CN201944897U - 一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置，包括有升压变压器，点火/测火针电极，地电极，正向偏压抗假火焰信号电路。正向偏压抗假火焰信号电路由第一积分电路，第二积分电路及给第一积分电路和第二积分电路提供正向偏压的供电电阻组成，第一积分电路和第二积分电路串联在一起，第一积分电路的输入端与副边绕组的第二端连接，第二积分电路的输出端作为火焰信号输出端。本装置对于强大的点火脉干扰和-VCC以下的假火焰信号都具有抗拒能力、较好的消除了燃气用具火焰检测电路中的“假火焰”信号，使燃气用具使用更加安全。

Description

一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置

[技术领域]

本实用新型涉及一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置。

[背景技术]

目前市场上燃气燃烧器普遍采用电子点火和离子感应式火焰检测电路，为了使电路更简化将原来电子点火“针”和离子感应“针”合并为一体，人们称为“双针合一”。点火时通过高压放电来引燃空燃混合气，测火时通过对火焰内的离子检测来测试火焰的正常燃烧状态，当火焰熄灭后，电路检测不到火焰燃烧信号而切断燃气控制电磁阀起到防止燃气泄漏保护作用，此结构中存在如下缺点：一是：点火的高压脉干扰火焰信号检测电路；二是：没有火焰时出现“有火”的“假火焰”信号等问题。

[实用新型内容]

本实用新型的目的是提供了一种抗“假火焰”信号“双针合一”的燃气用具点火装置，本装置应用信号与干扰脉的时间常数差异和电路嵌位技术，分别在不同电路中针对干扰源特征对信号进行积分和嵌位过滤处理，使真正的火焰信号得以重现，本装置对于强大的点火脉干扰和-VCC以下的假火焰信号都具有抗拒能力、较好的消除了燃气用具火焰检测电路中的“假火焰”信号，使燃气用具使用更加安全。

本实用新型的另一目的是：增加了抗漏电等设计，提高火焰感应电路在潮湿环境中使用时，适应绝缘电阻降低的能力，特别是本电路用于燃气灶具火焰测试时，较好的改善了对工作环境的适应性。

为了解决上述存在的问题，本实用新型采用了下列技术方案：

一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置，包括有升压变压器2，点火/测火针电极5，地电极6，该升压变压器2的原边绕组的第一端接高压点火电源输入端1，原边绕组的第二端通过点火开关3后接地；升压变压器2的副边绕组的第一端接点火/测火针电极5，副边绕组的第二端通过点火/测火转换开关4后接地电极6，副边绕组的第二端同时接交流极化电压输入端8，还包括有对影响火焰检测信号的干扰信号进行抑制的正向偏压抗假火焰信号电路，该电路由第一积分电路，第二积分电路及给第一积分电路和第二积分电路提供正向偏压的供电电阻17组成，第一积分电路和第二积分电路串联在一起，第一积分电路的输入端与副边绕组的第二端连接，第二积分电路的输出端作为火焰信号输出端，所述供电电阻一端与第二积分电路连接，另一端接供电电源19。

所述第一积分电路包括第一积分电阻11，第一积分电容12；第一积分电阻11和第一积分电容12串联后第一积分电阻11的一端接副边绕组的第二端，而第一积分电容12的一端接地，其中第一积分电阻11和第一积分电容12之间的节点作为第一积分电路的输出端。

所述第一积分电路中还包括有用于对正向脉冲进行抑制的第一嵌位二极管13，第一嵌位二极管13正向并联在第一积分电容12的两端。

所述第二积分电路包括第二积分电阻14，第二积分电容15，第二积分电阻14和第二积分电容15串联后第二积分电阻14与第一积分电路的输出端连接，而第二积分电容15的一端接地，其中第二积分电阻14和第二积分电容15之间的节点作为第二积分电路的输出端。

所述第二积分电路还包括有对负向脉冲进行抑制的第二嵌位二极管16，第二嵌位二极管16反向并联在第二积分电容15的两端。

所述升压变压器2的副边绕组的第一端在高压放电时设置为输出负极性高压脉冲。

所述火焰信号输出端无火时输出正极性电压，有火时输出负极性电压。

在点火开关3和点火/测火转换开关4之间连接有用于增加升压变压器与地之间的内阻而降低干扰脉幅度的阻尼电阻7。

本实用新型的有益效果是：

1、在结构上，本实用新型借鉴采用“双针合一”的电路结构形式，但在高压点火干扰和“假火焰”信号滤除方面做了有益的改进，在火焰检测电路中采用了两级积分器来处理火焰检测信号，第一级积分器中加入了正向嵌位二极管，主要目的用于抑制点火期间的高压脉冲干扰对火焰检测信号的影响，将火焰的负向信号与干扰的正向信号分离开来。第二级积分单元中加入了反向嵌位二极管用以防止过负电脉冲(干扰脉冲)对积分结果产生的影响，其次是对负电压进行嵌位避免它损坏测试输入端口器件。

2、在电路原理上，利用信号与主要干扰源的极性差异和正常信号与干扰脉冲之间的持续时间差异，特别是将这两个过程分开进行，较好的抑制干扰信号反映出真正火焰信号。

3、对于固定负电压等“假火焰”信号，本装置利用电位分压原理进行抑制，从信号输出端看进去从电源端所分得的电压为：≥1/2|VCC|，而从火焰检测端所分得的负压为：≤1/2|VCC|，其中|VCC|为一等于电源电压的绝对值。主要用于抑制由火焰检测装置与其它金属之间因电化效应所产生的“假火焰”信号，此干扰信号一般小于-2V。

[附图说明]

图1为本实用新型的原理图

[具体实施方式]

如图1所示，一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置，包括有升压变压器2，点火/测火针电极5，地电极6和正向偏压抗假火焰信号电路。该升压变压器2的原边绕组的第一端接高压点火电源输入端1，原边绕组的第二端通过点火开关3后接地；升压变压器2的副边绕组的第一端接点火/测火针电极5，副边绕组的第二端通过点火/测火转换开关4后接地电极6，副边绕组的第二端同时通过限流电阻10、交流通路电容9后接交流极化电压输入端8。在点火开关3和点火/测火转换开关4之间连接有阻尼电阻7，阻尼电阻7用于增加高压变压器与地之间的内阻，作用是降低干扰脉幅度。所述正向偏压抗假火焰信号电路用于抑制点火期间的高压脉冲干扰和火焰感应过程中的电化信号干扰，消除以上干扰对燃气用具使用过程产生的不利影响。该电路由第一积分电路，第二积分电路及给第一积分电路和第二积分电路提供正向偏压的供电电阻17组成，第一积分电路和第二积分电路串联在一起，第一积分电路的输入端与副边绕组的第二端连接，第二积分电路的输出端作为火焰信号输出端，所述供电电阻17一端与第二积分电路连接，另一端接供电电源19(VCC)。所述第一积分电路从火焰感应端接收电信号并进行处理；所述第二积分电路输入端连接第一积分电路输出端，火焰检测信号从第二积分电路输出端取得。所述供电电阻17同时给第一积分电路和第二积分电路提供正向偏压以电位区分方法来确认真实火焰信号滤出干扰。所述火焰信号输出端无火时输出正极性电压，有火时输出负极性电压。

所述第一积分电路包括第一积分电阻11，第一积分电容12；第一积分电阻11和第一积分电容12串联后第一积分电阻11的一端接副边绕组的第二端，而第一积分电容12的一端接地，其中第一积分电阻11和第一积分电容12之间的节点作为第一积分电路的输出端。为了对正向脉冲进行必要的抑制，应用电信号极性差异来区分火焰信号和干扰信号，所述第一积分电路中还包括有第一嵌位二极管13，第一嵌位二极管13正向并联在第一积分电容12的两端。

所述第二积分电路包括第二积分电阻14，第二积分电容15，第二积分电阻14和第二积分电容15串联后第二积分电阻14与第一积分电路的输出端连接，而第二积分电容15的一端接地，其中第二积分电阻14和第二积分电容15之间的节点作为第二积分电路的输出端。为了对反向脉冲进行必要的抑制，防止过电压损坏信号输入端口，限制火焰信号幅度提高检测电路响应速度，所述第二积分电路还包括有第二嵌位二极管16，第二嵌位二极管16反向并联在第二积分电容15的两端。

所述升压变压器2的副边绕组是负极性设置，即：放电高压脉冲到点火/测火电极5为负极性端，到阻尼电阻7为正极性端，这一设置为避免放电期间升压变压器2在阻尼电阻7产生负向干扰，引起系统的错误火焰信号判断。

本装置存在两条电通路，一是电子点火通路，二是火焰检测通路。点火通路由：高压点火电源输入端1、升压变压器2的原边绕组、点火开关3、点火/测火转换开关4、升压变压器2的副边绕组、点火/测火针电极5、地电极6等组成；火焰检测通路由：包括高压点火电源输入端1(极化电压端8)、交流通路电容9、限流电阻10、升压变压器2的副边绕组、点火/测火针电极5、地电极6、第一积分电阻11，第一积分电容12、第一嵌位二极管13、第二积分电阻14，第二积分电容15、第二嵌位二极管16、供电电阻17和火焰信号输出端18等组成，其中，点火/测火转换开关4在火焰测试时断开。

本实用新型工作过程为：

当点火开关3导通的一瞬间，高压点火电源输入端1通过升压变压器2的原边绕组到地形成电流通路在变压器副边产生约20KV脉冲宽度2μs～10μs高压脉冲，点火/测火转换开关4同时导通，这一脉冲在点火/测火针电极5与地电极6组成的点火间隙中产生放电，引燃空燃气混合气体；

火焰检测时点火/测火转换开关4关闭，极化电压端8为高频交流电压信号)，通过升压变压器2的副边、点火/测火针电极5与火焰中的正、负离子进行电荷交换，有火焰时点火/测火针电极5捕获负电荷，且将这一负电荷叠加在极化电压之上结果(改变了极化电压的正负半周平衡关系)使负半周电量增加。火焰信号的检出由第一积分电阻11、第一积分电容12和第一嵌位二极管13组成，在第一积分电容上获取负极性火焰信号，第一积分电路通过第一嵌位二极管13滤除正向脉冲干扰，检出负电压信号；由第二积分电阻14、第二积分电容15和第二嵌位二极管16组成第二积分电路对第一积分电路获取信号进一步滤波，得到一个稳定的火焰检测信号，供电电阻17为上拉电阻，其一端与供电电源19连接，其作用是提供一个偏压当没有火焰信号时，使输出为正极信号；且当检测信号幅度低于|VCC|时系统不产生“有火”信号输出。

本装置的工作步骤如下

第一步，点火时点火/测火转换开关4导通，提供高压点火通路，同时将火焰检测输入端对地，以避免高电压损坏火焰检测器件。

第二步，正极嵌位，由于开关内阻的影响会有部分干扰脉冲出现在第一级积分器中，这时嵌位二极管13导通将这一干扰信号吸收，值得注意的是：高压点火端应确定为负极性点火电压，即：点火期间在通道点火/测火转换开关4关闭上仅产生正极性干扰脉冲，以便于第一积分电路的有效工作。通过第一级积分电路的正负极性分离后，火焰检测信号因其在持续时间上远远长于正向干扰脉宽度，积分电路基本上消除了正向干扰脉冲对火焰信号的影响。

第三步，负极嵌位，负极嵌位与正极嵌位分开处理的理由是，在第一级积分电路中让微弱的火焰信号以最大化形式出现以扩大正负极性信号之间的差异，以得到尽可能强的火焰信号，负极嵌位放在第二级积分电路中处理，用意是防止负电压信号过强损坏火焰检测电路器件和防止过强的负极性电压延长积分电容15的放电时间降低火焰检测电路响应速度。

第四步，电化电位干扰处理，电路上设置：供电电阻17的值≤积分电阻11的值+积分电阻14的值，即：保证当没有火焰信号时，火焰信号输出端18得到大于1/2VCC的电压，以保证测试电路能够抵抗绝对值不大于VCC的负极性直流信号干扰。

Claims (8)

1.一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置，包括有升压变压器(2)，点火/测火针电极(5)，地电极(6)，该升压变压器(2)的原边绕组的第一端接高压点火电源输入端(1)，原边绕组的第二端通过点火开关(3)后接地；升压变压器(2)的副边绕组的第一端接点火/测火针电极(5)，副边绕组的第二端通过点火/测火转换开关(4)后接地电极(6)，副边绕组的第二端同时接交流极化电压输入端(8)，其特征在于还包括有对影响火焰检测信号的干扰信号进行抑制的正向偏压抗假火焰信号电路，该电路由第一积分电路，第二积分电路及给第一积分电路和第二积分电路提供正向偏压的供电电阻(17)组成，第一积分电路和第二积分电路串联在一起，第一积分电路的输入端与副边绕组的第二端连接，第二积分电路的输出端作为火焰信号输出端，所述供电电阻一端与第二积分电路连接，另一端接供电电源(19)。

2.根据权利要求1所述一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置，其特征在于所述第一积分电路包括第一积分电阻(11)，第一积分电容(12)；第一积分电阻(11)和第一积分电容(12)串联后第一积分电阻(11)的一端接副边绕组的第二端，而第一积分电容(12)的一端接地，其中第一积分电阻(11)和第一积分电容(12)之间的节点作为第一积分电路的输出端。

3.根据权利要求2所述一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置，其特征在于所述第一积分电路中还包括有用于对正向脉冲进行抑制的第一嵌位二极管(13)，第一嵌位二极管(13)正向并联在第一积分电容(12)的两端。

4.根据权利要求1所述一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置，其特征在于所述第二积分电路包括第二积分电阻(14)，第二积分电容(15)，第二积分电阻(14)和第二积分电容(15)串联后第二积分电阻(14)与第一积分电路的输出端连接，而第二积分电容(15)的一端接地，其中第二积分电阻(14)和第二积分电容(15)之间的节点作为第二积分电路的输出端。

5.根据权利要求4所述一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置，其特征在于所述第二积分电路还包括有对负向脉冲进行抑制的第二嵌位二极管(16)，第二嵌位二极管(16)反向并联在第二积分电容(15)的两端。

6.根据权利要求1所述一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置，其特征在于所述升压变压器(2)的副边绕组的第一端在高压放电时设置为输出负极性高压脉冲。

7.根据权利要求1至6任意一项所述一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置，其特征在于，所述火焰信号输出端无火时输出正极性电压，有火时输出负极性电压。

8.根据权利要求1至6任意一项所述一种抗假火焰信号双针合一的燃气用具点火装置，其特征在于在点火开关(3)和点火/测火转换开关(4)之间连接有用于增加升压变压器与地之间的内阻而降低干扰脉幅度的阻尼电阻(7)。

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