CN204704844U - 摇动触发点火的电弧打火机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种摇动触发点火的电弧打火机，摇动触发点火的电弧打火机，包括电源管理模块和点火控制模块；所述电源管理模块包括电源管理芯片，所述电源管理芯片的第一输入端连接有USB充电接口，所述电源管理芯片的第二输入端连接有充电电流监控电路，所述电源管理芯片连接有电源电路，所述电源管理芯片的第一输出端连接有充电状态指示器；采用上述技术方案的摇动触发点火的电弧打火机，具有点火电路工作可靠，可实现反复充电，使用安全、操作方便，节能，比气体打火机环保等有益效果。

Description

摇动触发点火的电弧打火机

技术领域

本实用新型涉及脉冲电弧打火机，尤其涉及一种摇动触发点火的电弧打火机的摇动触发点火的电弧打火机。

背景技术

现有打火机，包括电弧打火机，大多通过机械式开关，机械开关的实现，如安装在壳体上的微动开关，或者按钮操纵电子电路实现点火，使用不方便且不安全，而且现电弧打火机电路过于简单，电路工作可靠性差，使用几次后容易点不着火。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术所存在的上述问题，提供一种通过摇动控制元件及专用集成电子元器件实现自动安全点火的电弧打火机的摇动触发点火的电弧打火机。

本实用新型提供一种摇动触发点火的电弧打火机，摇动触发点火的电弧打火机，包括电源管理模块和点火控制模块；所述电源管理模块包括电源管理芯片，所述电源管理芯片的第一输入端连接有USB充电接口，所述电源管理芯片的第二输入端连接有充电电流监控电路，所述电源管理芯片连接有电源电路，所述电源管理芯片的第一输出端连接有充电状态指示器；所述点火控制模块包括打火机盖子开关、NE555时基电路、电弧发生电路、双MOS集成开关电路；所 述打火机盖子开关的输入端与电源电路连接，所述打火机盖子开关的第一输出端与NE555时基电路第一输入端连接，所述NE555时基电路的第二输入端连接有摇动触发开关，所述NE555时基电路的输出端与双MOS集成开关电路的第一输入端连接，所述打火机盖子开关的第二输出端与电弧发生电路的输入端连接。

在上述技术方案中，所述电源管理芯片包括充电管理模块、第一电子开关、第二电子开关、过热反馈电路和过压欠压检测电路，所述充电管理模块的第一输出端与所述第一电子开关输入端连接，所述充电管理模块的第二输出端与所述第二电子开关的输入端连接；所述充电管理模块第一输入端与所述过压欠压检测电路的输出端连接，所述充电管理模块第二输入端与所述过热反馈电路的输出端连接，所述充电管理模块第三输入端与所述充电电流监控电路的输出端连接，所述充电管理模块第四输入端与所述充电电流监控电路的输出端连接；所述第一电子开关的输入端分别与USB充电接口、电源电路连接；所述第二电子开关的输出端与所述充电状态指示器连接。

在上述技术方案中，所述电源管理芯片为LTC4055芯片。

本实用新型的点火控制电路包括NE555芯片为主控元件的单稳态集成电路、双MOS集成开关电路、摇动开关及触发信号输入电路，电源管理模块含有LED指示灯的充电指示电路以及可充电的电源电路，工作原理是，触发开关输入电路的输出端与主控集成电路中的触发电路连接，主控集成电路中的控制输出电路与双MOS集成开关电路的输入端的连接，双MOS集成开关电路导通后触发以 高压包T1、晶体管Q2为核心的自激振荡电路输出脉冲高压，脉冲高压击穿空气，结果是形成电弧，电弧火苗可以点燃香烟、蚊香和蜡烛等物体。

采用上述技术方案的摇动触发点火的电弧打火机，具有点火电路工作可靠，可实现反复充电，使用安全、操作方便，节能，比气体打火机环保等有益效果。

附图说明

图1是本实用新型的摇动触发点火的电弧打火机的电路原理框图。

图2是本实用新型的电源管理芯片的电路结构框图。

图3是是本实用新型的摇动触发点火的电弧打火机的电路图。

图中，1—电源管理芯片(1.1—充电管理模块；1.2—第一电子开关；1.3—第二电子开关；1.4—过热反馈电路)；2—USB充电接口；3—充电电流监控电路；4—电源电路；5—充电状态指示器；6-盖子开关；7-NE555时基电路；8-电弧发生电路；9-双MOS集成开关电路；10-摇动触发开关。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的摇动触发点火的电弧打火机作进一步说明：

如图1所示，本实用新型的摇动触发点火的电弧打火机，包括电源管理模块和点火控制模块；电源管理模块包括电源管理芯片1，电源管理芯片1的第一输入端连接有USB充电接口2，电源管理 芯片1的第二输入端连接有充电电流监控电路3，电源管理芯片1连接有电源电路4，电源管理芯片1的第一输出端连接有充电状态指示器5；点火控制模块包括打火机盖子开关6、NE555时基电路7、电弧发生电路8、双MOS集成开关电路9；打火机盖子开关6的输入端与电源电路4连接，打火机盖子开关6的第一输出端与NE555时基电路7第一输入端连接，NE555时基电路7的第二输入端连接有摇动触发开关10，所述NE555时基电路7的输出端与双MOS集成开关电路9的第一输入端连接，打火机盖子开关6的第二输出端与电弧发生电路8的输入端连接。

电源管理芯片1包括充电管理模块1.1、第一电子开关1.2、第二电子开关1.3、过热反馈电路1.4和过压欠压检测电路1.5，充电管理模块1.1的第一输出端与第一电子开关1.2输入端连接，充电管理模块1.1的第二输出端与第二电子开关1.3的输入端连接；充电管理模块1.1第一输入端与过压欠压检测电路1.5的输出端连接，充电管理模块1.1第二输入端与过热反馈电路1.4的输出端连接，充电管理模块1.1第三输入端与充电电流监控电路3的输出端连接，充电管理模块1.1第四输入端与充电电流监控电路3的输出端连接；第一电子开关1.2的输入端分别与USB充电接口2、电源电路4连接；第二电子开关1.3的输出端与充电状态指示器5连接。电源管理芯片1为LTC4055芯片。

本实用新型的设计原理如下：

如图2和图3所示，点火控制电路包括NE555芯片为主控元 件的主控集成电路U3、双MOS集成开关电路U2、摇动触发开关S2，含有LED指示灯D1的充电指示电路、高压发生器T1以及可充电的电源电路U1，所述摇动触发信号输入电路与主控集成电路U3中的第2脚连接，U3在盖子开关S1合上后进入单稳态工作模式，S2由于倒立安装平时工作在非合上状态，摇动打火机的时候，S2滚珠开关因为外力、角度作用内部滚珠滚动，S2在摇动过程中反复工作在合上、分开的状态，S2合上导通时把U3第2脚电位拉低从而触发U3单稳态电路,U3第3引脚输出高电平到U2，U2因此导通，U2导通引发以T1、Q2为核心的高压电弧电路工作，产生电弧火苗。U3第3脚输出的高电平延时输出8秒后自动变为低电平从而关闭电弧点火。这样达到安全节能目的。U3延时输出时间由C1、R3的电参数决定，本实施例延时采用8秒。

本实施例中，为方便使用，所述可充电的电源电路设有内置的聚合物锂电池BTI和MINI USB充电接口，可外接普通5V充电器，如手机充电器充电。

电源管理：如图3所示，当U1第4个引脚检测到4.2V至5.2V充电电压时，U1进入充电模式。充电电流的方向是从第4引脚流向第3引脚流向内置锂电池正极。充电电流150mA左右。电池电压满4.2V后，U1内部自动停止充电。充电过程中LED指示灯D1点亮，充满电后LED指示灯D1熄灭。待机电流约2uA。点火控制：如图3所示，盖子开关S1先合上，电路获得工作电压，U3进入单稳态工作模式，此时U3第3脚输出低电平，电弧发生 电路没输出，不产生电弧火苗。S2初始状态是断开状态，但由于摇动、摆动角度等外部原因，S2在摇动过程中会发生短时间合上从而导通。S2的瞬时导通触发了U3，U3改变工作模式，U3第3脚输出高电平并输出到U2的第4、5脚，U2因为获得高电平启动电压因此导通。U2导通后带动以T1、Q2、D2、R17组成的高压发生电路进入自激振荡状态，T1的初级产生100伏左右的脉冲电压，通过T1变压器的能量转换和匝数比转换，T1的次级产生8000伏左右的脉冲高压，T1用绝缘度极高的环氧树脂灌封，T1次级线头两端用高压线分别引出，两条高压引出线两端相向安装在陶瓷体中，陶瓷体点火部位露出的两高压线头相距约6MM距离，由于高压线头两端有8000伏左右的高压，该电压击穿空气从而产生连续的电弧火苗。电弧火苗不但可以点烟，还可以点燃蚊香、蜡烛、纸张等等，用途很广泛，且安全耐用。

自激振荡高压发生电路工作过程如下：

如图3所示，晶体管Q2工作于共发射极方式。Q2集电极电压通过变压器反馈回基级，而变压器绕组的接法实现正反馈。其工作过程根据三极管Q2的工作状态分为三个阶段：

在第一初始阶段，S1接通，接着S2由于摇动原因短时间接通，U3第2脚获得触发信号从第3脚输出延时8秒自动关闭的高电平，接着U2、Q2相继导通，此时流过T1初级线圈的电流不能突变，使得Q2集电极电压Uce急速减小，由于时间很短，在波形中表现为下降沿很陡。而经过线圈耦合，会使Q2基极电压Ube急速 增大。此时，Q2三极管工作在饱和状态(Ube>＝Uce)。Q2基极电流ib失去对集电极电流ic的控制。之后，随着时间增加，Uce会逐渐增加，Ube通过基极与发射极之间的放电而逐渐减少。基极电压Ube下降使得ib减小。

当ib减小到ic/β时,Q2晶体管又进入放大状态，即第2阶段。于是，ib的减小引起ic的减小，造成变压器绕组上感应电动势方向的改变，这一改变的趋势进一步引起ib的减小。如此又开始强烈的循环，直到晶体管迅速改变为截止状态。这一过程也很快，对应于脉冲的下降沿。在此过程中，电流强烈的变化趋势使得感应线圈上出现一个很大的感应电动势，Ube变成一个很大的负值。

当晶体管Q2截止后(第3阶段)，ic＝0，Uce经初级线圈逐渐上升到电源电压(变压器线圈中储存有少量能量，逐渐释放)。此时，电路通过43欧电阻(R17)和反馈线圈对Q2基极充电，Ube逐渐上升，当Ube上升到0.7v左右时，晶体管Q2重新开始导通(硅管完全导通的电压大约是0.7v)。于是下一个周期开始，重复三个阶段即形成自激振荡。

4)上述的1)至3)过程，T1因为自激振荡，能量传递到T1的次级，由于T1初级次级的匝数比原因，在次级产生8000伏左右的脉冲高压，该高压击穿空气，从而产生电弧火苗。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新 型的保护范围。

Claims (3)

1.一种摇动触发点火的电弧打火机，其特征在于：包括电源管理模块和点火控制模块；所述电源管理模块包括电源管理芯片(1)，所述电源管理芯片(1)的第一输入端连接有USB充电接口(2)，所述电源管理芯片(1)的第二输入端连接有充电电流监控电路(3)，所述电源管理芯片(1)连接有电源电路(4)，所述电源管理芯片(1)的第一输出端连接有充电状态指示器(5)；

所述点火控制模块包括打火机盖子开关(6)、NE555时基电路(7)、电弧发生电路(8)、双MOS集成开关电路(9)；所述打火机盖子开关(6)的输入端与电源电路(4)连接，所述打火机盖子开关(6)的第一输出端与NE555时基电路(7)第一输入端连接，所述NE555时基电路(7)的第二输入端连接有摇动触发开关(10)，所述NE555时基电路(7)的输出端与双MOS集成开关电路(9)的第一输入端连接，所述打火机盖子开关(6)的第二输出端与电弧发生电路(8)的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的摇动触发点火的电弧打火机，其特征在于：所述电源管理芯片(1)包括充电管理模块(1.1)、第一电子开关(1.2)、第二电子开关(1.3)、过热反馈电路(1.4)和过压欠压检测电路(1.5)，所述充电管理模块(1.1)的第一输出端与所述第一电子开关(1.2)输入端连接，所述充电管理模块(1.1)的第二输出端与所述第二电子开关(1.3)的输入端连接；所述充电管理模块(1.1)第一输入端与所述过压欠压检测电路(1.5)的输出端连接，所述充电管理模块 (1.1)第二输入端与所述过热反馈电路(1.4)的输出端连接，所述充电管理模块(1.1)第三输入端与所述充电电流监控电路(3)的输出端连接，所述充电管理模块(1.1)第四输入端与所述充电电流监控电路(3)的输出端连接；所述第一电子开关(1.2)的输入端分别与USB充电接口(2)、电源电路(4)连接；所述第二电子开关(1.3)的输出端与所述充电状态指示器(5)连接。

3.根据权利要求1或2所述的摇动触发点火的电弧打火机，其特征在于：所述电源管理芯片(1)为LTC4055芯片。