一种燃气阀装置的闭环控制电路的制作方法

    技术2023-11-04  130


    本实用新型涉及燃气阀领域,特别是一种燃气阀的控制电路及应用其的燃气阀装置。



    背景技术:

    传统的燃气阀,其控制电路普遍是单路信号驱动电路设计,但往往当单路电路出现故障,就可能带来安全隐患造成燃气阀误开启,例如,燃气阀控制电路一般由点火信号进行驱动,若接收到点火信号,但是事实上点火信号是电路误触发产生的,或者炉体点火不成功,或者火焰熄灭等情况出现,以往会设置火焰检测部件对炉体火焰进行检测,当火焰熄灭或者点火不成功,火焰检测部件会将火焰检测信号反馈到主控模块中,主控模块再产生驱使燃气阀关闭的信号,但是,由于此处涉及到软件的处理,在反应灵敏度上来讲,具有一定的滞后性,同时,软件处理本身容易出现紊乱,容易导致误触发。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种由火焰信号持续反馈使得燃气阀保持打开的闭环控制电路以及应用其的燃气阀装置。

    本实用新型采用的技术方案是:

    一种燃气阀装置的闭环控制电路,包括:

    保持单元,保持单元的输入端分别与外部的点火信号输出端以及火焰信号输出端电性连接;

    第一开关驱动单元,外部电源通过第一开关驱动单元为外部燃气阀供电运行,保持单元的输出端与第一开关驱动单元的控制端电性连接,保持单元在至少有点火信号或者持续的火焰信号任一输入时控制第一开关驱动单元导通以驱动燃气阀打开。

    还包括第二开关驱动单元,第二开关驱动单元的控制端与外部燃气阀控制输出端电性连接,第二开关驱动单元与第一开关驱动单元构成串联支路,外部电源通过由第二开关驱动单元与第一开关驱动单元构成串联支路为外部燃气阀供电运行,在有燃气阀控制信号并且至少有点火信号或者火焰信号任一输入时,第一开关驱动单元以及第二开关驱动单元均导通以驱动燃气阀打开。

    所述第一开关驱动单元包括第一继电器,第一继电器的继电线圈的一端与保持单元的输出端电性连接,第一继电器的继电线圈的另一端接地或接入低电平,外部电源通过第一继电器的继电开关为燃气阀供电运行。

    还包括第一反相单元,第一反相单元的输入端与外部燃气阀控制输出端电性连接,第一反相单元的输出端与第一继电器的继电线圈的另一端电性连接以在外部燃气阀控制输出端输出高电平时使第一继电器的继电线圈的另一端接入低电平。

    所述第二开关驱动单元包括开关管q2以及第二继电器,开关管q2的控制极与外部燃气阀控制输出端电性连接;

    开关管q2的输入极与第二继电器的继电线圈的一端电性连接;

    开关管q2的输出极接地或接入低电平;

    第二继电器的继电线圈的另一端与外部电源电性连接;

    外部电源通过第一继电器的继电开关以及第二继电器的继电开关为燃气阀供电运行。

    还包括滤波单元,外部燃气阀控制输出端通过滤波单元与开关管q2的控制极电性连接。

    所述第二继电器的继电线圈的另一端与保持单元的输出端电性连接。

    所述保持单元包括开关管q5、开关管q1、电阻r37以及电阻r40;

    所述开关管q5的控制极分别与外部的点火信号输出端以及火焰信号输出端电性连接;

    所述开关管q5的输入极与电阻r40的一端电性连接;

    所述开关管q5的输出极接地或接入低电平;

    电阻r40的另一端分别与开关管q1的控制极以及电阻r37的一端电性连接;

    电阻r37的另一端分别与开关管q1的输入极以及外部电源电性连接;

    开关管q1的输出极与第一开关驱动单元电性连接。

    还包括第二反相单元,第二反相单元的输入端与外部燃气阀控制输出端电性连接,第二反相单元的输出端与开关管q5的输出极电性连接以在外部燃气阀控制输出端输出高电平时使开关管q5的输出极接入低电平。

    一种燃气阀装置,包括主控模块、燃气阀、火焰检测部件以及一种燃气阀装置的闭环控制电路,保持单元的输入端分别与主控模块的点火信号输出端以及火焰检测部件的火焰信号输出端电性连接,外部电源通过第一开关驱动单元为燃气阀供电运行。

    上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一:

    本实用新型燃气阀装置的闭环控制电路,在点火信号输入时,保持单元能够输出信号触发第一开关驱动单元导通,并且若点火信号不是因为误触发产生或者点火正常,后续必定有火焰信号的输入,火焰信号同样输入保持单元,使得保持单元持续输出信号保持第一开关驱动单元导通,从而燃气阀保持通电运行,本设计电路结构简单,无需通过软件的逻辑判断,也可以实现火焰信号的反馈以及燃气阀的保持导通,反应更加迅速;

    进一步地,加入了燃气阀控制信号,第一开关驱动单元和第二开关驱动单元串联,在满足点火信号的基础上,还必须要满足有燃气阀控制信号的输入,才能打开燃气阀;

    本实用新型还公开了应用闭环控制电路的燃气阀装置,使得燃气阀控制更加安全,成本更加低,反应更加迅速。

    附图说明

    下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

    图1是本实用新型燃气阀装置的原理结构图。

    图2是本实用新型闭环控制电路的电路示意图。

    具体实施方式

    本部分将详细描述本实用新型的具体实施例,本实用新型之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

    在本实用新型的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

    在本实用新型的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

    本实用新型的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

    参照图1至图2,一种燃气阀装置的闭环控制电路,包括保持单元1以及第一开关驱动单元2;

    保持单元1的输入端分别与外部的点火信号输出端以及火焰信号输出端电性连接;

    外部电源通过第一开关驱动单元2为外部燃气阀供电运行,保持单元1的输出端与第一开关驱动单元2的控制端电性连接,保持单元1在至少有点火信号或者持续的火焰信号任一输入时控制第一开关驱动单元2导通以驱动燃气阀打开。

    在点火信号输入时,保持单元1能够输出信号触发第一开关驱动单元2导通,并且若点火信号不是因为误触发产生或者点火正常,后续必定有火焰信号的输入,火焰信号同样输入保持单元1,使得保持单元1持续输出信号保持第一开关驱动单元2导通,从而燃气阀保持通电运行,本设计电路结构简单,无需通过软件的逻辑判断,也可以实现火焰信号的反馈以及燃气阀的保持导通,反应更加迅速。

    如图2所示,在某些实施例中,保持单元1包括开关管q5、开关管q1、电阻r37以及电阻r40;

    开关管q5的控制极分别与外部的点火信号输出端以及火焰信号输出端电性连接;

    开关管q5的输入极与电阻r40的一端电性连接;

    开关管q5的输出极接地或接入低电平;

    电阻r40的另一端分别与开关管q1的控制极以及电阻r37的一端电性连接;

    电阻r37的另一端分别与开关管q1的输入极以及外部电源电性连接;

    开关管q1的输出极与第一开关驱动单元2电性连接。

    此处开关管q1、开关管q5可以是三极管或者mos管,进一步地,在此实施例中,开关管q5为npn型三极管,开关管q1为pnp型三极管,在点火信号或者火焰信号输出高电平,三极管q5导通,从而拉低三极管q1的基极电平,使得三极管q1导通,为第一开关驱动单元供电。

    在某些实施例中,还包括第二开关驱动单元3,第二开关驱动单元3的控制端与外部燃气阀控制输出端电性连接,第二开关驱动单元3与第一开关驱动单元2构成串联支路,外部电源通过由第二开关驱动单元3与第一开关驱动单元2构成串联支路为外部燃气阀供电运行,在有燃气阀控制信号并且至少有点火信号或者火焰信号任一输入时,第一开关驱动单元2以及第二开关驱动单元3均导通以驱动燃气阀打开。

    此处进一步引入了燃气阀控制信号,第一开关驱动单元2和第二开关驱动单元3串联,在满足点火信号的基础上,还必须要满足有燃气阀控制信号的输入,才能打开燃气阀,或者在有燃气阀控制信号,也必须要有点火信号以及火焰信号的维持,才能使得燃气阀维持导通;

    在某些实施例中,第一开关驱动单元2可以是mos管或者可控硅,而本设计的优选实施例中,第一开关驱动单元2包括第一继电器21,第一继电器21的继电线圈的一端与保持单元的输出端电性连接,第一继电器21的继电线圈的另一端接地或接入低电平,外部电源通过第一继电器21的继电开关为燃气阀供电运行。此处保持单元1的输出端为pnp型三极管q1的集电极。

    还包括第一反相单元4,第一反相单元4的输入端与外部燃气阀控制输出端电性连接,第一反相单元4的输出端与第一继电器21的继电线圈的另一端电性连接以在外部燃气阀控制输出端输出高电平时使第一继电器21的继电线圈的另一端接入低电平,此处第一反向单元4可以在常规反相器中进行选择,也可以是由分立元件构成的反相电路,此处进一步加入燃气阀控制信号的逻辑控制到闭环控制电路中,减少误触发。

    在某些实施例中,还包括第二反相单元5,第二反相单元5的输入端与外部燃气阀控制输出端电性连接,第二反相单元5的输出端与开关管q5的输出极电性连接以在外部燃气阀控制输出端输出高电平时使开关管q5的输出极接入低电平。

    此处第二反相单元5与第一反相单元4类似,可以在常规反相器中进行选择,也可以是由分立元件构成的反相电路,此处进一步加入燃气阀控制信号的逻辑控制到闭环控制电路中,减少误触发,进一步地,第二反相单元5与第一反相单元4可以集成在同一反相芯片中不同反相器,使用不同端口即可。

    在某些实施例中,第二开关驱动单元3包括开关管q2以及第二继电器31,开关管q2的控制极与外部燃气阀控制输出端电性连接;

    开关管q2的输入极与第二继电器31的继电线圈的一端电性连接;

    开关管q2的输出极接地或接入低电平;

    第二继电器31的继电线圈的另一端与外部电源电性连接;

    外部电源通过第一继电器21的继电开关以及第二继电器31的继电开关为燃气阀供电运行。

    此处开关管q2可以是mos管或者三极管,在燃气阀控制信号输出高电平,则开关管q2导通,第二继电器31也相应通电导通,从而在第一继电器21通电导通情况下,第二继电器31也相应导通,满足以上调节才能控制燃气阀打开;

    进一步地,第二继电器31的继电线圈的另一端与保持单元1的输出端电性连接,此处第二继电器31的继电线圈的另一端与pnp型三极管q1的集电极连接,此处相当于在有点火信号或者由火焰信号维持情况下,第二继电器31的继电线圈才能得电,第二继电器31才能导通。

    在某些实施例中,还包括滤波单元6,外部燃气阀控制输出端通过滤波单元与开关管q2的控制极电性连接,从而确保信号的精确性,减少干扰。

    而此处的滤波单元6包括隔直电容c14、整流电路以及滤波电容c16构成;

    整流电路可以是半波整流,也可以是全波整流,此处半波整流的整流电路包括二极管d9和二极管d10;

    隔直电容c14一端与外部燃气阀控制输出端连接,隔直电容c14的另一端分别与二极管d9的正极、二极管d10的负极电性连接,二极管d9的负极分别与滤波电容c16的一端、开关管q2的控制极电性连接,滤波电容c16的另一端以及二极管d10的正极接地。

    此处相当于是隔直电容c14通过燃气阀控制信号的交流部分,再整流、滤波处理来修正信号的波形,提高信号准确度。

    本设计整个电路通过严密的逻辑判断,大大降低了误触发的风险,同时采用元件构成的驱动电路,无需繁杂的软件设计,容易维修。

    如图1所示,本设计还公开了一种燃气阀装置,包括主控模块7、燃气阀8、火焰检测部件9以及上述任一实施例公开的燃气阀装置的闭环控制电路,保持单元1的输入端分别与主控模块7的点火信号输出端以及火焰检测部件9的火焰信号输出端电性连接,外部电源通过第一开关驱动单元2为燃气阀供电运行。

    在某些实施例中,引入燃气阀控制信号后,第二开关驱动单元3的控制端与主控模块7的外部燃气阀控制输出端电性连接。

    其中,主控模块7为控制燃气阀运行的cpu或者mcu及其外围电路,火焰检测部件9为设置在燃气炉体上的光传感器或者温度传感器等等,用户输入点火信号,主控模块7可产生点火信号以及燃气阀控制信号。

    应用闭环控制电路的燃气阀装置,使得燃气阀控制更加安全,成本更加低,反应更加迅速

    本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述优选方式可以自由地组合和叠加。

    上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明,但是本实用新型不限于上述实施例,在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。


    技术特征:

    1.一种燃气阀装置的闭环控制电路,其特征在于,包括:

    保持单元,保持单元的输入端分别与外部的点火信号输出端以及火焰信号输出端电性连接;

    第一开关驱动单元,外部电源通过第一开关驱动单元为外部燃气阀供电运行,保持单元的输出端与第一开关驱动单元的控制端电性连接,保持单元在至少有点火信号或者持续的火焰信号任一输入时控制第一开关驱动单元导通以驱动燃气阀打开。

    2.根据权利要求1所述的一种燃气阀装置的闭环控制电路,其特征在于:还包括第二开关驱动单元,第二开关驱动单元的控制端与外部燃气阀控制输出端电性连接,第二开关驱动单元与第一开关驱动单元构成串联支路,外部电源通过由第二开关驱动单元与第一开关驱动单元构成串联支路为外部燃气阀供电运行,在有燃气阀控制信号并且至少有点火信号或者火焰信号任一输入时,第一开关驱动单元以及第二开关驱动单元均导通以驱动燃气阀打开。

    3.根据权利要求2所述的一种燃气阀装置的闭环控制电路,其特征在于:所述第一开关驱动单元包括第一继电器,第一继电器的继电线圈的一端与保持单元的输出端电性连接,第一继电器的继电线圈的另一端接地或接入低电平,外部电源通过第一继电器的继电开关为燃气阀供电运行。

    4.根据权利要求3所述的一种燃气阀装置的闭环控制电路,其特征在于:还包括第一反相单元,第一反相单元的输入端与外部燃气阀控制输出端电性连接,第一反相单元的输出端与第一继电器的继电线圈的另一端电性连接以在外部燃气阀控制输出端输出高电平时使第一继电器的继电线圈的另一端接入低电平。

    5.根据权利要求4所述的一种燃气阀装置的闭环控制电路,其特征在于:所述第二开关驱动单元包括开关管q2以及第二继电器,开关管q2的控制极与外部燃气阀控制输出端电性连接;

    开关管q2的输入极与第二继电器的继电线圈的一端电性连接;

    开关管q2的输出极接地或接入低电平;

    第二继电器的继电线圈的另一端与外部电源电性连接;

    外部电源通过第一继电器的继电开关以及第二继电器的继电开关为燃气阀供电运行。

    6.根据权利要求5所述的一种燃气阀装置的闭环控制电路,其特征在于:还包括滤波单元,外部燃气阀控制输出端通过滤波单元与开关管q2的控制极电性连接。

    7.根据权利要求5所述的一种燃气阀装置的闭环控制电路,其特征在于:所述第二继电器的继电线圈的另一端与保持单元的输出端电性连接。

    8.根据权利要求2所述的一种燃气阀装置的闭环控制电路,其特征在于:所述保持单元包括开关管q5、开关管q1、电阻r37以及电阻r40;

    所述开关管q5的控制极分别与外部的点火信号输出端以及火焰信号输出端电性连接;

    所述开关管q5的输入极与电阻r40的一端电性连接;所述开关管q5的输出极接地或接入低电平;

    电阻r40的另一端分别与开关管q1的控制极以及电阻r37的一端电性连接;

    电阻r37的另一端分别与开关管q1的输入极以及外部电源电性连接;

    开关管q1的输出极与第一开关驱动单元电性连接。

    9.根据权利要求8所述的一种燃气阀装置的闭环控制电路,其特征在于:还包括第二反相单元,第二反相单元的输入端与外部燃气阀控制输出端电性连接,第二反相单元的输出端与开关管q5的输出极电性连接以在外部燃气阀控制输出端输出高电平时使开关管q5的输出极接入低电平。

    10.一种燃气阀装置,其特征在于:包括主控模块、燃气阀、火焰检测部件以及如权利要求1-9任一所述的一种燃气阀装置的闭环控制电路,保持单元的输入端分别与主控模块的点火信号输出端以及火焰检测部件的火焰信号输出端电性连接,外部电源通过第一开关驱动单元为燃气阀供电运行。

    技术总结
    本实用新型公开了一种燃气阀装置的闭环控制电路,包括保持单元以及第一开关驱动单元;保持单元的输入端分别与外部的点火信号输出端以及火焰信号输出端电性连接;外部电源通过第一开关驱动单元为外部燃气阀供电运行,保持单元的输出端与第一开关驱动单元的控制端电性连接,保持单元在至少有点火信号或者持续的火焰信号任一输入时控制第一开关驱动单元导通以驱动燃气阀打开;本设计电路结构简单,无需通过软件的逻辑判断,也可以实现火焰信号的反馈以及燃气阀的保持导通,反应更加迅速;应用闭环控制电路的燃气阀装置,使得燃气阀控制更加安全,成本更加低,反应更加迅速。

    技术研发人员:杨超;陈志刚;胡辉华;裴俊;杜忠明;谢梓聪
    受保护的技术使用者:中山市铧禧电子科技有限公司
    技术研发日:2019.05.30
    技术公布日:2020.03.31

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