CN207180050U - 具有有害气体浓度检测及双重保护功能的燃气热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有有害气体浓度检测及双重保护功能的燃气热水器，包括主控模块、风机、用于驱动所述风机的风机驱动电路、电磁阀以及用于驱动所述电磁阀的电磁阀驱动电路，还包括气体探测报警单元，所述气体探测报警单元包括单片机及气体传感器，所述单片机的通信端与所述主控模块连接，控制端连接开关电路后其中一路与所述风机驱动电路连接，另外一路与所述电磁阀驱动电路连接，所述主控模块具有风机控制端和电磁阀控制端，所述主控模块的风机控制端与所述风机驱动电路连接，所述主控模块的电磁阀控制端与所述电磁阀驱动电路连接。本实用新型的燃气热水器实现了双重保护，可靠性更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃气热水器技术领域，具体地说，是涉及一种具有有害气体浓度检测及双重保护功能的燃气热水器。
背景技术
燃气热水器在燃烧不充分时会生成较多CO气体，CO超过一定浓度就会对人体造成伤害，甚至死亡。现在部分机器增加了CO报警器检测模块，当模块检测到CO浓度超过预设值后，给控制板发送通讯信号，控制板通过单片机控制电路关闭热水器的电磁阀，同时启动风机排风，通过这种方式来保证用户人身安全。但是当报警器与主控板的通讯出现故障或者主控板单片机异常，如果此时CO浓度超标报警器报警，那么热水器的电磁阀会出现无法关闭，无法风机启动排风的问题。这种情况下，用户使用热水器的安全得不到充分保障。
发明内容
本实用新型为了解决现有燃气热水器有有害气体泄漏保护措施不严谨，存在安全隐患的技术问题，提出了一种具有有害气体浓度检测及双重保护功能的燃气热水器，可以解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种具有有害气体浓度检测及双重保护功能的燃气热水器，包括主控模块、风机、用于驱动所述风机的风机驱动电路、电磁阀以及用于驱动所述电磁阀的电磁阀驱动电路，还包括气体探测报警单元，所述气体探测报警单元包括单片机及气体传感器，所述单片机的通信端与所述主控模块连接，控制端连接开关电路后其中一路与所述风机驱动电路连接，另外一路与所述电磁阀驱动电路连接，所述主控模块具有风机控制端和电磁阀控制端，所述主控模块的风机控制端与所述风机驱动电路连接，所述主控模块的电磁阀控制端与所述电磁阀驱动电路连接。
进一步的，所述开关电路包括第一电容、第一二极管、第四NPN三极管、以及第五NPN三极管，所述第一电容一端与所述单片机的控制端连接，另外一端通过所述第一二极管分别与所述第四NPN三极管的基极以及第五NPN三极管的基极连接，所述第四NPN三极管的集电极与所述风机驱动电路连接，所述第五NPN三极管的集电极与所述电磁阀驱动电路连接。
进一步的，所述第四NPN三极管的基极以及第五NPN三极管的基极通过连接第三电解电容后与地连接，且所述第四NPN三极管的基极以及第五NPN三极管的基极与所述第三电解电容的正极连接，所述第一二极管的正极还通过连接第六二极管后与地连接，所述第一二极管的正极与所述第六二极管的负极连接。
进一步的，所述电磁阀驱动电路包括第一电解电容、第一NPN三极管、第二NPN三极管，所述第一电解电容的正极与所述主控模块的电磁阀控制端连接，负极与所述第一NPN三极管的基极连接，所述第一NPN三极管的基极同时与所述第五NPN三极管的集电极连接，所述第一NPN三极管的集电极与第一直流电源连接，发射极其中一路与地连接，另外一路与所述第二NPN三极管的基极连接，所述第二NPN三极管的集电极与第二直流电源连接，发射极连接地，所述电磁阀的两端分别与所述第二直流电源的集电极和发射极连接。
进一步的，所述第一电解电容的正极还通过一支路与地连接，所述第一电解电容的负极还通过一支路与第二二极管的负极连接后与地连接。
进一步的，所述风机驱动电路包括第三NPN三极管、PMOS管、第二电解电容，所述PMOS管的源极与第二直流电源连接，栅极与所述第三NPN三极管的集电极连接，所述PMOS管的漏极其中一路连接电感后与所述第二电解电容的正极连接，所述PMOS管的漏极另外一路连接第三二极管的负极后与地连接，所述第二电解电容的负极与地连接，所述风机的两端分别连接在所述第二电解电容的两端，所述第三NPN三极管的基极其中一路与所述第四NPN三极管的集电极连接，另外一路与所述主控模块的风机控制端连接。
进一步的，所述第二电解电容的两端还连接有第四二极管，所述第四二极管的正极与地连接，所述第四二极管的负极与所述第二电解电容的正极连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的具有双重保护的燃气热水器，可以在气体探测报警单元与主控模块正常通信时将气体浓度检测信号发送给主控模块由主控模块控制风机以及电磁阀，在通信异常时气体探测报警单元可以直接控制风机以及电磁阀，实现了双重保护，可靠性更高。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型所提出的燃气热水器的一种实施例原理方框图；
图2是本实用新型所提出的燃气热水器的一种实施例电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，本实施例提出了一种具有有害气体浓度检测及双重保护功能的燃气热水器，如图1所示，包括主控模块、风机、用于驱动所述风机的风机驱动电路、电磁阀以及用于驱动电磁阀的电磁阀驱动电路，还包括气体探测报警单元，气体探测报警单元包括单片机及气体传感器，单片机的通信端与主控模块连接，控制端连接开关电路后其中一路与风机驱动电路连接，另外一路与电磁阀驱动电路连接，主控模块具有风机控制端和电磁阀控制端，主控模块的风机控制端与风机驱动电路连接，主控模块的电磁阀控制端与电磁阀驱动电路连接。其中，主控模块为燃气热水器的主控，一般安装于燃气热水器的电路板上，气体探测报警单元作为一个独立的电路，其气体传感器用于检测燃气、一氧化碳等有害气体浓度，并发送至单片机，其单片机能够分析判断有害气体浓度是否超标，并将结果发送至主控模块，当单片机能够与主控模块正常通信时，由主控模块控制风机开启以及电磁阀关闭，当单片机与主控模块通信异常时，单片机可以直接控制风机开启以及电磁阀关闭，以便于将有害气体及时排出室外，以及关闭燃气管道的电磁阀防止继续向室内泄漏燃气，实现了在任何情况下只要有害气体浓度超标，均可以实现控制风机开启以及电磁阀关闭，具有双重保障，可靠性更高。
作为一个优选的实施例，如图2所示，MCU1为气体探测报警单元的单片机，MCU2为主控模块，开关电路包括第一电容C1、第一二极管D1、第四NPN三极管N4、以及第五NPN三极管N5，第一电容C1一端与单片机MCU1的控制端连接，另外一端通过第一二极管D1分别与第四NPN三极管N4的基极以及第五NPN三极管N5的基极连接，第四NPN三极管N4的集电极与风机驱动电路连接，第五NPN三极管N5的集电极与电磁阀驱动电路连接。当单片机MCU1与MCU2通讯正常时，单片机MCU1的控制端输出信号为固定电平，因为第一电容C1隔直流，所以第四NPN三极管N4和第五NPN三极管N5截止。此时第四NPN三极管N4以及第五NPN三极管N5的后端不影响风机和电磁阀驱动电路，此时风机和电磁阀只被主控模块MCU2对应管脚信号控制。
当单片机MCU1与MCU2通信异常或者主板MCU异常时，导致MCU1与MCU2通讯中断，此时如气体探测报警单元检测到有害气体浓度超标，则单片机MCU1的控制端输出方波信号，因为第一电容C1隔直流通交流，所以第四NPN三极管N4以及第五NPN三极管N5导通，可以用于控制其后端的风机以及电磁阀。
第四NPN三极管N4的基极以及第五NPN三极管N5的基极通过连接第三电解电容C3后与地连接，且第四NPN三极管N4的基极以及第五NPN三极管N5的基极与第三电解电容C3的正极连接，第一二极管D1的正极还通过连接第六二极管D6后与地连接，第一二极管D1的正极与第六二极管D6的负极连接。由于当单片机MCU1直接控制电磁阀以及风机时，单片机MCU1的控制端输出方波信号，第三电解电容C3用于在单片机MCU1的控制端输出高电平时蓄电，在单片机MCU1的控制端输出低电平时放电，使得第四NPN三极管N4的基极以及第五NPN三极管N5的基极始终为高电平，也即始终保持导通。
电磁阀驱动电路包括第一电解电容E1、第一NPN三极管N1、第二NPN三极管N2，第一电解电容E1的正极与主控模块MCU2的电磁阀控制端连接，负极与第一NPN三极管N1的基极连接，第一NPN三极管N1的基极同时与第五NPN三极管N5的集电极连接，第一NPN三极管N1的集电极与第一直流电源VCC连接，发射极其中一路与地连接，另外一路与第二NPN三极管N2的基极连接，第二NPN三极管N2的集电极与第二直流电源VSS连接，发射极连接地，电磁阀的两端分别与第二直流电源VSS的集电极和发射极连接。当主控模块MCU2控制电磁阀的管脚12为固定电平时，因为电解电容E1隔直流通交流，所以第一NPN三极管N1的基极为低电平，N1截止，第二NPN三极管N2的基极为低电平，N2截止，最终导致电磁阀关闭。当管脚12输出为方波时，因为第一电解电容E1隔直通交作用，第一NPN三极管N1的基极此时为高电平，N1导通，第二NPN三极管N2的基极此时也为高电平，N2导通，因此电磁阀开启。当单片机MCU1与MCU2通信异常或者主板MCU异常时，导致MCU1与MCU2通讯中断，此时如气体探测报警单元检测到有害气体浓度超标，则单片机MCU1的控制端输出方波信号，因为第三电解电容E3隔直流通交流，所以第五NPN三极管N5导通，由于第五NPN三极管N5的集电极与第一NPN三极管N1的基极连接，第一NPN三极管N1的基极此时为低电平，N1截止，第二NPN三极管N2的基极此时也为低电平，N2截止，因此电磁阀关闭。
第一电解电容E1的正极还通过一支路与地连接，第一电解电容E1的负极还通过一支路与第二二极管D2的负极连接后与地连接。形成为第一电解电容E1放电的放电回路。
风机驱动电路包括第三NPN三极管N3、PMOS管M1、第二电解电容E2，PMOS管M1的源极与第二直流电源VSS连接，栅极与第三NPN三极管N3的集电极连接，PMOS管M1的漏极其中一路连接电感L后与第二电解电容E2的正极连接，PMOS管M1的漏极另外一路连接第三二极管D3的负极后与地连接，第二电解电容E2的负极与地连接，风机的两端分别连接在第二电解电容E2的两端，第三NPN三极管N3的基极其中一路与第四NPN三极管N4的集电极连接，另外一路与主控模块MCU2的风机控制端连接。当主控模块MCU2控制风机的管脚7为高电平时，第三NPN三极管N3导通，PMOS管M1关闭，风机不转动；当管脚7为低电平时，第三NPN三极管N3截止，PMOS管M1导通，风机转动。当单片机MCU1与MCU2通信异常或者主板MCU异常时，导致MCU1与MCU2通讯中断，此时如气体探测报警单元检测到有害气体浓度超标，则单片机MCU1的控制端输出方波信号，因为第三电解电容E3隔直流通交流，所以第四NPN三极管N4导通，由于第四NPN三极管N4的集电极与第三NPN三极管N3的基极连接，第三NPN三极管N3的基极此时为低电平，N3截止，PMOS管M1导通，风机转动。
第二电解电容E2的两端还连接有第四二极管D4，第四二极管D4的正极与地连接，第四二极管D4的负极与第二电解电容E2的正极连接。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种具有有害气体浓度检测及双重保护功能的燃气热水器，包括主控模块、风机、用于驱动所述风机的风机驱动电路、电磁阀以及用于驱动所述电磁阀的电磁阀驱动电路，其特征在于：还包括气体探测报警单元，所述气体探测报警单元包括单片机及气体传感器，所述单片机的通信端与所述主控模块连接，控制端连接开关电路后其中一路与所述风机驱动电路连接，另外一路与所述电磁阀驱动电路连接，所述主控模块具有风机控制端和电磁阀控制端，所述主控模块的风机控制端与所述风机驱动电路连接，所述主控模块的电磁阀控制端与所述电磁阀驱动电路连接。
2.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于：所述开关电路包括第一电容、第一二极管、第四NPN三极管、以及第五NPN三极管，所述第一电容一端与所述单片机的控制端连接，另外一端通过所述第一二极管分别与所述第四NPN三极管的基极以及第五NPN三极管的基极连接，所述第四NPN三极管的集电极与所述风机驱动电路连接，所述第五NPN三极管的集电极与所述电磁阀驱动电路连接。
3.根据权利要求2所述的燃气热水器，其特征在于：所述第四NPN三极管的基极以及第五NPN三极管的基极通过连接第三电解电容后与地连接，且所述第四NPN三极管的基极以及第五NPN三极管的基极与所述第三电解电容的正极连接，所述第一二极管的正极还通过连接第六二极管后与地连接，所述第一二极管的正极与所述第六二极管的负极连接。
4.根据权利要求2或3所述的燃气热水器，其特征在于：所述电磁阀驱动电路包括第一电解电容、第一NPN三极管、第二NPN三极管，所述第一电解电容的正极与所述主控模块的电磁阀控制端连接，负极与所述第一NPN三极管的基极连接，所述第一NPN三极管的基极同时与所述第五NPN三极管的集电极连接，所述第一NPN三极管的集电极与第一直流电源连接，发射极其中一路与地连接，另外一路与所述第二NPN三极管的基极连接，所述第二NPN三极管的集电极与第二直流电源连接，发射极连接地，所述电磁阀的两端分别与所述第二直流电源的集电极和发射极连接。
5.根据权利要求4所述的燃气热水器，其特征在于：所述第一电解电容的正极还通过一支路与地连接，所述第一电解电容的负极还通过一支路与第二二极管的负极连接后与地连接。
6.根据权利要求2或3所述的燃气热水器，其特征在于：所述风机驱动电路包括第三NPN三极管、PMOS管、第二电解电容，所述PMOS管的源极与第二直流电源连接，栅极与所述第三NPN三极管的集电极连接，所述PMOS管的漏极其中一路连接电感后与所述第二电解电容的正极连接，所述PMOS管的漏极另外一路连接第三二极管的负极后与地连接，所述第二电解电容的负极与地连接，所述风机的两端分别连接在所述第二电解电容的两端，所述第三NPN三极管的基极其中一路与所述第四NPN三极管的集电极连接，另外一路与所述主控模块的风机控制端连接。
7.根据权利要求6所述的燃气热水器，其特征在于：所述第二电解电容的两端还连接有第四二极管，所述第四二极管的正极与地连接，所述第四二极管的负极与所述第二电解电容的正极连接。
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