突变型温控器主要作为过热(超温)保护器使用,所以一般在电路中多称作过热保护器、热断路器及超温继电器等。

微波炉过热保护器的动作温度一般为120℃~150℃,自恢复温度比动作温度低20℃~40℃。除了在磁控管上设置过热保护器外,有些微波炉还在炉壁等其他发热较厉害的部位设置了过热保护器,以防止相关零部件因异常过热而损坏。由于各个部位的过热保护器的动作温度大多不相同,有些相差很多,不能互换,因此维修和选购时都要注意这个问题。
2.在电暖器中的应用
图6示出了华生牌NP180-20型挂壁式两用暖风机的电路图。电路中的SA2(图中标注为超温保护器)也是应用了KSD301型自复位普通常闭型温控器。其作用是防止暖风机因过热而烧坏,或因超温而殃及周边物体,甚至造成火灾等事故。超温保护器SA2安装在PTC发热组件的散热片上,如图7所示。当暖风机的散热片温度达到SA2的额定动作值时,SA2便动作,使PTC发热组件EH-PTC1和EH-PTC2的电源被切断,PTC发热组件温度不再续升,并且慢慢下降,下降到设定值时,SA2又自动复位接通PTC发热组件,从而起到温控和保护作用。
在这种电路中,超温保护器SA2损坏(断路)和连接线或接插件明显松脱,是造成暖风器不发热故障的常见原因之一,只要更换SA2或重新连接好相应的连线、接插件即可。该机的SA2是采用KSD301 145型的自复位普通常闭型温控器,更换时最好采用原型号或相似型号元件。
维修要领
1.突变型温控器常用两个螺丝或用金属支架、弹簧钢片紧贴于小家电的发热元件或金属底座上固定安装。如图7所示超温保护器SA2是用两个螺丝安装在PTC发热组件的散热片上的。拆卸时需先拔出连接端头的接插件,然后拧下两个固定螺丝就可卸下SA2了。
有些用弹簧钢片夹持安装的突变型温控器,拆装时往往觉得夹持很紧,不容易拆卸和安装,这时就要有耐心,看准合适的拆装方向再动作,必要时可借助改锥或钳子,但千万不可心急而乱撬乱拔,否则容易损坏温控器或其他零部件。许多产品的突变型温控器,安装时都在感温接触端面上涂了像漆一样的填充涂料,这是为了保证热传导性能良好,拆装时注意别擦除。
2.重新安装突变型温控器时,在原位置用螺丝或夹件固定牢靠就行了。注意不可随便改变安装位置,应该尽量在原位置准确安装,并且安装一定要牢靠,不可有丝毫松动。如果自攻螺丝有滑牙现象必须更换,否则可能使保护或温控作用减弱或失去,甚至产生其他故障。
3.突变型温控器常见故障是接触不良或断路。在过热保护型电路中,造成的常见故障是家电整机或相应的发热元器件不工作。在温控型电路中,造成的常见故障是家电整机温控失灵或不能工作。维修时通常用万用表电阻挡或电压挡就能方便地检查和作出判断。除此之外,突变型温控器还有触头被烧死(短路)、动作不灵敏、控温失灵等,但相对少见。
4.突变型温控器损坏后的解决方法最好是采用原型号或相似型号特性的元件进行更换。一般的突变型温控器上都有标注(注意标注型号和实际型号的差别,具体见上述图2),更换前必须看清标注,以便选购配件时选合适的突变型温控器。千万不可因为一时购不到配件或为了图省事而将突变型温控器省去不用,或者想当然地用其他不合适的元件进行代换,这样做是很不安全的。
例如: 有不少微波炉都采用两个甚至多个突变型温控器,它们一般外形尺寸相同,外观也相近,有些仅个别标注不同,不仔细看就不易发现,所以有些爱好者容易将它们混淆,认为都可互换,甚至在有些维修文章中,将适用于磁控管145℃动作温度的过热保护器误认为是动作温度为80℃左右的炉腔过热保护器。如果实际真这样去做,后果会怎样?很明显,不是失去保护作用就是使微波炉出现间歇工作等故障,所以维修中一定要避免这种想当然的错误代换。
5.突变型温控器体积很小且采用密封结构,虽可拆开修理,但复装却较困难,如果有一定的维修经验,不妨可以试试拆卸修理。通常拆卸后可以用无水酒精进行清洗,并且校正弹簧片和触头等的位置;若发现触点被烧坏、烧黑等现象,可先用小锉刀锉平修光触点,再用细砂布磨光,然后重新装配好即可。
文/王德沅