气阀控制电路及燃气设备的制作方法

1.本实用新型属于电气设备技术领域，尤其涉及一种气阀控制电路及燃气设备。


背景技术：

2.燃气设备是指以燃气作为燃料，通过燃烧加热方式提供热量的装置，例如燃气热水炉，燃气热水炉通过燃烧燃气将热量传递到流经热交换器的冷水中，以达到制备热水的目的。
3.燃气设备设置有阀体总成以控制着整个燃气设备的工作程序，阀体总成包括水阀、气阀、微动开关和点火器等。其中气阀的控制对于燃气设备尤为重要，当燃气多而空气少时，燃烧不充分会导致二氧化碳增高，甚至导致产生一氧化碳气体，使用不安全。而当燃气少而空气多时，燃气完全燃烧，不会产生过多的二氧化碳，但是过剩的空气会带走大部分热量，热效率低。只有当燃气和空气比例接近理论值的时候，烟气损失越小，能效也越高。
4.但是，现有的燃气设备通常是根据火焰信号来控制气阀，控制方式单一，当燃气设备的内部控制芯片出现异常打开气阀时，容易造成漏气等安全隐患，安全性低。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种气阀控制电路，旨在解决现有的燃气设备的气阀控制方式单一，存在异常情况打开气阀而导致安全隐患的问题。
6.本实用新型实施例提供一种气阀控制电路，包括：
7.带通信号输出模块，用于输出带通信号；
8.信号检测模块，与带通信号输出模块的输出端和反馈端连接，用于根据带通信号输出反馈信号至带通信号输出模块，反馈信号用于控制带通信号输出模块输出带通信号的通断，信号检测模块还与火焰采集电路连接，用于接收火焰采集电路输出的火焰信号，并根据火焰信号和带通信号输出气阀控制信号；
9.气阀驱动模块，与信号检测模块连接，用于根据气阀控制信号控制气阀的通断。
10.进一步地，气阀驱动模块包括第一开关器件，所述第一开关器件的第一连接端与所述气阀连接，所述第一开关器件的第二连接端与气阀电源连接，所述第一开关器件的控制端与所述信号检测模块的输出端连接。
11.进一步地，所述第一开关器件包括常开触点、常闭触点和线圈，所述气阀与所述常开触点和所述常闭触点两者中的一者连接，所述气阀电源与所述常开触点和所述常闭触点两者中的另一者连接，所述线圈的一端与线圈电源连接，所述线圈的另一端与所述信号检测模块的输出端连接。
12.进一步地，所述气阀驱动模块还包括第一开关元件和第一电阻；
13.所述第一开关元件的第一极管脚与所述信号检测模块的第一输出端以及所述第一电阻的一端连接，所述第一开关元件的第二极管脚接地，所述第一开关元件的第三极管脚与所述线圈的另一端连接；
14.所述第一电阻的另一端与所述第一开关元件的第二极管脚连接。
15.进一步地，所述气阀驱动模块还包括第二开关元件，所述第二开关元件与所述第一开关元件串联，所述第二开关元件的控制端与所述信号检测模块的第二输出端连接。
16.进一步地，所述信号检测模块包括带通滤波芯片以及带通芯片外围电路，所述带通滤波芯片包括第一信号输入端、第二信号输入端、反馈输出端以及信号输出端，所述第一信号输入端与所述带通信号输出模块的输出端连接，所述第二信号输入端与所述火焰采集电路的输出端连接，所述反馈输出端与所述带通信号输出模块连接，所述信号输出端与所述气阀驱动模块连接。
17.进一步地，所述带通信号输出模块包括主控芯片以及主控芯片外围电路，所述主控芯片包括带通信号输出端和所述反馈端，所述带通信号输出端与所述信号检测模块的输入端连接，所述反馈端与所述信号检测模块的输出端连接。
18.进一步地，所述气阀控制电路还包括第二开关器件，所述第二开关器件的第一连接端与所述第一开关器件的第一连接端连接，所述第二开关器件的第二连接端与所述气阀连接，带通信号输出模块还与所述火焰采集电路以及所述第二开关器件的控制端连接，用于根据所述火焰采集电路输出的火焰信号控制所述第二开关器件的通断。
19.进一步地，第一开关元件和所述第二开关元件包括三极管、mos管以及igbt中的任意一种。
20.第二方面，本技术还提供一种燃气设备，燃气设备包括如上述的气阀控制电路。
21.本实用新型实施例通过带通信号输出模块输出带通信号给信号检测模块，信号检测模块接收到带通信号后输出反馈信号至带通信号输出模块，带通信号输出模块根据该反馈信号判断信号检测模块是否异常，当出现异常时，停止输出该带通信号，信号检测模块还与火焰采集电路连接以获取火焰信号，然后根据该带通信号和火焰信号输出控制信号至气阀驱动模块以控制气阀的通断，本技术实施例在带通信号和火焰信号两者中的任一者出现异常时将气阀关闭，能有效避免在异常情况下打开气阀，提高产品的安全性。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例提供的一种气阀控制电路一个实施例的模块结构示意图；
23.图2是本实用新型实施例提供的一种气阀控制电路第一个实施例的电路结构示意图；
24.图3是本实用新型实施例提供的一种气阀控制电路第二个实施例的电路结构示意图
25.图4是本实用新型实施例提供的一种气阀控制电路第三个实施例的电路结构示意图
26.图5是本实用新型实施例提供的一种气阀控制电路第四个实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施
例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.现在的现有的燃气设备通常是根据火焰信号来控制气阀，控制方式单一，当燃气设备的内部控制芯片出现异常打开气阀时，容易造成漏气等安全隐患，安全性低。本实用新型通过带通信号输出模块输出带通信号给信号检测模块，信号检测模块接收到带通信号后输出反馈信号至带通信号输出模块，带通信号输出模块根据该反馈信号判断信号检测模块是否异常，当出现异常时，停止输出该带通信号，信号检测模块还与火焰采集电路连接以获取火焰信号，然后根据该带通信号和火焰信号输出控制信号至气阀驱动模块以控制气阀的通断，本技术实施例在带通信号和火焰信号两者中的任一者出现异常时将气阀关闭，能有效避免在异常情况下打开气阀，提高产品的安全性。
29.实施例一
30.在一些可选实施例中，如图1所示，本技术一个实施例提供一种气阀控制电路，包括带通信号输出模块100、信号检测模块200和气阀驱动模块300。
31.带通信号输出模块100用于输出带通信号；
32.信号检测模块200与带通信号输出模块100的输出端和反馈端连接，用于根据带通信号输出反馈信号至带通信号输出模块100，反馈信号用于控制带通信号输出模块100输出带通信号的通断，信号检测模块200还与火焰采集电路(图未示出)连接，用于接收火焰采集电路输出的火焰信号，并根据火焰信号和带通信号输出气阀控制信号；
33.气阀驱动模块300与信号检测模块200连接，用于根据气阀控制信号控制气阀n1的通断。
34.在实施时，带通信号输出模块100可以采用带通信号输出电路、带通信号芯片或者其他能用于输出带通信号的电路或者元器件，以带通信号输出模块100采用带通信号芯片为例，该带通信号芯片可以作为燃气设备的主控芯片，主控芯片输出带通信号至信号检测模块200，信号检测模200根据该带通信号输出反馈信号至带通信号输出模块100，带通信号输出模块100根据该反馈信号判断信号检测模块200是否出现异常，当信号检测模块200出现异常时，例如信号检测模块200没有输出反馈信号给带通信号输出模块100，则带通信号输出模块100停止输出带通信号，而当信号检测模块200没有异常时，带通信号输出模块100持续输出带通信号。
35.信号检测模块200可以采用带通检测电路、带通滤波芯片或者其他能根据带通信号输出反馈信号的电路或者元器件，信号检测模块200还用于获取火焰采集电路输出的火焰信号，在实施时，火焰采集电路用于采集燃气设备的火焰信号，例如火焰采集电路包括火焰探针，当燃气燃烧时，火焰探针上会产生离子电压和电流，需要说明的是，火焰采集电路采集火焰信号属于成熟的相关技术，在此不再赘述。信号检测模块200根据火焰信号和带通信号输出气阀控制信号至气阀驱动模块300，当火焰信号和带通信号中的任一出现异常，例如燃气燃烧时火焰信号为高电平，而燃气没有燃烧时火焰信号为低电平，当检测到火焰信号为低电平时判断火焰信号异常，或者带通信号输出模块100出现异常没有输出带通信号时，判断带通信号异常，信号检测模块200输出的控制信号至气阀驱动模块300以关闭气阀n1。
36.在一些实施例中，以火焰信号没有异常且带通信号输出模块100正常工作为例，当
信号检测模块200出现异常时，信号检测模块200不会输出反馈信号至带通信号输出模块100，使得带通信号输出模块100停止输出带通信号，此时，信号检测模块200检测到带通信号异常，输出控制信号至气阀驱动模块300，通过气阀驱动模块300控制气阀n1关闭。
37.在另一些实施例中，带通信号输出模块100正常工作输出带通信号，信号检测模块200正常工作根据该带通信号输出反馈信号至带通信号输出模块100，使得带通信号输出模块100持续输出带通信号，信号检测模块200接收到火焰信号确定火焰信号没有异常，则输出控制信号至气阀驱动模块300，通过气阀驱动模块300打开气阀n1。
38.本技术实施例通过带通信号输出模块输出带通信号给信号检测模块，信号检测模块接收到带通信号后输出反馈信号至带通信号输出模块，带通信号输出模块根据该反馈信号判断信号检测模块是否异常，当出现异常时，停止输出该带通信号，信号检测模块还与火焰采集电路连接以获取火焰信号，然后根据该带通信号和火焰信号输出控制信号至气阀驱动模块以控制气阀的通断，本技术实施例在带通信号和火焰信号两者中的任一者出现异常时将气阀关闭，能有效避免在异常情况下打开气阀，提高产品的安全性。
39.实施例二
40.在一些可选实施例中，如图2所示，气阀驱动模块300包括第一开关器件u1，第一开关器件u1的第一连接端与气阀n1连接，第一开关器件u1的第二连接端与气阀电源vc连接，第一开关器件u1的控制端与信号检测模块200的输出端连接。
41.在实施时，第一开关器件u1可以采用继电器、三极管、mos管以及其他能用于气阀n1和气阀电源vc之间通断控制的器件，以第一开关器件u1采用三极管为例，三极管的集电极和发射极作为第一开关器件u1的第一连接端和第二连接端用于分别与气阀n1和气阀电源vc连接，三极管的基极作为第一开关器件u1的控制端与信号检测模块200连接，通过控制三极管的导通和截止即可实现气阀n1和气阀电源vc之间通断控制，电路结构简单可靠，能有效简化产品的生成工艺，降低生产成本。
42.实施例三
43.在一些可选实施例中，第一开关器件u1包括常开触点、常闭触点和线圈，气阀n1与常开触点和常闭触点两者中的一者连接，气阀电源vc与常开触点和常闭触点两者中的另一者连接，线圈的一端与线圈电源v1连接，线圈的另一端与信号检测模块200的输出端连接。
44.在实施时，第一开关器件u1采用继电器，继电器的常开触点和常闭触点分别与常开触点和常闭触点两者中的一者连接，当信号检测模块200的输出端为低电平时，需要说明的是，低电平和高电平是本技术中相对特定电压值而言的电平值，例如特定电压值为线圈电源v1的电压，高于线圈电源v1的为高电平，而低于线圈电源v1的为低电平，以线圈电源v1为5v直流电压为例，例如而当信号检测模块200的输出端为5v时，线圈没有电流经过，使得气阀电源vc和气阀n1断开，气阀n1处于关闭状态。在另一些实施例中，例如当信号检测模块200的输出端为0v时，线圈有电流经过，从而吸合开关以使常开触点和常闭触点连接导通，进而使得气阀电源vc和气阀n1导通以打开气阀n1。
45.实施例四
46.在一些可选实施例中，如图3所示，气阀驱动模块300还包括第一开关元件q1和第一电阻r1；
47.第一开关元件q1的第一极管脚与信号检测模块200的第一输出端以及第一电阻r1
的一端连接，第一开关元件q1的第二极管脚接地，第一开关元件q1的第三极管脚与线圈的另一端连接；
48.第一电阻r1的另一端与第一开关元件q1的第二极管脚连接。
49.第一开关元件q1可以采用三极管、mos管以及igbt中的任意一种，第一开关元件q1的第一极管脚、第二极管脚和第三极管脚分别对应三极管、mos管以及igbt的三个管脚，以三极管为例，第一开关元件q1的第一极管脚、第二极管脚和第三极管脚分别对应三极管的基极、发射极和集电极，而当第一开关元件q1采用mos管时，第一开关元件q1的第一极管脚、第二极管脚和第三极管脚分别对应mos管的栅极、源极和漏极。
50.第一开关器件u1采用继电器，继电器可以采用较高电压值的线圈电源v1，例如线圈电源v1的电压为12v，信号检测模块200包括带通滤波芯片mcu1以及带通芯片外围电路(图未示出)，其中，带通滤波芯片mcu1可以采用的型号包括但不限于lfcv-52+、ad8606ar、ltc1064csw以及max267等中的任意一种，带通芯片外围电路包括芯片供电电路、复位电路以及数据输入输出接口电路等，需要说明的是，带通芯片外围电路可以根据带通滤波芯片mcu1的类型和型号进行设置，能使带通滤波芯片mcu1正常工作即可，在此不再赘述。带通滤波芯片mcu1包括第一信号输入端vin1、第二信号输入端vin2、反馈输出端vef1和信号输出端，第一信号输入端vin1与带通信号输出模块100的输出端vo连接，第二信号输入端vin2与火焰采集电路的输出端连接，反馈输出端vef1与带通信号输出模块100连接，信号输出端与气阀驱动模块300连接，在实施时，带通滤波芯片mcu1的信号输出端包括第一输出管脚vout1，第一输出管脚vout1与第一开关元件q1的第一极管脚连接，当带通滤波芯片mcu1检测到带通信号和火焰信号中的任意一个异常时，即可控制第一开关元件q1截止，进而使得继电器的常闭触点和常开触点断开连接以关闭气阀n1。而当通滤波芯片mcu1检测到带通信号和火焰信号均没有异常时，即可控制第一开关元件q1导通，进而使得继电器的常闭触点和常开触点连接导通以打开气阀n1。
51.实施例五
52.在一些可选实施例中，如图4所示，气阀驱动模块300还包括第二开关元件q2，第二开关元件q2与第一开关元件q1串联，第二开关元件q2的控制端与信号检测模块200的第二输出端连接。
53.在实施时，第二开关元件q2可以采用三极管、mos管以及igbt中的任意一种，以信号检测模200包括上述的带通滤波芯片mcu1为例，带通滤波芯片mcu1的信号输出端包括第二输出管脚vout2，第二输出管脚vout2与第二开关元件q2的控制端连接。在一些实施例中，第二开关元件q2的第一极管脚为第二开关元件q2的控制端，第二开关元件q2的第一极管脚与带通滤波芯片mcu1的第二输出管脚vout2连接，第二开关元件q2的第二极管脚与第一开关元件q1的第三极管脚连接，第二开关元件q2的第三极管脚与线圈的另一端连接，第二开关元件q2的第一极管脚还通过第二电阻r2与第二开关元件q2的第二极管脚连接，只有当第一开关元件q1和第二开关元件q2同时导通时，才能控制第一开关器件u1的常开触点和常闭触点闭合连接导通，防止单独一个开关元件异常短路而导致气阀n1常开的情况，提高产品的安全性能。
54.实施例六
55.在一些实施例中，如图5所示，带通信号输出模块100包括主控芯片mcu2以及主控
芯片外围电路(图未示出)，主控芯片mcu2包括带通信号输出端vo和反馈端vef，其中，带通信号输出端vo与带通滤波芯片mcu1的第一信号输入端vin1连接，反馈端vef与带通滤波芯片mcu1的反馈输出端vef1连接。
56.在实施时，主控芯片mcu2可以采用市面上常见的燃气设备的单片机mcu，主控芯片mcu2可以采用包括但不限于stm32f103c8、stm32f103r8以及stm32f103v8等中的任意一种。主控芯片外围电路包括芯片供电电路、复位电路以及数据输入输出接口电路等，需要说明的是，主控芯片外围电路可以根据主控芯片mcu2的类型和型号进行设置，能使主控芯片mcu2正常工作即可。
57.在一些实施例中，主控芯片mcu2输出带通信号给带通滤波芯片mcu1，带通滤波芯片mcu1接收到带通信号后输出一个反馈信号给主控芯片mcu2，主控芯片mcu2根据该反馈信号判断带通滤波芯片mcu1是否异常，若异常，则停止输出带通信号，否则持续输出带通信号。带通滤波芯片mcu1接收火焰检测电路输出的火焰信号，然后判断火焰信号和带通信号是否异常，若异常，则驱动第一开关器件u1断开，例如通过驱动第一开关元件q1截止以使第一开关器件u1断开，或者通过驱动第一开关元件q1和第二开关元件q2任意一个截止以使第一开关器件u1断开，使得气阀电源v1和气阀n1断开，气阀n1处于关闭状态。而当火焰信号和带通信号均正常时，则驱动第一开关器件u1导通，使得气阀电源v1和气阀n1连接导通打开气阀n1。
58.在另一些实施例中，本技术提供的气阀控制电路还包括第二开关器件u2，第二开关器件u2的第一连接端与第一开关器件u1的第一连接端连接，第二开关器件u2的第二连接端与气阀n1连接，带通信号输出模块100还与所述火焰采集电路以及所述第二开关器件u2的控制端连接，用于根据火焰采集电路输出的火焰信号控制第二开关器件u2的通断。在实施时，以带通信号输出模块100包括主控芯片mcu2为例，主控芯片mcu2还包括信号检测端va和控制信号输出端vb，信号检测端va与火焰采集电路连接，控制信号输出端vb与第二开关器件u2的控制端连接。
59.在实施时，如图3所示，第二开关器件u2采用与第一开关器件u1串联的继电器，第二开关器件u2的线圈的一端与线圈电源v1连接，第二开关器件u2的线圈的另一端作为第二开关器件u2的控制端与主控芯片mcu2的控制信号输出端vb连接。在另一些实施例中，第二开关器件u2的线圈的另一端还可以与第三开关元件q3的第三极管脚连接，第三开关元件q3的第一极管脚作为第二开关器件u2的控制端与控制信号输出端vb连接，第三开关元件q3的第二极管脚接地，第三开关元件q3的第一极管脚通过第三电阻r3与第三开关元件q3的第二极管脚连接，第二开关器件u2由主控芯片mcu2控制，相比于单个开关器件的控制方式，通过两个开关器件控制气阀n1的打开和关闭，能有效避免单个开关器件异常而使气阀n1常开的情况，提高产品的安全性。
60.实施例七
61.在一些可选实施例中，本技术还提供一种燃气设备，燃气设备包括如上述的气阀控制电路。
62.在实施时，燃气设备是指以燃气作为燃料，通过燃烧加热方式提供热量的装置，燃气设备包括但不限于燃气炉、燃气热水器、燃气供暖炉等。气阀控制电路包括带通信号输出模块100、信号检测模块200和气阀驱动模块300。带通信号输出模块100用于输出带通信号；
信号检测模块200与带通信号输出模块100的输出端和反馈端连接，用于根据带通信号输出反馈信号至带通信号输出模块100，反馈信号用于控制带通信号输出模块100输出带通信号的通断，信号检测模块200还与火焰采集电路(图未示出)连接，用于接收火焰采集电路输出的火焰信号，并根据火焰信号和带通信号输出气阀控制信号；气阀驱动模块300与信号检测模块200连接，用于根据气阀控制信号控制气阀n1的通断。
63.在实施时，带通信号输出模块100可以输出带通信号至信号检测模块200，信号检测模200根据该带通信号输出反馈信号至带通信号输出模块100，带通信号输出模块100根据该反馈信号判断信号检测模块200是否出现异常，当信号检测模块200出现异常时，例如信号检测模块200没有输出反馈信号给带通信号输出模块100，则带通信号输出模块100停止输出带通信号，而当信号检测模块200没有异常时，带通信号输出模块100持续输出带通信号。
64.信号检测模块200获取火焰采集电路输出的火焰信号，然后信号检测模块200根据火焰信号和带通信号输出气阀控制信号至气阀驱动模块300，当火焰信号和带通信号中的任一出现异常，例如没有接收到火焰信号时判断火焰信号异常，或者带通信号输出模块100出现异常没有输出带通信号时，判断带通信号异常，信号检测模块200输出的控制信号至气阀驱动模块300以关闭气阀n1。
65.在另一些实施例中，带通信号输出模块100正常工作输出带通信号，信号检测模块200正常工作根据该带通信号输出反馈信号至带通信号输出模块100，使得带通信号输出模块100持续输出带通信号，信号检测模块200接收到火焰信号确定火焰信号没有异常，则输出控制信号至气阀驱动模块300，通过气阀驱动模块300打开气阀n1。
66.本技术实施例通过带通信号输出模块输出带通信号给信号检测模块，信号检测模块接收到带通信号后输出反馈信号至带通信号输出模块，带通信号输出模块根据该反馈信号判断信号检测模块是否异常，当出现异常时，停止输出该带通信号，信号检测模块还与火焰采集电路连接以获取火焰信号，然后根据该带通信号和火焰信号输出控制信号至气阀驱动模块以控制气阀的通断，本技术实施例在带通信号和火焰信号两者中的任一者出现异常时将气阀关闭，能有效避免在异常情况下打开气阀，提高产品的安全性。
67.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。