专利名称：双针火焰检测的脉冲点火控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于燃气热水器的双针火焰检测的脉冲点火控制器，属于脉冲点火控制器的改造技术。
现有的脉冲点火控制器，其火焰检测电路有些是采用热偶检测，有些是采用单针(火焰针)直流检测或单针(火焰针)交流检测，还有些是采用火焰针、热偶混和检测，对不考虑“不完全燃烧保护”问题的燃气热水器，使用上述检测电路均可以，但根据GB6932-1994的要求，直排式热水器必须具有不完全燃烧保护的功能，而采用上述火焰检测电路，在“不完全燃烧保护”的问题上，目前仍存在着不成熟的因素，合格率不高，这主要是因为火焰本身是一种稳定性差、离散性大、易受很多因素影响的化学现象，采用上述火焰检测电路，其定性的一面容易捕捉，但因不完全燃烧保护涉及到其定量的一面，则就不是件容易的事了。
本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种不完全燃烧保护可靠性高、灵敏度高，且一次点火成功率也较高的双针火焰检测的脉冲点火控制器。
本实用新型的原理框图如附图所示，包括有中央处理单元(1)、信号检测电路(2、3)、驱动电路(4、5)、其中信号检测电路(2、3)的输入端分别与热水器中的火焰针A、B连接，输出端均与中央处理单元(1)连接，驱动电路(4)的输入端与中央处理单元(1)连接，输出端与热水器中的点火针连接；驱动电路(5)的输入端与中央处理单元(1)连接，输出端与燃气电磁阀连接。
下面结合实施例详细说明本实用新型的具体结构
图1为本实用新型的原理框图2为本实用新型实施例的电路原理图。
实施例本实用新型的原理框图如
图1所示，包括有中央处理单元(1)、信号检测电路(2、3)、驱动电路(4、5)、其中信号检测电路(2、3)的输入端分别与热水器中的火焰针A、B连接，输出端均与中央处理单元(1)连接，驱动电路(4)的输入端与中央处理单元(1)连接，输出端与热水器中的点火针连接；驱动电路(5)的输入端与中央处理单元(1)连接，输出端与燃气电磁阀连接。其中火焰针A为弯形针，火焰针B为直形针。上述中央处理单元(1)包括有单片机IC1及其外围元件电容C2、CX1、CX2，晶振X，信号检测电路(2)包括有三极管BG2及其外围元件电阻R12、R16、R18、电容C6、C8，信号检测电路(3)包括有三极管BG6及其外围元件电阻R20、R21、R22、电容C13、C14，驱动电路(4)包括有三极管BG3、BG4及其外围元件电阻R13、R14，驱动电路(5)包括有三极管BG5、BG1、变压器T1、T2、高压包E1及其外围元件电阻R1、R2、R3、二极管D1、D2、D3、D8、电容C1、C3、可控硅SCR，其中BG2的基极通过电阻R18与火焰针A连接及与电阻R16、电容C8的一端连接，BG2的发射极与电阻R16、电容C8另一端连接及与BG3、BG4、BG5、BG6的发射极连接，并通过电容C7与IC1的接口L1连接，BG2的集电极通过由电阻R12、电容C6组成的并联电路接地；三极管BG6的基极通过电阻R21与火焰针B连接及与电阻R20、电容C13的一端连接，BG6的发射极与电阻R20、电容C13的另一端连接，BG6的集电极与IC1的接脚L4连接及通过由电阻R22、电容C14组成的并联电路接地；三极管BG3的基极通过电阻R13与IC1的接口L1连接，BG3的集电极与燃气电磁阀的维持线圈LA连接，LA的两端连接有二极管D7；三极管BG4的基极通过电阻R14与IC1的接口L0连接，BG4的集电极与燃气电磁阀的维持线圈LB连接，LB的两端连接有二极管D6，LA、LB的另一端均接地；BG5的基极通过电阻R15与IC1的接口K0连接，BG5的集电极与变压器T1的初级线圈接点6连接，BG1的基极分别与电阻R1的一端、D8的负极连接，R1的另一端与T1的初级线圈接点7连接， D8的正极与点火针连接及接地，BG1的发射极与点火针连接及接地，BG1的集电极与T2的初级线圈接点5连接，T1的接点6与T2的接点4连接；高压包E1的初级线圈的一端与T2的次级线圈接点3连接，E1的初级线圈的另一端通过电容C1、二极管D2与T1的次级线圈接点1连接，可控硅SCR的正、负极、电阻R2连接在二极管D2的负极与T2的接点3之间，二极管D2连接在E1的初级线圈的两端，SCR的触发端通过电容C3、电阻R3与IC1的接口L2上。另外，为实现其它保护功能，使热水器更加安全可靠，上述中央处理单元(1)还连接有堵塞热偶检测电路(6)，堵塞热偶检测电路(6)的输入端与热偶连接，输出端与中央处理单元(1)连接。上述堵塞热偶检测电路(6)包括有集成块IC2A、IC2B、电阻R4～R10、电容C4、C5、二极管D4、D5，其中IC2A的正输入端与电阻R5、R4的一端连接，负输入端与电阻R6的一端连接，输出端与IC1的接口K2连接及通过电容C4接地；IC2B的正输入端与电阻R10的一端连接，R10的另一端与电阻R8的一端连接，R8的另一端与电阻R5连接，IC2B的负输入端分别与电阻R9的一端及热偶连接，热偶的另一端接地，R7的一端、D5的负极接地，D5的正极与R10、R8连接，IC2B的输出端通过电容C5接地及与IC1的接脚I0连接。其中IC2A、IC2B为LM393；此外，中央处理单元(1)还连接有水控开关检测电路(7)，水控开关检测电路(7)的输入端与水控开关SW1连接，输出端与中央处理单元(1)连接，上述水控开关检测电路(7)包括有电阻R11、R17、电容C10、C11、C12，其中电容C10、C11、C12、电阻R17的一端与IC1的接口G5连接及通过电源B2与水控开关SW1连接，并通过电阻R11与IC1的接口L3连接，C10、C11、C12、R17的另一端均接地。为了更直观地看到热水器的工作状态，上述电阻R11与BG2、BG6的发射极之间连接有发光二极管L8。
本实用新型使用时，将火焰针A安装在火焰比较稳定的地方，火焰针B安装在不完全燃烧时容易产生离焰、脱火的地方，将本实用新型中的相应接口分别与火焰针A、B、点火针、热偶、水控开关连接，打开热水器的水开关及电源开关，则其水控开关SW1接通，且IC1的电源接通，则IC1首先自检，检测火焰针A、B是否短路(通过L4、14接口)、电池电压是否足够(通过K2接口)、堵塞热偶是否断路(通过I0接口)等，自检通过后，IC1通过K0接口输出脉冲点火信号，这时K0接口为低电平，BG5导通，振荡变压器T1工作(自激振荡)，所产生的交流电压经过D2整流，给C1充电，IC1的L2接口输出-PWM信号，触发可控硅SCR导通，C1放电，放电电流经过高压包E1的初级线圈产生感应电动势，在高压包E1的次级线圈产生高达15000V的高压，通过点火针执行火花点火。IC1产生脉冲点火信号后0.5秒，IC1的L0、L1接口同时产生低电平，BG3、BG4导通，燃气电磁阀的启动线圈LA、维持线圈LB打开，其中启动线圈LA开启0.5秒后，BG4关断(这时IC1的I0接口输出高电平)，燃气电磁阀依靠维持线圈LB保持继续打开状态，2秒后，IC1扫描火焰针A、B上的信号(通过IC1的L4、I4接口)，如果热水器点火成功，火焰针A、B对地有火焰电流通过，BG2、BG6导通，IC1上的I4、L4接口上的电平为高电平，只要I4、L4接口中任何一个为高电平，则IC1扫描到火焰信号，IC1中的K0接口输出的脉冲信号继续2秒后停止，燃气电磁阀维持线圈保持打开状态以维持热水器的正常燃烧。点火成功后，IC1通过其I4、L4接口继续扫描火焰针A、B的信号，以火焰针A、B上信号的不同情况(如下表所示情况)决定热水器后续的正常工作。<
>有脉冲点火期间，假如IC1扫描火焰针A、B上的信号均不成功，或脉冲点火时间最多保持14秒钟，点火14秒后，脉冲停；或者在点火成功后，假如热水器出现熄火现象；或热水器燃烧1分钟后，出现不完全燃烧状态，则IC1的L0、L1接口封闭，电磁阀关闭，热水器进入保护报警状态(通过发光二极管L8闪烁报警)；其它情况下，热水器均保持正常的工作情况。
上述火焰针A处只要稍微有火焰信号(火焰离子电流≥0.05UA即可)则BG2导通，其感应火焰时具有较高的灵敏度，而且检测时对火焰跳动、离焰、脱火等情况时具有较好的兼容性(采样有火状态)，而火焰针B处需要有足够的火焰信号(火焰离子电流须≥0.25UA)，BG6才可以导通，其对火焰离焰、脱火等情况采样时具有较好的灵敏度(采样火焰的非正常状态)。
本实用新型由于采用了双针火焰检测的结构，故不仅其对直排式热水器不完全燃烧保护的可靠性高、灵敏度高，且一次点火成功率也较高，而且工艺简单，调试方便，成本低廉，是一种方便实用、性能优良的双针火焰检测的脉冲点火控制器。
权利要求1.一种双针火焰检测的脉冲点火控制器，其特征在于包括有中央处理单元(1)、信号检测电路(2、3)、驱动电路(4、5)、其中信号检测电路(2、3)的输入端分别与热水器中的火焰针A、B连接，输出端均与中央处理单元(1)连接，驱动电路(4)的输入端与中央处理单元(1)连接，输出端与热水器中的点火针连接；驱动电路(5)的输入端与中央处理单元(1)连接，输出端与燃气电磁阀连接。
2.根据权利要求1所述的双针火焰检测的脉冲点火控制器，其特征在于上述中央处理单元(1)包括有单片机IC1及其外围元件电容C2、CX1、CX2、晶振X，信号检测电路(2)包括有三极管BG2及其外围元件电阻R12、R16、R18、电容C6、C8，信号检测电路(3)包括有三极管BG6及其外围元件电阻R20、R21、R22、电容C13、C14，驱动电路(4)包括有三极管BG3、BG4及其外围元件电阻R13、R14，驱动电路(5)包括有三极管BG5、BG1、变压器T1、T2、高压包E1及其外围元件电阻R1、R2、R3、二极管D1、D2、D3、D8、电容C1、C3、可控硅SCR，其中BG2的基极通过电阻R18与火焰针A连接及与电阻R16、电容C8的一端连接，BG2的发射极与电阻R16、电容C8另一端连接及与BG3、BG4、BG5、BG6的发射极连接，并通过电容C7与IC1的接口L1连接，BG2的集电极通过由电阻R12、电容C6组成的并联电路接地；三极管BG6的基极通过电阻R21与火焰针B连接及与电阻R20、电容C13的一端连接，BG6的发射极与电阻R20、电容C13的另一端连接，BG6的集电极与IC1的接脚L4连接及通过由电阻R22、电容C14组成的并联电路接地；三极管BG3的基极通过电阻R13与IC1的接口L1连接，BG3的集电极与燃气电磁阀的维持线圈LA连接，LA的两端连接有二极管D7；三极管BG4的基极通过电阻R14与IC1的接口L0连接，BG4的集电极与燃气电磁阀的维持线圈LB连接，LB的两端连接有二极管D6，LA、LB的另一端均接地；BG5的基极通过电阻R15与IC1的接口K0连接，BG5的集电极与变压器T1的初级线圈接点6连接，BG1的基极分别与电阻R1的一端、D8的负极连接，R1的另一端与-T1的初级线圈接点7连接，D8的正极与点火针连接及接地，BG1的发射极与点火针连接及接地，BG1的集电极与T2的初级线圈接点5连接，T1的接点6与T2的接点4连接；高压包E1的初级线圈的一端与T2的次级线圈接点3连接，E1的初级线圈的另一端通过电容C1、二极管D2与T1的次级线圈接点1连接，可控硅SCR的正、负极、电阻R2连接在二极管D2的负极与T2的接点3之间，二极管D2连接在E1的初级线圈的两端，SCR的触发端通过电容C3、电阻R3与IC1的接口L2上。
3.根据权利要求1或2所述的双针火焰检测的脉冲点火控制器，其特征在于上述中央处理单元(1)还连接有堵塞热偶检测电路(6)，堵塞热偶检测电路(6)的输入端与热偶连接，输出端与中央处理单元(1)连接。
4.根据权利要求3所述的双针火焰检测的脉冲点火控制器，其特征在于上述堵塞热偶检测电路(6)包括有集成块IC2A、IC2B、电阻R4～R10、电容C4、C5、二极管D4、D5，其中IC2A的正输入端与电阻R5、R4的一端连接，负输入端与电阻R6的一端连接，输出端与IC1的接口K2连接及通过电容C4接地；IC2B的正输入端与电阻R10的一端连接，R10的另一端与电阻R8的一端连接，R8的另一端与电阻R5连接，IC2B的负输入端分别与电阻R9的一端及热偶连接，热偶的另一端接地，R7的一端、D5的负极接地，D5的正极与R10、R8连接，IC2B的输出端通过电容C5接地及与IC1的接脚10连接。
5.根据权利要求4所述的双针火焰检测的脉冲点火控制器，其特征在于上述IC2A、IC2B为LM393。
6.根据权利要求1或者所述的双针火焰检测的脉冲点火控制器，其特征在于上述中央处理单元(1)还连接有水控开关检测电路(7)，水控开关检测电路(7)的输入端与水控开关SW1连接，输出端与中央处理单元(1)连接。
7.根据权利要求6所述的双针火焰检测的脉冲点火控制器，其特征在于上述水控开关检测电路(7)包括有电阻R11、R17、电容C10、C11、C12，其中电容C10、C11、C12、电阻R17的一端与IC1的接口G5连接及通过电源B2与水控开关SW1连接，并通过电阻R11与IC1的接口L3连接，C10、C11、C12、R17的另一端均接地。
8.根据权利要求7所述的双针火焰检测的脉冲点火控制器，其特征在于上述电阻R11与BG2、BG6的发射极之间连接有发光二极管L8。
专利摘要本实用新型是一种用于燃气热水器的双针火焰检测的脉冲点火控制器。包括有中央处理单元、信号检测电路、驱动电路,其中信号检测电路的输入端分别与热水器中的火焰针A、B连接,输出端均与中央处理单元连接,驱动电路的输入端与中央处理单元连接,输出端分别与热水器中的点火针连接及燃气电磁阀连接。本实用新型由于采用了双针火焰检测的结构,故不仅其对热水器不完全燃烧保护的可靠性高、灵敏度高,且一次点火成功率也较高,而且工艺简单,调试方便,成本低廉,是一种方便实用、性能优良的双针火焰检测的脉冲点火控制器。
文档编号F23Q7/24GK2370298SQ99235878
公开日2000年3月22日 申请日期1999年4月26日 优先权日1999年4月26日
发明者卢楚鹏 申请人:顺德市万和企业集团公司