CN109185919A - 脉冲点火控制电路、脉冲点火器及家用电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脉冲点火控制电路、脉冲点火器及家用电器，该脉冲点火控制电路包括开关模块、控制模块、第一线圈以及与该第一线圈耦合连接的第二线圈；该开关模块包括第一端、第二端以及用于控制该第一端与该第二端之间连通状态的控制端，该开关模块的第一端与该第一线圈的第一端相连，该开关模块的第二端接地，该开关模块的控制端与该第二线圈的第一端相连；该控制模块分别与电源、该第一线圈的第二端、该第二线圈的第二端相连，该控制模块用于接收点火信号，并根据该点火信号控制该第一线圈产生震荡电压。本发明提供的脉冲点火控制电路，可实现通过弱电升压点火，不但可以有效提高安全性，而且结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及点火控制技术领域，特别是一种脉冲点火控制电路、脉冲点火器及家用电器。
背景技术
随着人们的生活水平不断提高，家用电器正在向智能方向发展，家用燃气电子点火器是厨房电器的一个重要辅助装置，如何提高其使用过程中的安全性是目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种脉冲点火控制电路、脉冲点火器及家用电器，有利于提高使用过程中的安全性。
为达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种脉冲点火控制电路，包括开关模块、控制模块、第一线圈以及与所述第一线圈耦合连接的第二线圈；
所述开关模块包括第一端、第二端以及用于控制所述第一端与所述第二端之间连通状态的控制端，所述开关模块的第一端与所述第一线圈的第一端相连，所述开关模块的第二端接地，所述开关模块的控制端与所述第二线圈的第一端相连；
所述控制模块分别与电源、所述第一线圈的第二端、所述第二线圈的第二端相连，所述控制模块用于接收点火信号，并根据所述点火信号控制所述第一线圈产生震荡电压。
优选地，所述控制模块包括第一三极管、第一电阻单元、第二电阻单元、第三电阻单元以及第一电容；
所述第一三极管的第一端与所述电源、所述第一电容的第一端相连，所述第一三极管的第二端与所述第一电阻单元的第二端、所述第一线圈的第二端相连，所述第一三极管的控制端与所述第一电容的第二端、所述第一电阻单元的第一端、所述第二电阻单元的第一端、所述第三电阻单元的第二端相连；
所述第二电阻单元的第二端与所述第二线圈的第二端相连，所述第三电阻单元的第一端用于接收所述点火信号。
优选地，所述第一三极管为PNP三极管，所述第一三极管的第一端为PNP三极管的发射极，所述第一三极管的第二端为PNP三极管的集电极，所述第一三极管的控制端为PNP三极管的基极。
优选地，所述开关模块包括第二三极管以及第二电容；
所述第二三极管的第一端与所述第一线圈的第一端相连，所述第二三极管的第二端接地，所述第二三极管的控制端与所述第二线圈的第一端、所述第二电容的第一端相连，所述第二电容的第二端接地。
优选地，所述第二三极管为NPN三极管，所述第二三极管的第一端为NPN三极管的集电极，所述第二三极管的第二端为NPN三极管的发射极，所述第二三极管的控制端为NPN三极管的基极。
为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种脉冲点火器，包括上述的脉冲点火控制电路以及点火电路；
所述点火电路用于根据所述第一线圈产生的震荡电压实现点火功能。
优选地，所述点火电路包括第三线圈、第一二极管、第二二极管、第三电容、高压包、第四电阻单元以及第五电阻单元；
所述第三线圈用于对所述第一线圈产生的震荡电压进行耦合升压；
所述第三线圈的第二端与所述第一二极管的正极相连，所述第一二极管的负极与所述第三电容的第一端、所述第二二极管的负极、所述第四电阻单元的第二端相连，所述第三电容的第二端与所述高压包初级线圈的第二端相连；
所述第三线圈的第一端、所述第二二极管的正极、所述第四电阻单元的第一端、所述高压包初级线圈的第一端以及所述高压包次级线圈的第一端连接所述第五电阻单元的第二端；
所述第五电阻单元的第一端接地，所述高压包次级线圈的第二端用作高压放电端。
优选地，所述第二二极管为续流二极管，所述点火电路还包括可控硅、第六电阻单元、第三二极管以及第四电容；
所述可控硅的第二端与所述第一二极管的负极相连，所述可控硅的第一端与所述第五电阻单元的第二端相连，所述可控硅的控制端与所述第六电阻单元的第二端、所述第四电容的第一端相连；
所述第六电阻单元的第一端与所述第三二极管的正极相连，所述第三二极管的负极与所述第三线圈上的抽头相连，所述第四电容的第二端连接所述第五电阻单元的第二端。
优选地，所述第二二极管为触发二极管。
为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种家用电器，包括上述的脉冲点火器。
优选地，所述家用电器包括燃气壁挂炉、燃气灶和/或燃气热水器。
本发明提供的脉冲点火控制电路，可实现通过弱电升压点火，不但可以有效提高安全性，而且结构简单。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种脉冲点火控制电路的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种脉冲点火器的示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种脉冲点火器的示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
参见图1，图1是本发明实施例提供的一种脉冲点火控制电路的示意图，该脉冲点火控制电路包括开关模块1、控制模块2、第一线圈3以及与所述第一线圈3耦合连接的第二线圈4；
所述开关模块1包括第一端、第二端以及用于控制所述第一端与所述第二端之间连通状态的控制端，所述开关模块1的第一端与所述第一线圈3的第一端相连，所述开关模块1的第二端接地，所述开关模块1的控制端与所述第二线圈4的第一端相连；
所述控制模块2分别与电源VCC、所述第一线圈3的第二端、所述第二线圈4的第二端相连，所述控制模块2用于接收点火信号，并根据所述点火信号控制所述第一线圈3产生震荡电压；
当控制模块接收到点火信号时，控制模块控制开关模块的第一端与开关模块的第二端之间处于导通状态，并在开关模块的第一端与开关模块的第二端之间处于导通状态时控制第一线圈产生震荡电压；
本发明实施例提供的脉冲点火控制电路，可实现通过弱电升压点火，不但可以有效提高安全性，而且结构简单。
本发明实施例还提供了一种脉冲点火器，包上述的脉冲点火控制电路以及点火电路；
所述点火电路用于根据所述第一线圈产生的震荡电压实现点火功能。
参见图2，图2是本发明实施例提供的一种脉冲点火器的示意图，该脉冲点火器包括脉冲点火控制电路以及点火电路；
其中，该脉冲点火控制电路包括开关模块、控制模块、第一线圈11以及与所述第一线圈11耦合连接的第二线圈12；
其中，控制模块分别与电源VCC、第一线圈11的第二端、第二线圈12的第二端相连，该控制模块用于接收点火信号，并根据该点火信号控制第一线圈11产生震荡电压，参见图2，该控制模块包括第一三极管Q1、第一电阻单元R1、第二电阻单元R2、第三电阻单元R6以及第一电容C3，其中，第一电阻单元R1、第二电阻单元R2、第三电阻单元R6均为限流电阻，起到限流作用，第一电容C3为滤波电容，电源VCC提供的电压大小可以为5V左右；
第一三极管Q1的第一端与电源VCC、第一电容C3的第一端相连，第一三极管Q1的第二端与第一电阻单元R1的第二端、第一线圈11的第二端(引脚1)相连，第一三极管Q1的控制端与第一电容C3的第二端、第一电阻单元R1的第一端、第二电阻单元R2的第一端、第三电阻单元R6的第二端相连；
第二电阻单元R2的第二端与第二线圈12的第二端(引脚2)相连，第三电阻单元R6的第一端用作芯片控制口，用于接收点火信号；
其中，上述第一三极管Q1为PNP三极管，上述第一三极管Q1的第一端为PNP三极管的发射极，上述第一三极管Q1的第二端为PNP三极管的集电极，上述第一三极管的控制端为PNP三极管的基极，例如，该第一三极管Q1的型号可以为FHTL8550；
其中，开关模块包括第一端、第二端以及用于控制所述第一端与所述第二端之间连通状态的控制端，参见图2，该开关模块包括第二三极管Q2以及第二电容C1，第二电容C1为滤波电容；
第二三极管Q2的第一端与第一线圈11的第一端(引脚4)相连，第二三极管Q2的第二端接地，第二三极管Q2的控制端与第二线圈12的第一端(引脚2)、第二电容C1的第一端相连，第二电容C1的第二端接地；
其中，上述第二三极管Q2为NPN三极管，上述第二三极管Q2的第一端为NPN三极管的集电极，上述第二三极管Q2的第二端为NPN三极管的发射极，上述第二三极管Q2的控制端为NPN三极管的基极，例如，该第二三极管Q2的型号可以为片状三极管8050；
其中，点火电路用于根据第一线圈11产生的震荡电压实现点火功能，参见图2，该点火电路包括第三线圈13、第一二极管D2、第二二极管D3、第三电容C2、高压包T2、第四电阻单元、第五电阻单元R7、可控硅SC1、第六电阻单元R47、第三二极管D1以及第四电容C4，该第四电阻单元起到放电作用，其包括电阻R4和电阻R5，电阻R4与电阻R5串联连接，第五电阻单元R7和第六电阻单元R47为限流电阻，起到限流作用，第一二极管D2为整流二极管，第二二极管D3为续流二极管，第三二极管D1为稳压二极管，第三电容C2为储能电容，用于存储脉冲点火的电能；
第三线圈13用于对第一线圈11产生的震荡电压进行耦合升压，第一线圈11、第二线圈12为变压器T1的初级线圈，第三线圈13为变压器T1的次级线圈；
第三线圈13的第二端(引脚8)与第一二极管D2的正极相连，第一二极管D2的负极与第三电容C2的第一端、第二二极管D3的负极、第四电阻单元的第二端相连，第三电容C2的第二端与高压包T2初级线圈的第二端(引脚6)相连；
第三线圈13的第一端(引脚5)、第二二极管D3的正极、第四电阻单元的第一端、高压包T2初级线圈的第一端(引脚7)以及高压包T2次级线圈的第一端(引脚2)连接第五电阻单元R7的第二端；
第五电阻单元R7的第一端接地，高压包T2次级线圈的第二端(引脚4)用作高压放电端；
可控硅SC1的第二端与第一二极管D2的负极相连，可控硅SC1的第一端与第五电阻单元R7的第二端相连，可控硅SC1的控制端与第六电阻单元R47的第二端、第四电容C4的第一端相连，当可控硅SC1的控制端的电压达预设值(如10V)时，可控硅的第一端与第二端之间可导通；
第六电阻单元R47的第一端与第三二极管D1的正极相连，第三二极管D1的负极与第三线圈13上的抽头(引脚6)相连，第四电容C4的第二端连接第五电阻单元R7的第二端；
在本实施例中，第一三极管Q1起到开关自激震荡作用，第一三极管Q2用于控制电路是否工作，本实施例提供的脉冲点火器的点火工作方式如下：
当芯片控制口接收到点火信号(即高电平信号)时，第二三级管Q2导通，第一三级管Q1同时导通，且第一三级管Q1的集电极电流Ic由第一线圈11的引脚1流向引脚4(即电流Ic的电流方向)，电流大小呈线性增长，另第一三极管Q1的基极电流Ib由第二线圈12的引脚2流向引脚3，对于电压方向，引脚1为正，引脚4为负，根据变压器的同名端法则，引脚3、引脚5为正，引脚2、引脚6和引脚8为负，此时第一二极管D2不导通；
由于第一三极管Q1一开通即处于饱和导通状态，则存在β*Ib>Ic，当Ic线性增大到一定值时，会存在β*Ib≤Ic，则第一三极管Q1转换为截止关断状态，当第一三极管Q1关断后，引脚1、引脚3和引脚5的电压为负，引脚2、引脚6和引脚8的电压为正，使第一二极管D2导通，进而对第三电容C2进行充电；
通过上述方式使第一三极管Q1以8KHz的频率开通关断，进而控制变压器T1以8KHz的频率对第三电容C2充电，且当可控硅SCR1的控制端的电压达到一定值时，可控硅SCR1的第一端与第二端之间转为导通状态，进而使高压包T2的初级线圈导通，当高压包T2的次级线圈升压至一定值(如15000V左右)对地高压放电，实现打火。
其中，在本实施例中，各元器件的电器参数可根据具体情况进行设置，例如，第一电容C3的电容量可以为0.001μF，第二电容C1的电容量可以为0.022μF，第三电容C2的电容量可以为1μF，第四电容C4的电容量可以为0.022μF，R1的电阻大小可以为39kΩ，R2的电阻大小可以为2kΩ，R6的电阻大小可以为3kΩ，R4和R5的电阻大小可以均为2200kΩ，R7的电阻大小可以为3kΩ，R47的电阻大小可以为1kΩ，通过变压器T1可将电压由5V升至150V～230V，通过高压包T2可将电压由150V～230V升至15000V～18000V，第一二极管D2的型号可以为1N4007，第二二极管D3的型号可以为1N4007。
本发明实施例提供的脉冲点火器，可采用5V左右的弱电实现升压点火，不但可以有效提高安全性，而且结构简单。
参见图3，图3是本发明实施例提供的另一种脉冲点火器的示意图，该脉冲点火器包括脉冲点火控制电路以及点火电路；
其中，本实施例中的脉冲点火控制电路与图2所示的脉冲点火器中的脉冲点火控制电路的结构相同，此处不在赘述；
本实施例中的点火电路包括第三线圈13、第一二极管D4、第二二极管D3、第三电容C2、高压包T2、第四电阻单元R5以及第五电阻单元R7，其中，第二二极管D3为触发二极管；
第三线圈13用于对第一线圈11产生的震荡电压进行耦合升压，第一线圈11、第二线圈12为变压器T1的初级线圈，第三线圈13为变压器T1的次级线圈；
第三线圈13的第二端(引脚8)与第一二极管D4的正极相连，第一二极管D4的负极与第三电容C2的第一端、第二二极管D3的负极、第四电阻单元R5的第二端相连，第三电容C2的第二端与高压包T2初级线圈的第二端(引脚6)相连；
第三线圈13的第一端(引脚5)、第二二极管D3的正极、第四电阻单元R5的第一端、高压包T2初级线圈的第一端(引脚7)以及高压包T2次级线圈的第一端(引脚2)连接第五电阻单元R7的第二端；
第五电阻单元R7的第一端接地，高压包T2次级线圈的第二端(引脚4)用作高压放电端；
其中，在本实施例中，第一二极管D4的型号可以为片状二极管FR107(变频)，R5的电阻大小可以为1MΩ。
本实施例提供的脉冲点火器与图2所示的脉冲点火器的工作原理基本相同，不同之处在于，在本实施例中，第二二极管D3为触发二极管，当施加在第二二极管D3两端的电压达到其触发电压时，第二二极管D3会反向导通，进而对高压包T2的初级线圈进行充电，相比对图2所示的脉冲点火器，本实施例中的脉冲点火器不再需要可控硅等电器元件，从而能够进一步地简化电路结构。
本发明实施例还提供了一种家用电器，包括上述的脉冲点火器。例如，本发明实施例提供的家用电器可以为壁挂炉、燃气灶、燃气热水器等家用电器。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (11)
1.一种脉冲点火控制电路，其特征在于，包括开关模块、控制模块、第一线圈以及与所述第一线圈耦合连接的第二线圈；
所述开关模块包括第一端、第二端以及用于控制所述第一端与所述第二端之间连通状态的控制端，所述开关模块的第一端与所述第一线圈的第一端相连，所述开关模块的第二端接地，所述开关模块的控制端与所述第二线圈的第一端相连；
所述控制模块分别与电源、所述第一线圈的第二端、所述第二线圈的第二端相连，所述控制模块用于接收点火信号，并根据所述点火信号控制所述第一线圈产生震荡电压。
2.根据权利要求1所述的脉冲点火控制电路，其特征在于，所述控制模块包括第一三极管、第一电阻单元、第二电阻单元、第三电阻单元以及第一电容；
所述第一三极管的第一端与所述电源、所述第一电容的第一端相连，所述第一三极管的第二端与所述第一电阻单元的第二端、所述第一线圈的第二端相连，所述第一三极管的控制端与所述第一电容的第二端、所述第一电阻单元的第一端、所述第二电阻单元的第一端、所述第三电阻单元的第二端相连；
所述第二电阻单元的第二端与所述第二线圈的第二端相连，所述第三电阻单元的第一端用于接收所述点火信号。
3.根据权利要求2所述的脉冲点火控制电路，其特征在于，所述第一三极管为PNP三极管，所述第一三极管的第一端为PNP三极管的发射极，所述第一三极管的第二端为PNP三极管的集电极，所述第一三极管的控制端为PNP三极管的基极。
4.根据权利要求1所述的脉冲点火控制电路，其特征在于，所述开关模块包括第二三极管以及第二电容；
所述第二三极管的第一端与所述第一线圈的第一端相连，所述第二三极管的第二端接地，所述第二三极管的控制端与所述第二线圈的第一端、所述第二电容的第一端相连，所述第二电容的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的脉冲点火控制电路，其特征在于，所述第二三极管为NPN三极管，所述第二三极管的第一端为NPN三极管的集电极，所述第二三极管的第二端为NPN三极管的发射极，所述第二三极管的控制端为NPN三极管的基极。
6.一种脉冲点火器，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的脉冲点火控制电路以及点火电路；
所述点火电路用于根据所述第一线圈产生的震荡电压实现点火功能。
7.根据权利要求6所述的脉冲点火器，其特征在于，所述点火电路包括第三线圈、第一二极管、第二二极管、第三电容、高压包、第四电阻单元以及第五电阻单元；
所述第三线圈用于对所述第一线圈产生的震荡电压进行耦合升压；
所述第三线圈的第二端与所述第一二极管的正极相连，所述第一二极管的负极与所述第三电容的第一端、所述第二二极管的负极、所述第四电阻单元的第二端相连，所述第三电容的第二端与所述高压包初级线圈的第二端相连；
所述第三线圈的第一端、所述第二二极管的正极、所述第四电阻单元的第一端、所述高压包初级线圈的第一端以及所述高压包次级线圈的第一端连接所述第五电阻单元的第二端；
所述第五电阻单元的第一端接地，所述高压包次级线圈的第二端用作高压放电端。
8.根据权利要求7所述的脉冲点火器，其特征在于，所述第二二极管为续流二极管，所述点火电路还包括可控硅、第六电阻单元、第三二极管以及第四电容；
所述可控硅的第二端与所述第一二极管的负极相连，所述可控硅的第一端与所述第五电阻单元的第二端相连，所述可控硅的控制端与所述第六电阻单元的第二端、所述第四电容的第一端相连；
所述第六电阻单元的第一端与所述第三二极管的正极相连，所述第三二极管的负极与所述第三线圈上的抽头相连，所述第四电容的第二端连接所述第五电阻单元的第二端。
9.根据权利要求7所述的脉冲点火器，其特征在于，所述第二二极管为触发二极管。
10.一种家用电器，其特征在于，包括权利要求6-9任一所述的脉冲点火器。
11.根据权利要求10所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器包括燃气壁挂炉、燃气灶和/或燃气热水器。
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