CN212302245U - 一种燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，包括微控制单元MCU、数模集成芯片A与数模集成芯片B，该数模集成芯片A分别电连接于微控制单元MCU、第一电磁阀与第二电磁阀，在该数模集成芯片A内集成有电连接于第一电磁阀的第一驱动电路模块、及电连接于第二电磁阀的第二驱动电路模块；该数模集成芯片B分别电连接于微控制单元MCU、第三电磁阀与比例调节阀，在该数模集成芯片B内集成有电连接于第三电磁阀的第三驱动电路模块、及电连接于比例调节阀的第四驱动电路模块。本实用新型在整体电路设计上，集成度高、可靠性好、具有多种安全保护，同时可大幅度简化电路布局，减少电路板上元器件数量，从而可大幅减小电路板大小，降低成本。

Description

一种燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路

技术领域

本实用新型涉及燃气热水器技术领域，尤其涉及一种燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路。

背景技术

燃气热水器中的阀体装置是燃气热水器的核心控制部件，通过阀体装置进行开关气控制、火力调节切换等。通常，阀体装置由截止电磁阀和比例调节阀组成，并且大部分燃气热水器需要2-3个电磁阀，1个比例调节阀。在电磁阀工作时，需要相应的驱动电路进行驱动，然而，在现有的阀体控制电路中，通常采用较复杂的电路进行控制，元器件繁多，导致电路板尺寸大，成本高，不利于电路的集成化。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一种燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，在整体电路设计上，集成度高，可靠性提高，可大幅简化电路布局，减少电路板上元器件数量，从而可大幅减小电路板大小，降低成本。同时，安全性好，技术领先。

本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，其特征在于，包括：

一微控制单元MCU；

一数模集成芯片A，其分别电连接于微控制单元MCU、第一电磁阀与第二电磁阀，在该数模集成芯片A内集成有电连接于第一电磁阀的第一驱动电路模块、及电连接于第二电磁阀的第二驱动电路模块；

一数模集成芯片B，其分别电连接于微控制单元MCU、第三电磁阀与比例调节阀，在该数模集成芯片B内集成有电连接于第三电磁阀的第三驱动电路模块、及电连接于比例调节阀的第四驱动电路模块。

作为本实用新型的进一步改进，所述数模集成芯片A内还集成有分别电连接于第一驱动电路模块与第二驱动电路模块的一第一逻辑控制中心、分别电连接于第一逻辑控制中心与第一驱动电路模块的输出端的一第一输出电压检测模块、分别电连接于第一逻辑控制中心与第二驱动电路模块的输出端的一第二输出电压检测模块、电连接于第一逻辑控制中心的一第一功率管过流检测模块、电连接于第一逻辑控制中心的一第一过温检测模块、电连接于第一逻辑控制中心的第一振荡器、一第一基准稳压电路模块、连接于第一基准稳压电路模块与第一驱动电路模块的输出端之间的一第一功率PMOS管、及连接于第二驱动电路模块的输出端上的一第二功率PMOS管。

作为本实用新型的进一步改进，所述数模集成芯片A的IN1引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT1引脚、及第一驱动电路模块的输入端，该数模集成芯片A的IN2引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT2引脚、及第二驱动电路模块的输入端；该数模集成芯片A的OUT1引脚分别连接至第一驱动电路模块的输出端与第一电磁阀，该数模集成芯片A的OUT2引脚分别连接至第二驱动电路模块的输出端与第二电磁阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述数模集成芯片A的EN引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT5引脚与第一逻辑控制中心。

作为本实用新型的进一步改进，所述数模集成芯片A的FAULT引脚分别连接至微控制单元MCU的IN引脚与第一逻辑控制中心。

作为本实用新型的进一步改进，所述数模集成芯片B内还集成有分别电连接于第三驱动电路模块与第四驱动电路模块的一第二逻辑控制中心、分别电连接于第二逻辑控制中心与第三驱动电路模块的输出端的一第三输出电压检测模块、分别电连接于第二逻辑控制中心与第四驱动电路模块的输出端的一第四输出电压检测模块、电连接于第二逻辑控制中心的一第二功率管过流检测模块、电连接于第二逻辑控制中心的一第二过温检测模块、电连接于第二逻辑控制中心的第二振荡器、一第二基准稳压电路模块、连接于第二基准稳压电路模块与第三驱动电路模块的输出端之间的一第三功率PMOS管、及连接于第四驱动电路模块的输出端上的一第四功率PMOS管。

作为本实用新型的进一步改进，所述数模集成芯片B的IN3引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT3引脚、及第三驱动电路模块的输入端，该数模集成芯片B的IN4引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT4引脚、及第四驱动电路模块的输入端；该数模集成芯片B的OUT3引脚分别连接至第三驱动电路模块的输出端与第三电磁阀，该数模集成芯片B的OUT4引脚分别连接至第四驱动电路模块的输出端与比例调节阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述数模集成芯片B的FK引脚连接至比例调节阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述数模集成芯片B的FAULT引脚分别连接至微控制单元MCU的IN引脚与第二逻辑控制中心。

本实用新型的有益效果为：

(1)通过将用于驱动电磁阀与比例调节阀的驱动电路模块集成于数模集成芯片内，在整体电路设计上，集成度高，可靠性提高，同时，可大幅简化电路布局，减少电路板上元器件数量，从而可大幅减小电路板大小，降低成本。在具体控制时，由微控制单元MCU发信号给数模集成芯片，再由数模集成芯片内的驱动电路模块对电磁阀与比例调节阀进行驱动，实现对电磁阀与比例调节阀的间接控制，控制稳定、精确。相对于现有阀体控制电路技术，技术领先。

(2)具有故障检测、过流检测、电压检测、过温检测、负载短路保护、故障提示等功能，由此，实现多重安全保护检测功能，提高整个数模集成电路的安全性。

上述是实用新型技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的整体电路原理框图；

图2为本实用新型中数模集成芯片A的内部原理框图；

图3为本实用新型中数模集成芯片B的内部原理框图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式详细说明。

请参照图1至图3，本实用新型实施例提供一种燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，包括：

一微控制单元MCU；

一数模集成芯片A，其分别电连接于微控制单元MCU、第一电磁阀与第二电磁阀，在该数模集成芯片A内集成有电连接于第一电磁阀的第一驱动电路模块、及电连接于第二电磁阀的第二驱动电路模块；

一数模集成芯片B，其分别电连接于微控制单元MCU、第三电磁阀与比例调节阀，在该数模集成芯片B内集成有电连接于第三电磁阀的第三驱动电路模块、及电连接于比例调节阀的第四驱动电路模块。

通过集成于数模集成芯片A内的第一驱动电路模块对第一电磁阀的工作进行驱动，集成于数模集成芯片A内的第二驱动电路模块对第二电磁阀的工作进行驱动；并通过集成于数模集成芯片B内的第三驱动电路模块对第三电磁阀的工作进行驱动，集成于数模集成芯片B内的第四驱动电路模块对比例调节阀的工作进行驱动。由于第一驱动电路模块、第二驱动电路模块、第三驱动电路模块与第四驱动电路模块均集成于数模集成芯片中(数模集成芯片A与数模集成芯片B)，可大幅简化整体电路，集成度高，可靠性提高，且可大幅减小电路板大小，降低成本。

在具体控制时，由微控制单元MCU给信号给数模集成芯片，再由数模集成芯片内的驱动电路模块对电磁阀与比例调节阀进行驱动，实现对电磁阀与比例调节阀的间接控制，控制稳定、精确。

在本实施例中，如图2所示，所述数模集成芯片A内还集成有分别电连接于第一驱动电路模块与第二驱动电路模块的一第一逻辑控制中心、分别电连接于第一逻辑控制中心与第一驱动电路模块的输出端的一第一输出电压检测模块、分别电连接于第一逻辑控制中心与第二驱动电路模块的输出端的一第二输出电压检测模块、电连接于第一逻辑控制中心的一第一功率管过流检测模块、电连接于第一逻辑控制中心的一第一过温检测模块、电连接于第一逻辑控制中心的第一振荡器、一第一基准稳压电路模块、连接于第一基准稳压电路模块与第一驱动电路模块的输出端之间的一第一功率PMOS管、及连接于第二驱动电路模块的输出端上的一第二功率PMOS管。

由第一输出电压检测模块与第二输出电压检测模块分别对第一驱动电路模块与第二驱动电路模块的输出电压进行检测，以便于及时获知对第一电磁阀与第二电磁阀的驱动电压，防止出现电压过高或过低现象，保证电磁阀的正常工作。通过第一功率管过流检测模块对功率PMOS管的工作进行检测，以便于及时发现异常，起到过流保护的目的。通过第一过温检测模块对数模集成芯片A内部温度进行检测，以便于及时发现过温现象，防止数模集成芯片A寿命降低。由此，通过多重安全保护检测，具有故障检测、过流检测、电压检测、过温检测、负载短路保护、故障提示等功能，提高整个数模集成电路的安全性。

对于数模集成芯片A与微控制单元MCU的连接方式，本实施例所述数模集成芯片A的IN1引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT1引脚、及第一驱动电路模块的输入端，该数模集成芯片A的IN2引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT2引脚、及第二驱动电路模块的输入端；该数模集成芯片A的OUT1引脚分别连接至第一驱动电路模块的输出端与第一电磁阀，因此，由数模集成芯片A的OUT1引脚直接驱动第一电磁阀的工作；该数模集成芯片A的OUT2引脚分别连接至第二驱动电路模块的输出端与第二电磁阀，因此，由数模集成芯片A的OUT2引脚直接驱动第二电磁阀的工作。

同时，所述数模集成芯片A的EN引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT5引脚与第一逻辑控制中心。数模集成芯片A的EN引脚是第二电磁阀(数模集成芯片A的IN2引脚与OUT2引脚)的使能控制端，当EN引脚为高电平时，使能第二电磁阀；当EN引脚为低电平时，禁止第二电磁阀，也就是不用第二电磁阀。

同时，所述数模集成芯片A的FAULT引脚分别连接至微控制单元MCU的IN引脚与第一逻辑控制中心。FAULT引脚是异常输出端，当出现第一电磁阀和/或第二电磁阀未连接、功率PMOS管异常时，输出不同频率的信号。

在本实施例中，如图3所示，所述数模集成芯片B内还集成有分别电连接于第三驱动电路模块与第四驱动电路模块的一第二逻辑控制中心、分别电连接于第二逻辑控制中心与第三驱动电路模块的输出端的一第三输出电压检测模块、分别电连接于第二逻辑控制中心与第四驱动电路模块的输出端的一第四输出电压检测模块、电连接于第二逻辑控制中心的一第二功率管过流检测模块、电连接于第二逻辑控制中心的一第二过温检测模块、电连接于第二逻辑控制中心的第二振荡器、一第二基准稳压电路模块、连接于第二基准稳压电路模块与第三驱动电路模块的输出端之间的一第三功率PMOS管、及连接于第四驱动电路模块的输出端上的一第四功率PMOS管。

由第三输出电压检测模块与第四输出电压检测模块分别对第三驱动电路模块与第四驱动电路模块的输出电压进行检测，以便于及时获知对第三电磁阀与比例调节阀的驱动电压，防止出现电压过高或过低现象，保证电磁阀与比例调节阀的正常工作。通过第二功率管过流检测模块对功率PMOS管的工作进行检测，以便于及时发现异常，起到过流保护的目的。通过第二过温检测模块对数模集成芯片B内部温度进行检测，以便于及时发现过温现象，防止数模集成芯片B寿命降低。由此，通过多重安全保护检测，具有故障检测、过流检测、电压检测、过温检测、负载短路保护、故障提示等功能，提高整个数模集成电路的安全性。

对于数模集成芯片B与微控制单元MCU的连接方式，本实施例所述数模集成芯片B的IN3引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT3引脚、及第三驱动电路模块的输入端，该数模集成芯片B的IN4引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT4引脚、及第四驱动电路模块的输入端；该数模集成芯片B的OUT3引脚分别连接至第三驱动电路模块的输出端与第三电磁阀，因此，由数模集成芯片B的OUT3引脚直接驱动第三电磁阀的工作；该数模集成芯片B的OUT4引脚分别连接至第四驱动电路模块的输出端与比例调节阀，因此，由数模集成芯片B的OUT4引脚直接驱动比例调节阀的工作。

本实施例中的比例调节阀的工作原理为：阀门开启的大小随着加在其上的电流的变化而变化，电流越大，阀门开启的越大，反之，越小。

同时，所述数模集成芯片B的FK引脚连接至比例调节阀。

同时，所述数模集成芯片B的FAULT引脚分别连接至微控制单元MCU的IN引脚与第二逻辑控制中心。FAULT引脚是异常输出端，当出现第三电磁阀和/或比例调节阀未连接、功率PMOS管异常时，输出不同频率的信号。

在本实施例中，数模集成芯片A的型号为BW-233A，数模集成芯片B的型号为BW-233B。

在此需要说明的是，本实用新型公开的燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，是对具体电路模块的集成化设计方式进行改进，而对于基准稳压电路模块、驱动电路模块、输出电压检测模块、过温检测模块、功率管过流检测模块等的具体电路设计原理，并不是本实用新型的创新点。对于本实用新型中涉及到的基准稳压电路模块、驱动电路模块、输出电压检测模块、过温检测模块、功率管过流检测模块，可以采用本领域中常规的电路设计原理来实现。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，其特征在于，包括：

一微控制单元MCU；

一数模集成芯片A，其分别电连接于微控制单元MCU、第一电磁阀与第二电磁阀，在该数模集成芯片A内集成有电连接于第一电磁阀的第一驱动电路模块、及电连接于第二电磁阀的第二驱动电路模块；

一数模集成芯片B，其分别电连接于微控制单元MCU、第三电磁阀与比例调节阀，在该数模集成芯片B内集成有电连接于第三电磁阀的第三驱动电路模块、及电连接于比例调节阀的第四驱动电路模块。

2.根据权利要求1所述的燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，其特征在于，所述数模集成芯片A内还集成有分别电连接于第一驱动电路模块与第二驱动电路模块的一第一逻辑控制中心、分别电连接于第一逻辑控制中心与第一驱动电路模块的输出端的一第一输出电压检测模块、分别电连接于第一逻辑控制中心与第二驱动电路模块的输出端的一第二输出电压检测模块、电连接于第一逻辑控制中心的一第一功率管过流检测模块、电连接于第一逻辑控制中心的一第一过温检测模块、电连接于第一逻辑控制中心的第一振荡器、一第一基准稳压电路模块、连接于第一基准稳压电路模块与第一驱动电路模块的输出端之间的一第一功率PMOS管、及连接于第二驱动电路模块的输出端上的一第二功率PMOS管。

3.根据权利要求1或2所述的燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，其特征在于，所述数模集成芯片A的IN1引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT1引脚、及第一驱动电路模块的输入端，该数模集成芯片A的IN2引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT2引脚、及第二驱动电路模块的输入端；该数模集成芯片A的OUT1引脚分别连接至第一驱动电路模块的输出端与第一电磁阀，该数模集成芯片A的OUT2引脚分别连接至第二驱动电路模块的输出端与第二电磁阀。

4.根据权利要求2所述的燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，其特征在于，所述数模集成芯片A的EN引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT5引脚与第一逻辑控制中心。

5.根据权利要求2所述的燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，其特征在于，所述数模集成芯片A的FAULT引脚分别连接至微控制单元MCU的IN引脚与第一逻辑控制中心。

6.根据权利要求1所述的燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，其特征在于，所述数模集成芯片B内还集成有分别电连接于第三驱动电路模块与第四驱动电路模块的一第二逻辑控制中心、分别电连接于第二逻辑控制中心与第三驱动电路模块的输出端的一第三输出电压检测模块、分别电连接于第二逻辑控制中心与第四驱动电路模块的输出端的一第四输出电压检测模块、电连接于第二逻辑控制中心的一第二功率管过流检测模块、电连接于第二逻辑控制中心的一第二过温检测模块、电连接于第二逻辑控制中心的第二振荡器、一第二基准稳压电路模块、连接于第二基准稳压电路模块与第三驱动电路模块的输出端之间的一第三功率PMOS管、及连接于第四驱动电路模块的输出端上的一第四功率PMOS管。

7.根据权利要求1或6所述的燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，其特征在于，所述数模集成芯片B的IN3引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT3引脚、及第三驱动电路模块的输入端，该数模集成芯片B的IN4引脚分别连接至微控制单元MCU的OUT4引脚、及第四驱动电路模块的输入端；该数模集成芯片B的OUT3引脚分别连接至第三驱动电路模块的输出端与第三电磁阀，该数模集成芯片B的OUT4引脚分别连接至第四驱动电路模块的输出端与比例调节阀。

8.根据权利要求6所述的燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，其特征在于，所述数模集成芯片B的FK引脚连接至比例调节阀。

9.根据权利要求6所述的燃气热水器阀体驱动专用数模集成电路，其特征在于，所述数模集成芯片B的FAULT引脚分别连接至微控制单元MCU的IN引脚与第二逻辑控制中心。

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