CN108506973A - 商用厨具燃气点火安全控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种商用厨具燃气点火安全控制系统及其控制方法，系统包括MCU、相互串联的火种电磁开关阀和主气电磁开关阀，火种电磁开关阀的输出端旁接有火种气出口，MCU通过第一驱动电路和第二驱动电路分别与火种电磁开关阀和主气电磁开关阀连接，MCU还通过第一检测电路和第二检测电路分别与火种电磁开关阀和主气电磁开关阀连接；MCU连接有火焰检测电路和高压点火电路。控制方法包括开阀前检测、火种电磁开关阀驱动、火焰检测、主气电磁开关阀检测、主气电磁开关阀驱动和稳定后电磁开关阀检测等步骤。本发明提供的商用厨具燃气点火安全控制系统及其控制方法，其安全性高，而且电磁开关阀发热量低，有效延长其寿命。
Description
技术领域
本发明涉及商用厨具燃气电磁开关阀控制领域，尤其涉及一种商用厨具燃气点火安全控制系统及其控制方法。
背景技术
目前市面上商用燃气灶具点火控制器及商用燃气蒸柜点火控制器，其燃气电磁开关阀驱动电路都是直接采用高低电平驱动方式，这种驱动方式在MCU受外界干扰死机后会长期打开燃气电磁开关阀，造成燃气长期泄漏的安全问题。此外，燃气电磁开关阀在足电压24V以上长时间工作，燃气电磁开关阀会因温度过高损坏，导致设备的维护成本较高，使用成本增加。
现市场上的商业燃气厨具的点火控制器因使用时处于高温、潮湿环境，由于点火能量大而造成干扰大等原因，导致无法设置安全保护机构，使用时存在很大的安全隐患。然而，国家现逐步规范燃气厨具的安全方面管制管理，因此，开发这项燃气开关电磁阀安全控制技术，解决现商业燃气厨具在安全方面的保护难题，最大限度的减少商业燃气厨具的安全事故发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种商用厨具燃气点火安全控制系统及其控制方法，其安全性高，而且电磁开关阀能以较低电压维持开启，降低发热量，延长使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供一种商用厨具燃气点火安全控制系统，包括MCU，包括沿燃气流动方向依次串联的火种电磁开关阀和主气电磁开关阀，火种电磁开关阀的输出端旁接有火种气出口，MCU通过通脉冲方波、隔断直流电压的第一驱动电路和第二驱动电路分别与火种电磁开关阀和主气电磁开关阀连接，MCU还通过第一检测电路和第二检测电路分别与火种电磁开关阀和主气电磁开关阀连接；MCU连接有火焰检测电路和高压点火电路。
作为本发明的进一步改进，所述第一驱动电路包括正极与所述MCU连接的电容C1，两者之间的通过电阻R5接地；电容C1的负极通过电阻R4与放大器Q3的基极连接，电容C1与电阻R4之间通过二极管D2接地；放大器Q3的发射极接地；放大器Q3的集电极通过电阻R3和电阻R2分别与三极管Q1的基极和发射极连接，三极管Q1的发射极依次通过电阻R1、二极管D1与所述火种电磁开关阀连接，二极管D1的正极接地；三极管Q1的集电极与火种电磁开关阀和二极管D1的负极连接。
作为本发明的更进一步改进，所述第一检测电路包括连接在所述三极管Q1的集电极和MCU之间的电阻R6，还包括相互并联的二极管Z1和电容C2，二极管Z1的正极接地，其负极连接在电阻R6与MCU之间。
作为本发明的更进一步改进，所述第二驱动电路包括正极与所述MCU连接的电容C3，两者之间的通过电阻R11接地；电容C3的负极通过电阻R10与放大器Q4的基极连接，电容C3与电阻R10之间通过二极管D4接地；放大器Q4的发射极接地；放大器Q4的集电极通过电阻R9和电阻R8分别与三极管Q2的基极和发射极连接，三极管Q2的发射极依次通过电阻R7、二极管D3与所述主气电磁开关阀连接，二极管D3的正极接地；三极管Q2的集电极与主气电磁开关阀和二极管D3的负极连接。
作为本发明的更进一步改进，所述第二检测电路包括连接在所述三极管Q2的集电极和MCU之间的电阻R12，还包括相互并联的二极管Z2和电容C4，二极管Z2的正极接地，其负极连接在电阻R12与MCU之间。
为实现上述目的，本发明还提供一种商用厨具燃气点火安全控制系统的控制方法，包括以下步骤：
1)开阀前检测步骤：在MCU开启火种电磁开关阀和主气电磁开关阀前，先分别通过第一检测电路和第二检测电路检测两者的工作状态；当此时检测信号是低电平，则为正常状态；当如出现高电平是故障状态，此时MCU不输出任何启动信号；
2)火种电磁开关阀驱动步骤：当开阀前MCU检测电磁开关阀、第一驱动电路和第二驱动电路正常，则MCU先输出500毫秒的火种电磁开关阀强吸信号，经第一驱动电路输出全电压驱动火种电磁开关阀，500毫秒后改为输出500HZ的驱动脉冲方波维持信号，经第一驱动电路输出全电压的二分之一维持火种电磁开关阀打开；
3)火焰检测步骤：火种电磁开关阀开启后，如MCU通过火焰检测电路取得火焰燃烧正常信号，则进入下一步，否则关闭所有电磁开关阀及点火电路；
4)主气电磁开关阀检测步骤：MCU通过第二检测电路检测主气电磁开关阀的工作状态，当此时检测信号是低电平，则为正常状态，进入下一步；如出现高电平是故障状态，此时MCU不输出主气电磁阀的启动信号；
5)主气电磁开关阀驱动步骤：MCU先输出500毫秒的主气电磁开关阀强吸信号，经第二驱动电路输出全电压驱动主气电磁开关阀，500毫秒后改为输出500HZ的驱动脉冲方波维持信号，经第二驱动电路输出全电压的二分之一维持主气电磁开关阀打开。
6)稳定后电磁开关阀检测步骤：当打开电磁开关阀后，如电磁开关阀检测信号是高电平则为正常状态；如出现低电平则是故障状态，MCU立即输出关闭信号，关闭所有电磁开关阀及点火电路。
作为本发明的进一步改进，MCU受强干扰死机时，就不会有500HZ的驱动脉冲方波信号输出，而是以直流电压高电平输出，这时通过电容C1进行隔离，所述第一驱动电路得不到驱动信号自动关闭火种电磁开关阀。
作为本发明的更进一步改进，在所述火种电磁开关阀驱动步骤中，经电容C1和电阻R4驱动放大器Q3和三极管Q1，三极管Q1输出电压驱动火种电磁开关阀。
作为本发明的更进一步改进，MCU受强干扰死机时，就不会有500HZ的驱动脉冲方波信号输出，而是以直流电压高电平输出，这时通过电容C3进行隔离，所述第二驱动电路得不到驱动信号自动关闭主气电磁开关阀。
作为本发明的更进一步改进，在所述主气电磁开关阀驱动步骤中，经电容C3和电阻R10驱动放大器Q4和三极管Q2，三极管Q2输出电压驱动主气电磁开关阀。
有益效果
与现有技术相比，本发明的商用厨具燃气点火安全控制系统及其控制方法的优点为：
1、在驱动火种电磁开关阀和主气电磁开关阀时，分别通过通脉冲方波、隔断直流电压的第一驱动电路和第二驱动电路驱动，当MCU正常是输出脉冲方波，两个燃气电磁开关阀均能正常工作，即使由于点火能量大而造成干扰大，MCU受干扰或死机时，MCU以直流电压高电平输出，驱动电路收不到打开指令不执行工作，燃气电磁开关阀还是在关闭状态，保证了设备及人身安全；此外，燃气电磁开关阀在以全电压开启后能改为以全电压二分之一的电压维持开启，即使长时间运作，其发热量与以往相比也有大幅度降低，延长了其使用寿命；
2、第一驱动电路和第二驱动电路分别通过电容C1和电容C3进行隔离，通交流隔直流，结构简单，在MCU死机时避免火种电磁开关阀和主气电磁开关阀仍然开启并造成大量燃气泄漏，尽可能杜绝安全事故；
3、在两个燃气电磁开关阀开阀前和开阀后，MCU均通过第一检测电路和第二检测电路对其工作状态进行检测，避免燃气电磁开关阀的异常工作，确保设备能安全运行；
4、双燃气电磁开关阀串接控制，如其中一个损坏，还有另一个关闭主气，杜绝燃具因燃气电磁开关阀的损坏大量泄漏煤气造成安全事故的问题。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为商用厨具燃气点火安全控制系统的结构原理图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例。
实施例
本发明的具体实施方式如图1所示，一种商用厨具燃气点火安全控制系统，包括MCU10，包括沿燃气流动方向依次串联的火种电磁开关阀1和主气电磁开关阀2，火种电磁开关阀1的输出端旁接有火种气出口，MCU10通过通脉冲方波、隔断直流电压的第一驱动电路3和第二驱动电路4分别与火种电磁开关阀1和主气电磁开关阀2连接，MCU10还通过第一检测电路5和第二检测电路6分别与火种电磁开关阀1和主气电磁开关阀2连接；MCU10连接有火焰检测电路和高压点火电路。本实施例中，火焰检测电路和高压点火电路均与点火针7连接。火种电磁开关阀1和主气电磁开关阀2均为燃气电磁开关阀。
由于该系统中没有设置将空气与燃气混合的设备，因此，需要通过火种电磁开关阀1来控制火种气，通过主气电磁开关阀2来控制主气。
所述第一驱动电路3包括正极与所述MCU10连接的电容C1，两者之间的通过电阻R5接地；电容C1的负极通过电阻R4与放大器Q3的基极连接，电容C1与电阻R4之间通过二极管D2接地；放大器Q3的发射极接地；放大器Q3的集电极通过电阻R3和电阻R2分别与三极管Q1的基极和发射极连接，三极管Q1的发射极依次通过电阻R1、二极管D1与所述火种电磁开关阀1连接，二极管D1的正极接地；三极管Q1的集电极与火种电磁开关阀1和二极管D1的负极连接。
所述第一检测电路5包括连接在所述三极管Q1的集电极和MCU10之间的电阻R6，还包括相互并联的二极管Z1和电容C2，二极管Z1的正极接地，其负极连接在电阻R6与MCU10之间。
所述第二驱动电路4包括正极与所述MCU10连接的电容C3，两者之间的通过电阻R11接地；电容C3的负极通过电阻R10与放大器Q4的基极连接，电容C3与电阻R10之间通过二极管D4接地；放大器Q4的发射极接地；放大器Q4的集电极通过电阻R9和电阻R8分别与三极管Q2的基极和发射极连接，三极管Q2的发射极依次通过电阻R7、二极管D3与所述主气电磁开关阀2连接，二极管D3的正极接地；三极管Q2的集电极与主气电磁开关阀2和二极管D3的负极连接。
所述第二检测电路6包括连接在所述三极管Q2的集电极和MCU10之间的电阻R12，还包括相互并联的二极管Z2和电容C4，二极管Z2的正极接地，其负极连接在电阻R12与MCU10之间。
一种商用厨具燃气点火安全控制系统的控制方法，包括以下步骤：
1)开阀前检测步骤：在MCU10开启火种电磁开关阀1和主气电磁开关阀2前，先分别通过第一检测电路5和第二检测电路6检测两者的工作状态；当此时检测信号是低电平，则为正常状态；当如出现高电平是故障状态(电磁阀开路、驱动管击穿短路)，此时MCU10不输出任何启动信号，并发出故障报警提示，以保证了控制器不被大流损坏及设备和人身不出现安全问题；
2)火种电磁开关阀驱动步骤：当开阀前MCU10检测电磁开关阀、第一驱动电路3和第二驱动电路4正常，则MCU10先输出500毫秒的火种电磁开关阀强吸信号，经电容C1和电阻R4驱动放大器Q3和三极管Q1，三极管Q1输出电压驱动火种电磁开关阀1，500毫秒后改为输出500HZ的驱动脉冲方波维持信号，经三极管Q1输出全电压的二分之一维持火种电磁开关阀1打开，燃气电磁开关阀温度温升很低，在商用燃气厨具高温环境使用中就可以加长电磁阀的使用寿命；
3)火焰检测步骤：火种电磁开关阀1开启后，如MCU10通过火焰检测电路取得火焰燃烧正常信号，则进入下一步，否则关闭所有电磁开关阀及点火电路；
4)主气电磁开关阀检测步骤：MCU10通过第二检测电路6检测主气电磁开关阀2的工作状态，当此时检测信号是低电平，则为正常状态，进入下一步；如出现高电平是故障状态，此时MCU10不输出主气电磁阀的启动信号；
5)主气电磁开关阀驱动步骤：MCU10先输出500毫秒的主气电磁开关阀强吸信号，经电容C3和电阻R10驱动放大器Q4和三极管Q2，三极管Q2输出电压驱动主气电磁开关阀2，500毫秒后改为输出500HZ的驱动脉冲方波维持信号，经三极管Q2输出全电压的二分之一维持主气电磁开关阀2打开。
6)稳定后电磁开关阀检测步骤：当打开电磁开关阀后，如电磁开关阀检测信号是高电平则为正常状态；如出现低电平则是故障状态，MCU10立即输出关闭信号，关闭所有电磁开关阀及点火电路。
MCU10受强干扰死机时，就不会有500HZ的驱动脉冲方波信号输出，而是以直流电压高电平输出，这时通过电容C1和C3进行隔离，所述第一驱动电路3和第二驱动电路4得不到驱动信号，自动关闭火种电磁开关阀1和主气电磁开关阀2。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
Claims (10)
1.一种商用厨具燃气点火安全控制系统，包括MCU(10)，其特征在于，包括沿燃气流动方向依次串联的火种电磁开关阀(1)和主气电磁开关阀(2)，火种电磁开关阀(1)的输出端旁接有火种气出口，MCU(10)通过能通脉冲方波、隔断直流电压的第一驱动电路(3)和第二驱动电路(4)分别与火种电磁开关阀(1)和主气电磁开关阀(2)连接，MCU(10)还通过第一检测电路(5)和第二检测电路(6)分别与火种电磁开关阀(1)和主气电磁开关阀(2)连接；MCU(10)连接有火焰检测电路和高压点火电路。
2.根据权利要求1所述的一种商用厨具燃气点火安全控制系统，其特征在于，所述第一驱动电路(3)包括正极与所述MCU(10)连接的电容C1，两者之间的通过电阻R5接地；电容C1的负极通过电阻R4与放大器Q3的基极连接，电容C1与电阻R4之间通过二极管D2接地；放大器Q3的发射极接地；放大器Q3的集电极通过电阻R3和电阻R2分别与三极管Q1的基极和发射极连接，三极管Q1的发射极依次通过电阻R1、二极管D1与所述火种电磁开关阀(1)连接，二极管D1的正极接地；三极管Q1的集电极与火种电磁开关阀(1)和二极管D1的负极连接。
3.根据权利要求2所述的一种商用厨具燃气点火安全控制系统，其特征在于，所述第一检测电路(5)包括连接在所述三极管Q1的集电极和MCU(10)之间的电阻R6，还包括相互并联的二极管Z1和电容C2，二极管Z1的正极接地，其负极连接在电阻R6与MCU(10)之间。
4.根据权利要求1所述的一种商用厨具燃气点火安全控制系统，其特征在于，所述第二驱动电路(4)包括正极与所述MCU(10)连接的电容C3，两者之间的通过电阻R11接地；电容C3的负极通过电阻R10与放大器Q4的基极连接，电容C3与电阻R10之间通过二极管D4接地；放大器Q4的发射极接地；放大器Q4的集电极通过电阻R9和电阻R8分别与三极管Q2的基极和发射极连接，三极管Q2的发射极依次通过电阻R7、二极管D3与所述主气电磁开关阀(2)连接，二极管D3的正极接地；三极管Q2的集电极与主气电磁开关阀(2)和二极管D3的负极连接。
5.根据权利要求4所述的一种商用厨具燃气点火安全控制系统，其特征在于，所述第二检测电路(6)包括连接在所述三极管Q2的集电极和MCU(10)之间的电阻R12，还包括相互并联的二极管Z2和电容C4，二极管Z2的正极接地，其负极连接在电阻R12与MCU(10)之间。
6.一种根据权利要求1所述的商用厨具燃气点火安全控制系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
1)开阀前检测步骤：在MCU(10)开启火种电磁开关阀(1)和主气电磁开关阀(2)前，先分别通过第一检测电路(5)和第二检测电路(6)检测两者的工作状态；当此时检测信号是低电平，则为正常状态；当如出现高电平是故障状态，此时MCU(10)不输出任何启动信号；
2)火种电磁开关阀驱动步骤：当开阀前MCU(10)检测电磁开关阀、第一驱动电路(3)和第二驱动电路(4)正常，则MCU(10)先输出500毫秒的火种电磁开关阀强吸信号，经第一驱动电路(3)输出全电压驱动火种电磁开关阀(1)，500毫秒后改为输出500HZ的驱动脉冲方波维持信号，经第一驱动电路(3)输出全电压的二分之一维持火种电磁开关阀(1)打开；
3)火焰检测步骤：火种电磁开关阀(1)开启后，如MCU(10)通过火焰检测电路取得火焰燃烧正常信号，则进入下一步，否则关闭所有电磁开关阀及点火电路；
4)主气电磁开关阀检测步骤：MCU(10)通过第二检测电路(6)检测主气电磁开关阀(2)的工作状态，当此时检测信号是低电平，则为正常状态，进入下一步；如出现高电平是故障状态，此时MCU(10)不输出主气电磁阀的启动信号；
5)主气电磁开关阀驱动步骤：MCU(10)先输出500毫秒的主气电磁开关阀强吸信号，经第二驱动电路(4)输出全电压驱动主气电磁开关阀(2)，500毫秒后改为输出500HZ的驱动脉冲方波维持信号，经第二驱动电路(4)输出全电压的二分之一维持主气电磁开关阀(2)打开。
6)稳定后电磁开关阀检测步骤：当打开电磁开关阀后，如电磁开关阀检测信号是高电平则为正常状态；如出现低电平则是故障状态，MCU(10)立即输出关闭信号，关闭所有电磁开关阀及点火电路。
7.根据权利要求6所述的一种商用厨具燃气点火安全控制系统的控制方法，其特征在于，MCU(10)受强干扰死机时，就不会有500HZ的驱动脉冲方波信号输出，而是以直流电压高电平输出，这时通过电容C1进行隔离，所述第一驱动电路(3)得不到驱动信号自动关闭火种电磁开关阀(1)。
8.根据权利要求7所述的一种商用厨具燃气点火安全控制系统的控制方法，其特征在于，在所述火种电磁开关阀驱动步骤中，经电容C1和电阻R4驱动放大器Q3和三极管Q1，三极管Q1输出电压驱动火种电磁开关阀(1)。
9.根据权利要求6所述的一种商用厨具燃气点火安全控制系统的控制方法，其特征在于，MCU(10)受强干扰死机时，就不会有500HZ的驱动脉冲方波信号输出，而是以直流电压高电平输出，这时通过电容C3进行隔离，所述第二驱动电路(4)得不到驱动信号自动关闭主气电磁开关阀(2)。
10.根据权利要求9所述的一种商用厨具燃气点火安全控制系统的控制方法，其特征在于，在所述主气电磁开关阀驱动步骤中，经电容C3和电阻R10驱动放大器Q4和三极管Q2，三极管Q2输出电压驱动主气电磁开关阀(2)。
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