CN110671725A - 一种多灶头点火控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多灶头点火控制系统，包括：多组点火单元，所述点火单元发出开关信号；控制单元，所述控制单元的输入端与所述点火单元连接，接收来自点火单元的开关信号，根据所述点火单元和对应开关信号，输出触发信号和供电信号；多个点火模块，所述点火模块与灶头点火针连接，接收来自所述控制单元的触发信号，实现灶头点火；以及供电模块，与所述控制单元和点火模块连接，为所述控制单元和点火模块供电。本申请还提供了一种多灶头点火控制方法。本申请公开了用于控制多灶头的点火控制系统，由同一控制单元控制多个点火单元及对应的点火模块，实现多灶头产品点火时，点火频率的一致性，使得各灶头点火过程与点火反应均一致。
Description
技术领域
本发明涉及燃气灶点火技术领域，特别是涉及一种多灶头点火控制系统及方法。
背景技术
脉冲点火器的工作过程为：按下旋钮，使与旋钮连动的脉冲开关连通，高压元件通电后，产生高压放电，由高压线传给点火针，产生连续放电点火，随着旋钮转动，主燃烧器喷嘴打开，燃气从火孔流出被点燃。在按下旋钮的时候有时会发出“啪、啪、啪”的点火声，节奏较慢，但有时又会是节奏非常快的“啪啪啪啪啪、、、”的声音，这是由于点火频率的不一致性引起的。现有的灶头点火控制往往是针对单一灶头的，采用纯模拟电路，由于纯模拟电路中各个器件不是绝对一致的，这导致独立的相同电路模块在点火频率上很难做到一致，批量生产的产品点火频率也无法做到一致，同一个产品中的独立点火模块若进行同时点火动作的话，点火放电也不能做到一致，从而出现如前所述的使用问题，导致用户体验下降。
发明内容
本发明的目的在于解决针对单一灶头采用纯模拟电路容易造成点火频率不一致，用户体验差的问题，本发明提供了一种多灶头点火控制系统及方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种多灶头点火控制系统，包括：多组点火单元，所述点火单元发出开关信号；控制单元，所述控制单元的输入端与所述点火单元连接，接收来自点火单元的开关信号，根据所述点火单元和对应开关信号，输出触发信号和供电信号；多个点火模块，所述点火模块与灶头点火针连接，接收来自所述控制单元的触发信号，实现灶头点火；以及供电模块，与所述控制单元和点火模块连接，为所述控制单元和点火模块供电；所述供电信号控制供电模块为点火模块供电，所述触发信号控制点火模块的点火启动；所述每组点火单元对应一个点火模块。
进一步地，所述每个点火单元包括：灶头开关，用于发出开关信号；和信号处理电路，所述信号处理电路输入端与所述灶头开关连接，接收来自所述灶头开关的开关信号，并将所述开关信号转化为控制单元可识别的电信号，输出端与所述控制单元连接，将所述电信号传输至所述控制单元。
进一步地，所述信号处理电路，包括电阻R34，电容C11以及电容C22，所述电阻R34第一端、电容C11第一端与所述开关信号连接，电阻R34第二端与电容C22第一端、控制单元输入端连接，电容C11第二端和电容C22第二端均接地。
进一步地，所述信号处理电路，包括电容C17、电阻R43、电阻R44、三极管Q6、电阻R36以及电容C15，所述电阻R43第一端、电容C17第一端与所述开关信号连接，电阻R43第二端与电阻R44第一端、三极管Q6基极连接，三极管Q6发射极与电阻R44第二端、电容C17第二端连接并接地，三极管Q6集电极与电阻R36第一端、电容C15第一端、控制单元输入端连接，电阻R36第二端连接电源。
进一步地，所述每个点火模块包括：供电受控电路，包括受控端、电源端以及输出端，所述受控端与所述控制单元的供电信号输出端连接，电源端与所述供电模块连接，输出端与点火电路连接；和点火电路，用于触发点火，包括点火信号接收端和点火触发端，点火信号接收端与所述控制单元的触发信号输出端连接，点火触发端与灶头点火针连接。
进一步地，所述供电受控电路包括：二极管D0和自激振荡电路，所述二极管D0阳极与所述控制单元供电信号输出端连接，二极管D0阳极与所述自激振荡电路输入端连接，所述自激振荡电路电源端与所述供电模块连接，所述自激振荡电路输出端与所述点火电路连接。
进一步地，所述点火电路包括：二极管D1、可控硅D2、二极管D3、电阻R1、电容C1以及变压器T2；所述自激振荡电路输出端与二极管D1阳极连接，二极管D1负极与电阻R1第一端、电容C1第一端、可控硅D2阳极连接，可控硅D2控制极通过储能元件与所述控制单元触发信号输出端连接，可控硅D2阴极与电阻R1第二端、变压器T2初级绕组第一接线端、供电模块连接，电容C1第二端与变压器T2初级绕组第二接线端连接，变压器T2次级绕组输出端与所述灶头点火针连接。
本申请还提供了一种多灶头点火控制方法，适用于所述的一种多灶头点火控制系统，包括：
S10，检测来自所述点火单元的开关信号；
S20，控制单元判断所述开关信号是否有效，若否，则转至S10；
S30，控制单元识别所述开关信号所对应的点火模块，根据所述开关信号生成相应的供电信号和触发信号；
S40，供电模块根据所述供电信号为所述点火模块供电；
S50，所述点火模块根据所述触发信号进行点火启动，实现灶头点火。
进一步地，所述每个点火单元包括：灶头开关，用于发出开关信号；和信号处理电路，所述信号处理电路输入端与所述灶头开关连接，接收来自所述灶头开关的开关信号，并将所述开关信号转化为控制单元可识别的电信号，输出端与所述控制单元连接，将所述电信号传输至所述控制单元。
进一步地，所述点火模块包括：供电受控电路，包括受控端、电源端以及输出端，所述受控端与所述控制单元的供电信号输出端连接，电源端与所述供电模块连接，输出端与点火电路连接；和点火电路，用于触发点火，包括点火信号接收端和点火触发端，点火信号接收端与所述控制单元的触发信号输出端连接，点火触发端与灶头点火针连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：相对于现有技术只控制单一灶头开关的开和关，对于多灶头开关过程中由点火频率不一致性导致的点火反应的差异性未引起足够的重视，本申请建立了用于控制多灶头的点火控制系统，由同一控制单元控制多个点火单元及对应的点火模块，实现多灶头产品点火时，点火频率的一致性，使得各灶头点火过程与点火反应均一致。采用可控硅作为点火模块的触发元件，实现触发信号的外部控制，以实现触发电路在导通与截止状态之间切换，在宏观上实现点火频率可控。点火频率的可控性也导致多灶头点火时点火频率可以做到一致，且可以实现同时放电，用户端在使用时就不会再出现有的灶头的点火声是“啪、啪、啪”，有的灶头点火声是“啪啪啪啪啪、、、”，而听到的都是同样频率、节奏的打火声，用户体验更好。采用控制单元（例如单片机）提高了整个产品的可拓展性和智能化水平。
附图说明
图1是多灶头点火控制系统示意图；
图2是图1中信号检测电路的电路图；
图3是图1中信号处理电路的电路图；
图4是点火模块的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
一种多灶头点火控制系统，如图1所示，包括n组点火单元、控制单元、供电模块以及n个点火模块。点火单元与控制单元输入端连接，控制单元输出端与点火模块连接。每组点火单元对应一个点火模块。供电模块与控制单元（即图中的MCU）连接，为控制单元供电；供电模块还与点火模块连接，为点火模块供电。供电模块为控制单元和点火模型提供额定的工作电压及电流。控制单元为整个系统的逻辑处理与控制中心，可以选用单片机作为控制单元，与点火单元、点火模块连接，控制单元输出的供电信号（图1中A）控制供电模块为点火模块供电，控制单元输出的触发信号（图1中B）控制点火模块的点火启动。控制单元生成供电信号和触发信号的过程可以由硬件电路实现也可通过软件编程实现。
每个点火单元包括灶头开关和信号处理电路。灶头开关用于发出开关信号，当有人按下灶头开关时，意味着发出了开关信号。信号处理电路输入端与灶头开关连接，接收来自灶头开关的开关信号，并将开关信号转化为控制单元可识别的电信号，输出端与控制单元连接，将电信号传输至控制单元。具体的，对于具有AD转化功能的控制单元，如图2所示，信号处理电路包括电阻R34，电容C11以及电容C22，电阻R34第一端、电容C11第一端与开关信号连接，电阻R34第二端与电容C22第一端、控制单元输入端连接，电容C11第二端和电容C22第二端均接地。电容C11和电容C22起滤波的作用。
具体的，对于不具有AD转化功能的控制单元，如图3所示，信号处理电路将开关信号转化为控制单元可识别的TTL信号，包括电容C17、电阻R43、电阻R44、三极管Q6、电阻R36以及电容C15，电阻R43第一端、电容C17第一端与开关信号连接，电阻R43第二端与电阻R44第一端、三极管Q6基极连接，三极管Q6发射极与电阻R44第二端、电容C17第二端连接并接地，三极管Q6集电极与电阻R36第一端、电容C15第一端、控制单元输入端连接，电阻R36第二端连接电源。电容C17、电容C15起滤波作用。
每个点火模块包括点火电路30和供电受控电路20。点火电路30，用于实现灶头点火，直接与灶头上的点火针连接。供电受控电路20包括受控端、电源端以及输出端，受控端与控制单元供电信号输出端连接，输出端与点火电路30、触发电路连接，电源端与供电模块连接。具体地，如图4所示，供电受控电路20包括：二极管D0和自激振荡电路21，二极管D0阳极与控制单元供电信号输出端连接，二极管D0阳极与自激振荡电路21输入端连接，自激振荡电路21电源端与供电模块连接，自激振荡电路21输出端与点火电路30连接。点火电路30包括：二极管D1、可控硅D2、二极管D3、电阻R1、电容C1以及变压器T2；自激振荡电路21输出端与二极管D1阳极连接，二极管D1负极与电阻R1第一端、电容C1第一端、可控硅D2阳极连接，可控硅D2控制极通过储能元件与控制单元触发信号输出端连接，可控硅D2阴极与电阻R1第二端、变压器T2初级绕组第一接线端、供电模块连接，电容C1第二端与变压器T2初级绕组第二接线端连接，变压器T2次级绕组输出端与灶头点火针连接。电容C1用于存储放电能量，电阻R1的设置是出于安全考虑在不点火的时候将电容电量泄放掉。
一种多灶头点火控制系统实现多灶头控制的方法，包括以下步骤：
S10，检测来自点火单元的开关信号；按下灶头按钮相当于发出开关信号。
点火单元包括：灶头开关和信号处理电路。信号处理电路输入端与灶头开关连接，接收来自灶头开关的开关信号，并将开关信号转化为控制单元可识别的电信号，输出端与控制单元连接，将电信号传输至控制单元。
S20，控制单元判断开关信号是否有效，若否，则转至S10；判断开关信号是否有效由控制单元完成，开关信号通过信号处理电路转化为控制单元可识别的电信号，控制单元可以根据接收到的电信号的电平高低判断开关信号是否有效。
S30，控制单元识别开关信号所对应的点火模块，根据开关信号生成相应的供电信号和触发信号；
控制单元根据开关信号生成相应的供电信号和触发信号，可以通过硬件电路实现也可通过软件编程实现。
S40，供电模块根据供电信号为点火模块供电；
供电模块与点火模块连接，供电信号相当于一个常开开关，当控制单元发出供电信号时，开关闭合，供电模块为点火模块供电。点火模块包括：供电受控电路，包括受控端、电源端以及输出端，受控端与控制单元的供电信号输出端连接，电源端与供电模块连接，输出端与点火电路连接；和点火电路，用于触发点火，包括点火信号接收端和点火触发端，点火信号接收端与控制单元的触发信号输出端连接，点火触发端与灶头点火针连接。
S50，点火模块根据触发信号进行点火启动，实现灶头点火；
在供电模块为点火模块供电的情况下，点火模块接收触发信号后，启动点火电路30，点火电路30直接与灶头上的点火针连接，实现灶头点火。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.一种多灶头点火控制系统，其特征在于，包括多组点火单元，所述点火单元发出开关信号；
控制单元，所述控制单元的输入端与所述点火单元连接，接收来自点火单元的开关信号，根据所述点火单元和对应开关信号，输出触发信号和供电信号；多个点火模块，所述点火模块与灶头点火针连接，接收来自所述控制单元的触发信号，实现灶头点火；
以及供电模块，与所述控制单元和点火模块连接，为所述控制单元和点火模块供电；
所述供电信号控制供电模块为点火模块供电，所述触发信号控制点火模块的点火启动；所述每组点火单元对应一个点火模块。
2.根据权利要求1所述的一种多灶头点火控制系统，其特征在于，所述每个点火单元包括：
灶头开关，用于发出开关信号；
和信号处理电路，所述信号处理电路输入端与所述灶头开关连接，接收来自所述灶头开关的开关信号，并将所述开关信号转化为控制单元可识别的电信号，输出端与所述控制单元连接，将所述电信号传输至所述控制单元。
3.根据权利要求2所述的一种多灶头点火控制系统，其特征在于，所述信号处理电路，包括电阻R34，电容C11以及电容C22，所述电阻R34第一端、电容C11第一端与所述开关信号连接，电阻R34第二端与电容C22第一端、控制单元输入端连接，电容C11第二端和电容C22第二端均接地。
4.根据权利要求2所述的一种多灶头点火控制系统，其特征在于，所述信号处理电路，包括电容C17、电阻R43、电阻R44、三极管Q6、电阻R36以及电容C15，所述电阻R43第一端、电容C17第一端与所述开关信号连接，电阻R43第二端与电阻R44第一端、三极管Q6基极连接，三极管Q6发射极与电阻R44第二端、电容C17第二端连接并接地，三极管Q6集电极与电阻R36第一端、电容C15第一端、控制单元输入端连接，电阻R36第二端连接电源。
5.根据权利要求1所述的一种多灶头点火控制系统，其特征在于，所述每个点火模块包括：供电受控电路，包括受控端、电源端以及输出端，所述受控端与所述控制单元的供电信号输出端连接，电源端与所述供电模块连接，输出端与点火电路连接；和点火电路，用于触发点火，包括点火信号接收端和点火触发端，点火信号接收端与所述控制单元的触发信号输出端连接，点火触发端与灶头点火针连接。
6.根据权利要求5所述的一种多灶头点火控制系统，其特征在于，所述供电受控电路包括：二极管D0和自激振荡电路，所述二极管D0阳极与所述控制单元供电信号输出端连接，二极管D0阳极与所述自激振荡电路输入端连接，所述自激振荡电路电源端与所述供电模块连接，所述自激振荡电路输出端与所述点火电路连接。
7.根据权利要求6所述的一种多灶头点火控制系统，其特征在于，所述点火电路包括：二极管D1、可控硅D2、二极管D3、电阻R1、电容C1以及变压器T2；所述自激振荡电路输出端与二极管D1阳极连接，二极管D1负极与电阻R1第一端、电容C1第一端、可控硅D2阳极连接，可控硅D2控制极通过储能元件与所述控制单元触发信号输出端连接，可控硅D2阴极与电阻R1第二端、变压器T2初级绕组第一接线端、供电模块连接，电容C1第二端与变压器T2初级绕组第二接线端连接，变压器T2次级绕组输出端与所述灶头点火针连接。
8.一种多灶头点火控制方法，适用于权利要求1-7所述的一种多灶头点火控制系统，其特征在于，包括：
S10，检测来自所述点火单元的开关信号；
S20，控制单元判断所述开关信号是否有效，若否，则转至S10；
S30，控制单元识别所述开关信号所对应的点火模块，根据所述开关信号生成相应的供电信号和触发信号；
S40，供电模块根据所述供电信号为所述点火模块供电；
S50，所述点火模块根据所述触发信号进行点火启动，实现灶头点火。
9.根据权利要求8所述的一种多灶头点火控制方法，其特征在于，所述每个点火单元包括：灶头开关，用于发出开关信号；和信号处理电路，所述信号处理电路输入端与所述灶头开关连接，接收来自所述灶头开关的开关信号，并将所述开关信号转化为控制单元可识别的电信号，输出端与所述控制单元连接，将所述电信号传输至所述控制单元。
10.根据权利要求8所述的一种多灶头点火控制方法，其特征在于，所述点火模块包括：
供电受控电路，包括受控端、电源端以及输出端，所述受控端与所述控制单元的供电信号输出端连接，电源端与所述供电模块连接，输出端与点火电路连接；和点火电路，用于触发点火，包括点火信号接收端和点火触发端，点火信号接收端与所述控制单元的触发信号输出端连接，点火触发端与灶头点火针连接。
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