CN204300478U - 一种常闭型电磁阀控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种常闭型电磁阀控制电路，包括驱动电路、逻辑控制电路、电源装置、同相比例放大电路、电压比较电路、灶具电磁阀、电流互感器、半波整流正弦有效值电路，所述电源装置由交直流开关电源连接的降压型开关电源电路和极性变换开关电源电路组成，所述电流互感器、同相比例放大电路、半波整流正弦有效值电路、电压比较电路、逻辑控制电路以及驱动电路顺序连接，灶具电磁阀连接比较电路，本实用新型工作时通过检测及识别，在兼顾了气体探测器防护功能下，实现在任意时间内对电磁阀的有效自动控制，及时避免了有害气体泄露发生时可能带来的危害风险，达到增强安全防控的目的；在泄露报警解除时，无须手动复位，操作简单方便。

Description

一种常闭型电磁阀控制电路

技术领域

本实用新型涉及燃气器具用电磁阀控制技术领域，特别涉及监控以民用可燃气体为燃料的燃气器具安全的一种直流常闭型电磁阀的控制电路。

背景技术

为提高民用可燃气体使用安全性，现有以民用可燃气体为燃料的燃气器具或装置由气体探测器连接的电磁阀驱动电路与脉冲电磁阀配合或探测器驱动电路与电动机械手配合来实现安全防护功能，当可燃气体管路中的可探测气体发生泄露时，通过电磁阀驱动电路来控制关闭管路中的脉冲电磁阀或通过机械手关闭阀门，达到切断气源的目的。上述方式的控制存在如下缺点：1、控制手段单一，工作时对气路只能控制一次，脉冲电磁阀关闭或机械手完成关闭动作以后，都需要手动恢复到探测状态，这样操作很不方便；2、在极端条件下，如遇断电状态或遇探测器丧失功能时，装置都无法保持正常工作状态，在此期间发生危害气体泄露状况，可燃气体会因为气路一直处于导通状态形成持续泄露，从而非常危险存在一定的安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷和问题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种直流常闭型电磁阀的控制电路，该控制电路简易安全，能自动、有效地检测和保护电磁阀工作，及时切断气源，提高安全使 用性。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种常闭型电磁阀控制电路，包括驱动电路、逻辑控制电路、电源装置、同相比例放大电路、电压比较电路、灶具电磁阀、电流互感器、半波整流正弦有效值电路，所述电源装置由交直流开关电源连接的降压型开关电源电路和极性变换开关电源电路组成，所述电流互感器、同相比例放大电路、半波整流正弦有效值电路、电压比较电路、逻辑控制电路以及驱动电路顺序连接，灶具电磁阀连接比较电路。

上述技术方案中，所述驱动电路连接直流电磁阀与探测器。

上述技术方案中，所述降压型开关电源电路和极性变换开关电源电路分别与交直流开关电源连接。

上述技术方案中，还包括与逻辑控制电路连接的指示灯。

上述技术方案中，还包括与逻辑控制电路连接的按键。

上述技术方案中，灶具电磁阀连接同相比例放大电路以及电压比较电路后再连接比较电路。

上述技术方案中，还包括热电偶点火器，电偶点火器连接电压比较电路后连接逻辑控制电路。

本实用新型工作时通过检测及识别，在兼顾了气体探测器防护功能下，实现在任意时间内对电磁阀的有效自动控制，及时避免了有害气体泄露发生时可能带来的危害风险，相对减少了可能出现燃气意外事故发生的概率，达到增强安全防控的目的；在泄露报警解除时，无须手动复位，操作简单方便。

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是降压型开关电源电路图。

图3是极性变换开关电源电路图。

图4是同相比例放大电路图。

图5是同相比例放大电路及电压比较放大电路

图6是电压比较电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，作为实施例所示的一种常闭型电磁阀控制电路，包括驱动电路、逻辑控制电路、电源装置、同相比例放大电路、电压比较电路、电磁阀、电流互感器、半波整流正弦有效值电路、按键，指示灯，所述驱动电路连接直流电磁阀与探测器，按键与指示灯分别 与逻辑控制电路连接。

电源装置由交直流开关电源、降压型开关电源电路和极性变换开关电源电路连接组成，降压型开关电源电路和极性变换开关电源电路分别与交直流开关电源连接，交直流开关电源将220VAC转换为24VDC，用于直流电磁阀和控制电路的供电，降压型开关电源电路将24VDC降压至+5VDC；极性变换开关电源电路将24VDC转换为-5VDC给运算放大器提供负电压。

所述电流互感器、同相比例放大电路、半波整流正弦有效值电路、电压比较电路以及逻辑控制电路以及驱动电路顺序连接，电磁阀连接比较电路。

上述技术方案应用时，电磁阀也可以为热电偶点火器。

上述技术方案应用时，如果电磁阀为热电偶电磁阀，则热电偶电磁阀连接同相比例放大电路以及电压比较电路后再连接比较电路。

当本实用新型用在家用天然气热水器时，家用天然气热水器的单相交流电机的工作电流连接电流互感器、同相比例放大电路、半波整流正弦有效值电路、电压比较放大电路以及逻辑控制电路，工作电流在通过电流互感器取样电阻得到交流电压信号，然后由OP07组成的同相比例放大电路进行放大，再采用LM358组成的半波整流正弦有效值电路转换得到直流电压，发送至由LM324组成的电压比较放大电路，与预设的阈值(约0.6V)进行比较，大于该阈值则输出低电平至单片机IO口，若小于该阈值则使单片机IO口保持高电平。

当本实用新型用在家用灶具时，灶具电磁阀处于吸合状态时，电 磁阀线圈两端存在电压降，将该电压信号发送至由LM324组成电压比较放大电路，与预设的电压阈值(0.9V)进行比较，大于该阈值则输出低电平至单片机IO口，若小于该阈值则使单片机IO口保持高电平；或者家用灶具热电偶点火器点火过程中存在点火电流，采用100mΩ的取样电阻得到直流电压信号，发送至LM324组成的电压比较放大电路，与预设的阈值(1.3mV)进行比较，大于该阈值则输出低电平至单片机IO口，若小于该阈值则使单片机IO口保持高电平；或者灶具电磁阀采用热电偶电磁阀，热电偶电磁阀正常工作时产生电压降，由于电压偏低无法直接进行比较放大，由LM324组成的同相比例放大电路放大30倍后，再与预设的阈值(75mV)进行比较，大于该阈值则输出高电平信号，小于该阈值则输出低电平信号；输出的电平信号与LM324组成的电压比较放大电路预设的阈值650mV进行比较，大于该阈值则输出低电平至单片机IO口，若小于该阈值则使单片机IO口保持高电平，两个热电偶只要任何一个正常工作，即可将单片机IO口拉低。

逻辑控制电路由STC15F104单片机组成，接收由LM324组成的电压比较放大电路输出的低电平信号，通过有无点火电流来判断点火器的类型是普通型还是热电偶型。对于普通型点火器，要检测灶具电磁阀电压、单相交流电机启停状态进行逻辑控制；对于热电偶型点火器，要检测热电偶点火器电压是否正常、单相交流电机的启停状态进行逻辑控制。

功能按键用于切换工作模式，默认为自动工作模式，奇数次按动 为手动模式，偶数次按动为自动模式。

指示灯用于指示直流电磁阀工作状态，亮为电磁阀导通状态、灭为电磁阀常闭状态。

驱动电路采用N沟道功率场效应管IRLR7843控制电磁阀电源通断，逻辑控制电路输出低电平时场效应管导通，否则截止。在直流电磁阀的供电回路中串接了气体探测器输出电路，探测器工作时，当被探测的气体属于安全范围值以内时，在电路中是处于闭合状态，反之则处于断开状态，实现切断气源保障安全的功能。

如图2所示，降压型开关电源电路采用24VDC供电，串接D2用于防止电源反接保护；C12用于电源滤波，耐压值要求35V及以上；C1和C6用于输出电源滤波，耐压值要求10V及以上；R1、R5与R6用于调整输出电压为+5V±5％，要求电阻精度为±1％，必要时可对阻值进行调整。

如图3所示，极性变换开关电源电路采用24V供电，同样串接了D2用于防止电源反接保护；R18和R19用于调节输出电压为-5V，输出电压精度无要求；C2和C7用于输出电源滤波，耐压值要求10V及以上。

如图4所示，电流互感器同相比例放大电路采用OP07设计，放大倍数为50倍；R28为交流电流取样电阻，用于得到交流电压信号；R26和R29用于调整放大倍数。

如图5所示，热电偶同相比例放大电路及电压比较放大电路采用LM324设计，电路的左侧为双通道的同相比例放大电路，放大倍数为 30倍；电路的右侧为双通道的电压比较放大电路。R3和R50用于调整通道1的放大倍数，R4和R51用于调整通道2的放大倍数；R30和R27用于设置阈值电压，R27阻值为1.5k时阈值电压约75mV，可识别1.2mV的热电偶电压；D6和D7用于隔离双通道的电压比较放大电路输出，两个热电偶只要任何一个正常工作即可输出高电平信号。

如图6所示，电压比较放大电路采用LM324设计，4个通道分别用于单相交流电机的启停状态识别、热电偶点火器点火电流有无识别、普通电磁阀工作状态识别和热电偶电磁阀工作状态识别。R43与R44用于调整点火电流的阈值电压，图示的阻值得到的阈值电压为1.3mV，电流取样电阻为100mΩ，可识别的点火电流为17mA；R45与R24用于调整热电偶阈值电压；R46与R47用于调整单相交流电机电流的阈值电压，R47要安装多圈精密可调电阻，先粗调为1.2k，在电路通电状态时再进行精调，保证单相交流电机待机与启动时能有效区分即可。R20与R2用于调整普通电磁阀的阈值电压，图示的阈值电压为0.9V。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种常闭型电磁阀控制电路，其特征在于：包括驱动电路、逻辑控制电路、电源装置、同相比例放大电路、电压比较电路、灶具电磁阀、电流互感器、半波整流正弦有效值电路，所述电源装置由交直流开关电源连接的降压型开关电源电路和极性变换开关电源电路组成，所述电流互感器、同相比例放大电路、半波整流正弦有效值电路、电压比较电路、逻辑控制电路以及驱动电路顺序连接，灶具电磁阀连接比较电路。

2.根据权利要求1所述的一种常闭型电磁阀控制电路，其特征在于：所述降压型开关电源电路和极性变换开关电源电路分别与交直流开关电源连接。

3.根据权利要求2所述的一种常闭型电磁阀控制电路，其特征在于：所述驱动电路连接直流电磁阀与探测器。

4.根据权利要求3所述的一种常闭型电磁阀控制电路，其特征在于：还包括与逻辑控制电路连接的指示灯。

5.根据权利要求4所述的一种常闭型电磁阀控制电路，其特征在于：还包括与逻辑控制电路连接的按键。

6.根据权利要求5所述的一种常闭型电磁阀控制电路，其特征在于：电磁阀连接同相比例放大电路及电压比较电路后再连接比较电路。

7.根据权利要求6所述的一种常闭型电磁阀控制电路，其特征在于：还包括热电偶点火器，电偶点火器连接电压比较电路后连接逻辑控制电路。