CN203872082U - 干电池打火器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所述干电池打火器，包括直流电源、直流升压级与打火输出级，所述直流升压级与打火输出级通过高压线与低压线对应连接，所述低压线接地；所述直流升压级由第一升压级和第二升压级组成。本实用新型所述干电池打火器采用两级升压方式进行直流升压后，再以方波直流电压打火，大幅提升了打火电压，延长了干电池更换时间，提高了打火的成功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子器件领域，具体地，涉及一种干电池打火器。
背景技术
目前在燃气炉具，燃气式热水器上普遍使用电子点火电极作为点火器引燃燃气，通常使用两节干电池作为电源，电池电量用尽之后，需要更换电池从而给使用者造成不便，频繁更换电池也带来相当的环境污染。
同时，当电池使用一段时间后电压下降，或由于打火电极生锈性能老化，或南北气候或季节差异造成的空气介电常数变化，造成打火电极两端电压不足以击穿空气产生火花，需要提升打火电压。
实用新型内容
为克服现有技术打火电极使用不便，以及由于各种原因可能造成电压不能达到击穿阈值的技术缺陷，本实用新型公开了一种干电池打火器。
本实用新型所述干电池打火器，包括直流电源、直流升压级与打火输出级，所述直流升压级与打火输出级通过高压线与低压线对应连接，所述低压线接地；
所述直流升压级由第一升压级和第二升压级组成，所述第一升压级由电感、方波发生器、功率NMOS管、功率二极管组成，所述电感连接在直流电源正极和功率二极管正极之间，所述功率NMOS管的源极和漏极分别连接功率二极管正极和地线，栅极与方波发生器的方波输出端连接；
所述功率二极管负极与地之间还连接有第一电容；
所述第二升压级由四个开关组成桥式结构，第一开关和第四开关串联在功率二极管负极和打火输出级之间，第二开关和第三开关串联在功率二极管负极和地之间；所述第一开关、第二开关的控制端，第三开关、第四开关的控制端分别与一对互为反相的时钟信号连接；
所述打火输出级由变压器、充电支路和RC支路组成，所述RC支路由串联在高压线和低压线之间的第一电阻和第三电容组成，所述第三电容接低压线，所述充电支路由三极管和双向雪崩二极管组成，所述双向雪崩二极管连接在三极管基极和第一电阻与第三电容公共端之间，所述三极管的发射极和集电极分别连接低压线和变压器原边第一输入端，变压器原边第二输出端连接高压线。
优选的，所述一对互为反相的时钟信号由方波发生器提供。
优选的，所述变压器原边第二输出端通过限流电阻连接高压线。
具体的，所述三极管被可控硅器件替代，所述可控硅器件的控制端与双向雪崩二极管连接。
具体的，所述方波发生器为HXO-NG系列任意一款。
本实用新型所述干电池打火器采用两级升压方式进行直流升压后，再以方波直流电压打火，大幅提升了打火电压，延长了干电池更换时间，提高了打火的成功率。
附图说明
图1是本实用新型一种具体实施方式示意图；
附图中标记及相应的零部件名称：DC-干电池，L-电感，PN-功率NMOS管，PD-功率二极管，PW-方波发生器，K1-第一开关，K2-第二开关，K3-第三开关，K4-第四开关，C1-第一电容，C2-第二电容，C3-第三电容，C4-滤波电容，R1-第一电阻，R3-限流电阻，D1-可控硅器件，T-变压器，VS1-双向雪崩二极管，AC-交流输入端。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
本实用新型所述干电池打火器，包括直流电源、直流升压级与打火输出级，所述直流升压级与打火输出级通过高压线与低压线对应连接，所述低压线接地；
所述直流升压级由第一升压级和第二升压级组成，所述第一升压级由电感、方波发生器、功率NMOS管、功率二极管组成，所述电感连接在直流电源正极和功率二极管正极之间，所述功率NMOS管的源极和漏极分别连接功率二极管正极和地线，栅极与方波发生器的方波输出端连接；
所述功率二极管负极与地之间还连接有第一电容；
所述第二升压级由四个开关组成桥式结构，第一开关和第四开关串联在功率二极管负极和打火输出级之间，第二开关和第三开关串联在功率二极管负极和地之间；所述第一开关、第二开关的控制端，第三开关、第四开关的控制端分别与一对互为反相的时钟信号连接；
所述打火输出级由变压器、充电支路和RC支路组成，所述RC支路由串联在高压线和低压线之间的第一电阻和第三电容组成，所述第三电容接低压线，所述充电支路由三极管和双向雪崩二极管组成，所述双向雪崩二极管连接在三极管基极和第一电阻与第三电容公共端之间，所述三极管的发射极和集电极分别连接低压线和变压器原边第一输入端，变压器原边第二输出端连接高压线
第一升压级的作用在于对干电池的输出电压利用BOOST架构以恒定升压比例上升，利用本发明所述的升压级，在功率二极管PD的输出端，无损耗的理想状态下，可以得到输出电压VOUT=VIN/（1-D），其中VIN为干电池的输出正电压，D为方波发生器输出到功率NMOS管PN栅极的方波占空比。
第二升压级的作用利用电荷泵原理做周期性动作，例如在前半周期，第一开关K1和第二开关K2闭合，第三开关K3和第四开关K4断开，在第二电容C2得到的电压为在第一升压级的输出电压VX1，在后半周期，第一开关K1和第二开关K2断开，第三开关K3和第四开关K4闭合，由于电容C2两端电荷量守恒，在电容C2上极板电压抬升，上、下极板间电压压差保持为VX1，在下极板电压为VX1的情况下，上极板电压升高至2VX1。
第二升压级的作用不仅实现倍压，同时在输出端可以得到周期震荡的方波信号，供后续的打火输出级使用。
上述四个开关可以选择NMOS管实现，控制信号由一对反相时钟信号控制即可，当然优选从本实用新型中已有的方波发生器中获取。
方波发生器优选选择鸿星公司的HXO-NG系列晶振，以上产品的工作电压低，可以在1.2-1.8V的电压范围内正常工作，适合一节干电池即可使用，提升功率二极管输出电压，供给后续电路适用。
打火输出级的双向雪崩二极管VS1，三极管D3，RC支路组成周期振荡回路，在高压线得到高压直流电压后，向第三电容C3通过第一电阻R1充电，充电电流被R1所限制，C3端电压上升，当上升到VS1的击穿电压时，三极管D3导通，在变压器原边造成电压剧烈变化，从而在变压器副边感应出高压，在两个打火电极F1，F2之间产生火花。同时直流升压级的电压由于自身的周期变化开始下降，同时通过导通的VS1、D3及变压器原边泄放，泄放完后双向雪崩二极管关断，火花持续一定时间后消失，消失后继续充电过程，形成周期性充电过程，该周期持续时间例如对C3=0.1微法，R1=470K，大约为30毫秒左右。所述三极管也可以被可控硅器件替代，所述可控硅器件的控制端与双向雪崩二极管连接。
优选的，为避免打火输出级在感应电压过程中的突发大电流，可以在变压器原边第二输出端连接，通过限流电阻连接高压线。
如上所述，可较好的实现本实用新型。
Claims (1)
1.干电池打火器，包括直流电源、直流升压级与打火输出级，所述直流升压级与打火输出级通过高压线与低压线对应连接，所述低压线接地；
其特征在于，所述直流升压级由第一升压级和第二升压级组成，所述第一升压级由电感、方波发生器、功率NMOS管、功率二极管组成，所述电感连接在直流电源正极和功率二极管正极之间，所述功率NMOS管的源极和漏极分别连接功率二极管正极和地线，栅极与方波发生器的方波输出端连接；
所述功率二极管负极与地之间还连接有第一电容；
所述第二升压级由四个开关组成桥式结构，第一开关和第四开关串联在功率二极管负极和打火输出级之间，第二开关和第三开关串联在功率二极管负极和地之间；所述第一开关、第二开关的控制端，第三开关、第四开关的控制端分别与一对互为反相的时钟信号连接；
所述打火输出级由变压器、充电支路和RC支路组成，所述RC支路由串联在高压线和低压线之间的第一电阻和第三电容组成，所述第三电容接低压线，所述充电支路由三极管和双向雪崩二极管组成，所述双向雪崩二极管连接在三极管基极和第一电阻与第三电容公共端之间，所述三极管的发射极和集电极分别连接低压线和变压器原边第一输入端，变压器原边第二输出端连接高压线。
2.根据权利要求1所述的干电池打火器，其特征在于，所述一对互为反相的时钟信号由方波发生器提供。
3.根据权利要求1所述的干电池打火器，其特征在于，所述变压器原边第二输出端通过限流电阻连接高压线。
4.根据权利要求1所述的干电池打火器，其特征在于，所述三极管被可控硅器件替代，所述可控硅器件的控制端与双向雪崩二极管连接。
5.根据权利要求1所述的干电池打火器，其特征在于，所述方波发生器为HXO-NG系列任意一款。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420274103.2U CN203872082U (zh) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | 干电池打火器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201420274103.2U CN203872082U (zh) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | 干电池打火器 |
Publications (1)
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| CN203872082U true CN203872082U (zh) | 2014-10-08 |
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| CN (1) | CN203872082U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107580749A (zh) * | 2015-03-13 | 2018-01-12 | 佩里格林半导体公司 | 用于促进绝热的电容器间电荷传输的具有电感器的dc‑dc变压器 |
-
2014
- 2014-05-27 CN CN201420274103.2U patent/CN203872082U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN107580749A (zh) * | 2015-03-13 | 2018-01-12 | 佩里格林半导体公司 | 用于促进绝热的电容器间电荷传输的具有电感器的dc‑dc变压器 |
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