技术领域
[0001] 本实用新型涉及燃烧设备技术领域，特别是涉及一种燃气燃烧机用的控制器。
背景技术
[0002] 传统的厨房用燃气
燃烧器大部分是由手动气
阀，手持式点火器、
风机、炉头及相关连接气管组成，开机时先合上风机电源
开关，使风机转动吹风，然后打开手动气阀，让燃气喷出，最后用手持式点火器将炉子点燃。若不用火时，需要手动将气阀关小，此时将有少许燃气燃烧，以便保留火种，否则用火时又要重复以上点火过程，该种燃气燃烧器控制方法简单、落后、操作不方便、不安全，而且浪费燃气。实用新型内容
[0003] 为克服
现有技术存在的技术
缺陷，本实用新型提供一种燃气燃烧机用的控制器，成本低，能够实现自动点火，同时具有火焰检测及外围部件工作状态检测功能，且可在异常情况发生时自动关闭气源并启动报警。
[0004] 本实用新型采用的技术解决方案是：
[0005] 燃气燃烧机用的控制器，包括电源
电路、控
制芯片及分别与控制芯片和电源电路相连接的火焰检测电路、功能驱动电路、外围状态检测电路，所述控制芯片的
信号输出端连接有指示灯电路和所述功能驱动电路，所述控制芯片的信号输入端连接有所述火焰检测电路和外围状态检测电路，所述电源电路为控制芯片、火焰检测电路、功能驱动电路和外围状态检测电路提供直流电源VCC和直流电源VDD。
[0006] 优选地，所述火焰检测电路包括电容C13、电容C901、电容C902、
电阻R153、电阻R123、电阻R143、电阻R133、电阻R903、电阻R73、电阻R103、整流
二极管V23和双
运算放大器，其中：
[0007] 所述电阻R153的一端与火焰离子探针Fe的输入端相连接，另一端依次通过电阻R123、电阻R143、电阻R133电连接双
运算放大器的反向输入脚B；
[0008] 所述电阻R123和电阻R143的公共端经电容C13连接火线；
[0009] 所述电阻R143和电阻R133的公共端一路经电容C901接地，再一路经
整流二极管V23和电阻R903接地，且所述整流二极管V23的正极电连接电阻R143和电阻R133的公共端；
[0010] 所述双运算放大器的反向输入脚B经电阻R73连接直流电源VCC，所述双运算放大器的同向输入脚B接地并在其与所述反向输入脚B之间电连接所述电容C902，所述双运算放大器的接地脚接地，电源脚连接直流电源VCC，输出脚B连接控制芯片的火焰信号检测端口，所述双运算放大器的电源脚与输出脚B之间连接有电阻R103。
[0011] 优选地，所述外围状态检测电路包括用于检测电源是否导通的电源状态检测电路、用于检测风
门执行器FM是否工作的风门状态检测电路、用于检测点火
变压器Z是否工作的变压器状态检测电路、用于检测第一
电磁阀BV1是否工作的第一电磁阀状态检测电路、用于检测第二电磁BV2是否工作的第二电磁阀状态检测电路、以及用于检测风机M是否工作的风机状态检测电路。
[0012] 优选地，所述电源状态检测电路、风门状态检测电路、变压器状态检测电路、第一电磁阀状态检测电路、第二电磁阀状态检测电路和风机状态检测电路均采用同一电路结构，具体为：分别包括光
耦合器，所述光耦合器的输入端经一电阻与相应的待检测外围部件的输入端相连接，所述光耦合器的输出端与控制芯片的相应检测端口相连接并经一电阻连接直流电源VCC，且所述光耦合器的发光器负极与零线相连接，所述光耦合器的受光器一端接地。
[0013] 优选地，所述功能驱动电路包括：第一单刀双掷继电器，其公共触点连接火线，常开触点连接风机；
[0014] 第二单刀双掷继电器，其公共触点连接第一电磁阀，常开触点连接风机；
[0015] 双刀单掷继电器，其第一开关的动触点连接风机，第一开关的常开触点连接风门执行器，第二开关的动触点连接所述第一单刀双掷继电器的常闭触点，第二开关的常开触点连接报警器；
[0016] 双刀双掷继电器，其第一开关的公共触点连接所述第二单刀双掷继电器的常闭触点，第一开关的常开触点连接第二电磁阀，第一开关的常闭触点空接，其第二开关的公共触点连接第一电磁阀，第二开关的常开触点连接风机，第二开关的常闭触点连接点火变压器；以及
[0017] 达林顿管阵列，所述达林顿管阵列的信号输入端分别
串联一个电阻后与控制芯片的相应信号输出端相连接，所述达林顿管阵列的信号输出端分别连接相应的继电器的线圈。
[0018] 本实用新型的有益效果：
[0019] 1、本实用新型220V的交流
电压经电容C13、电阻R53和电阻R123后由
导线连接到火焰离子探针上，当燃气点燃后，利用火焰的近似二极管单向导电特性，通过对交流电的整流，在电容C901上形成一个下正上负的充电电压，电容C901上端的负电压通过电阻R133加到双运算放大器LM358M的反向输入脚B（第6脚）上，使得反向输入脚B的电压低于同向输入脚B（第5脚）的电压，从而使得双运算放大器LM358M输出高电平，此
高电平信号再送给PIC芯片的火焰信号检测端口上而由指示灯电路呈一常亮灯况。当燃气熄灭或火焰离子探针对机壳
短路时，LM358M的反向输入脚B由于电阻R73的作用，其电压高于同向输入脚B的电压，从而使得双运算放大器LM358M输出低电平，此低电平信号再送给PIC芯片的火焰信号检测端口上而由指示灯电路切换至另一常亮灯况。这样，PIC芯片通过检测双运算放大器LM358M的输出端电平高低就可判别火焰的有无，具有较好的火焰检测可靠性。
[0020] 2、本实用新型通过光耦合器经一电阻与各外围部件的输入端相连接，当各外围部件导通工作后，光耦合器
输入侧产生足够大的工作
电流，则会触发光耦合器的发光器发光动作，继而使得受光器输出低电平，而当各外围部件不工作的话则光耦合器输出高电平，如此通过控制芯片相应检测端口接收到的高低电平来判断各外围部件的工作状态，或导通工作，或断路不工作，导通工作时由指示灯电路以不同的闪烁灯况表示，且光耦合器的输入侧连接至外围部件的输入端，干扰少，检测可靠。
[0021] 3、本实用新型结合
温度开关、风压开关和压
力开关等监测信号，通过PIC芯片给达林顿管阵列输出驱动信号，再由达林顿管阵列驱动相应的继电器动作，从而控制燃气燃烧机的风机、第一电磁阀、第二电磁阀、点火变压器、报警器和风门执行器工作，使得燃烧能够正常进行，并在通过燃烧机上的火焰检测电路探测到在点火规定时间内点火未成功或燃烧中熄火时，能够自动停止燃气进给的同时报警器通电报警。若燃烧温度或压力达到上限值时能够自动停止进气并在低于下限值后重新进入自动点火程序。
[0022] 4、本实用新型燃气燃烧机用的控制器安全性能高，可减少燃气浪费，成本低。
附图说明
[0023] 图1为本实用新型控制器与外围部件的电气接线图。
[0024] 图2为本实用新型电源电路图。
[0025] 图3为本实用新型控制芯片引脚图及指示灯电路图。
[0026] 图4为本实用新型第一电磁阀状态检测电路图。
[0027] 图5为本实用新型火焰检测电路图。
[0028] 图6为本实用新型功能驱动电路的继电器接线图。
[0029] 图7为本实用新型控制芯片与继电器的电气连接图。
[0030] 图8为本实用新型燃气燃烧机用的控制器原理
框图。
具体实施方式
[0031] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
[0032] 如图1所示，本
实施例提供一种燃气燃烧机用的控制器，包括控制芯片、电源电路、外围状态检测电路、火焰检测电路和功能驱动电路。与该控制器相连接的外围部件有风机M、点火变压器Z、第一电磁阀BV1、第二电磁阀BV2、风门执行器FM、报警器AL、温度开关R、风压开关LP、压力开关W、复位开关EK2及其他部件。其中，所述复位开关EK2连接在零线与控制芯片之间，用于出现非正常燃烧或熄火后的重启点火操作，所述风机M连接在零线与功能驱动电路的火线接入端之间，所述点火变压器Z连接在零线与功能驱动电路的火线接入端之间，所述第一电磁阀BV1连接在零线与功能驱动电路的火线接入端之间，所述第二电磁阀BV2连接在零线与功能驱动电路的火线接入端之间，所述风门执行器FM连接在零线与功能驱动电路的火线接入端之间，所述报警器AL连接在零线与功能驱动电路的火线接入端之间，所述风压开关LP、压力开关W和温度开关R分别连接在火线与控制芯片的信号输入端之间。
[0033] 在本实施例中，如图2所示，所述电源电路的作用在于为控制芯片及外围状态检测电路、火焰检测电路及功能驱动电路提供直流电源VCC或直流电源VDD。优选的，本实施例的电源电路为由220V交流电经降压、整流和稳压处理后得到+5V的直流电源VCC和+24V的直流电源VDD。
[0034] 具体的：所述电源电路包括包括
整流桥，所述整流桥的第3端连接零线，第1端经降压电路连接火线，第2端依次串联电阻R51、电阻R61和三端稳压管7805的输入端，所述三端稳压管7805的接地端与整流桥的第4端相连接，且第4端与第2端之间连接有电容C1，电阻R61的两端与整流桥的第4端之间分别连接有电容C2和电容C3，电阻R51和电阻R61的公共端连接有稳压二极管V181的负极，稳压二极管V181的正极连接整流桥的第4端，所述三端稳压管7805的输出端与整流桥的第4端之间连接有电容C4，如此调整各电阻和电容值可实现由所述三端稳压管7805的输出端输出所述直流电源VCC（+5V），由电容C4的另一端输出所述直流电源VDD（+24V）。其中，所述降压电路包括与火线依次相串联的熔断器、电阻R11和电容C21以及串联在电容C21两端的电阻R21和电阻R31，所述电阻R11与熔断器的公共端经可变电阻R41与零线相连接。
[0035] 在本实施例中，如图3所示，所述控制芯片采用PIC芯片，具体型号可为PIC16F886。所述PIC芯片的第9引脚和第10引脚之间连接有晶振电路，第1引脚的一路经电阻R86连接直流电源VCC，另一路经电容C16接地，所述PIC芯片的第25引脚和第26引脚均连接有指示灯电路，该指示灯电路用于表明所述外围状态检测电路和火焰检测电路的相应状态。
[0036] 具体为：所述PIC芯片的第25引脚经电阻连接第一
三极管V15的基极，第一三极管V15的发射极连接直流电源VCC，第一三极管V15的集
电极经电阻R15连接双色
发光二极管V35的第一正极，此为第一指示灯电路；所述PIC芯片的第26引脚经另一电阻连接第二三极管V25的基极，第二三极管V25的发射极连接直流电源VCC，第二三极管V25的集电极经电阻R25连接双色发光二极管V35的第二正极，此为第二指示灯电路。所述指示灯电路包括上述第一指示灯电路和第二指示灯电路。所述双色发光二极管V35为三脚双色灯，所述双色发光二极管V35的共
阴极接地，当仅第一指示灯电路导通后双色发光二极管V35呈红色，当仅第二指示灯电路导通后双色发光二极管V35呈绿色，而当第一指示灯电路和第二指示灯电路均导通则双色发光二极管V35呈黄色。本实施例PIC芯片根据各信号输入端的接收情况按照时序向指示灯电路发出驱动信号，从而使得双色发光二极管V35以各种不同的灯况作出指示，或常亮，或闪烁等。
[0037] 在本实施例中，所述外围状态检测电路与控制芯片的信号输入端相连接，其包括用于检测电源是否导通的电源状态检测电路、用于检测风门执行器FM是否工作的风门状态检测电路、用于检测点火变压器Z是否工作的变压器状态检测电路、用于检测第一电磁阀BV1是否工作的第一电磁阀状态检测电路、用于检测第二电磁BV2是否工作的第二电磁阀状态检测电路、以及用于检测风机M是否工作的风机状态检测电路。
[0038] 具体的：所述电源状态检测电路、风门状态检测电路、变压器状态检测电路、第一电磁阀状态检测电路、第二电磁阀状态检测电路和风机状态检测电路均采用同一电路结构。比如：如图4所示，所述第一电磁阀状态检测电路包括光耦合器，所述光耦合器的输入端经电阻R332与第一电磁阀BV1的输入端X12相连接，所述光耦合器的输出端与控制芯片的相应检测端口相连接并经电阻R182连接直流电源VCC，且所述光耦合器的发光器负极与零线相连接，所述光耦合器的受光器一端接地。所述光耦合器采用P180微型光耦，其发光器为发光二极管，受光器为光敏三极管，所述光敏三极管的发射极接地，所述光敏三极管的基极与发光二极管耦接。当第一电磁阀BV1工作时，X12得到220V的电压，触发光耦合器P180动作并输出一个低电平，然后由PIC芯片的相应检测端口检测到；而当第一电磁阀BV1不工作的话，则不会触发光耦合器P180，PIC芯片检测到的是一个高电平。
[0039] 同理，当第二电磁阀BV2工作时，PIC芯片的相应检测端口会检测到低电平，而当第二电磁阀BV2不工作时PIC芯片检测到的是一个高电平；当点火变压器Z工作时，PIC芯片的相应检测端口会检测到低电平，而当点火变压器Z不工作时PIC芯片检测到的是一个高电平；当风门执行器FM工作时，PIC芯片的相应检测端口会检测到低电平，而当风门执行器FM不工作时PIC芯片检测到的是一个高电平；当风机M工作时，PIC芯片的相应检测端口会检测到低电平，而当风机M不工作时PIC芯片检测到的是一个高电平；当电源X9导通时，PIC芯片的相应检测端口会检测到低电平，而当电源X9不导通时PIC芯片检测到的是一个高电平。如此，通过PIC芯片相应检测端口的高低电平来检测判断各外围部件的工作状态。
[0040] 在本实施例中，如图5所示，所述火焰检测电路电气连接在控制芯片与火焰离子探针FE之间，该火焰检测电路包括电容C13、电容C901、电容C902、电阻R153、电阻R123、电阻R143、电阻R133、电阻R903、电阻R73、电阻R103、整流二极管V23和双运算放大器。所述双运算放大器采用LM358M，所述双运算放大器的接地脚接地，电源脚连接直流电源VCC，输出脚B连接控制芯片的火焰信号检测端口，所述双运算放大器的电源脚与输出脚B之间连接有电阻R103，所述双运算放大器的反向输入脚B经电阻R73连接直流电源VCC，所述双运算放大器的同向输入脚B接地并在其与所述反向输入脚B之间电连接所述电容C902。
[0041] 所述电阻R153的一端与火焰离子探针FE的输入端X10相连接，另一端依次通过电阻R123、电阻R143和电阻R133电连接双运算放大器的反向输入脚B。所述电阻R123和电阻R143的公共端经电容C13连接火线。所述电阻R143和电阻R133的公共端一路经电容C901接地，再一路经整流二极管V23和电阻R903接地，且所述整流二极管V23的正极电连接电阻R143和电阻R133的公共端。
[0042] 在本实施例中，如图6-7所示，所述功能驱动电路连接在控制芯片的信号输出端，其包括第一单刀双掷继电器K14、第二单刀双掷继电器K34、双刀单掷继电器K24、双刀双掷继电器K44以及达林顿管阵列U3。其中，所述第一单刀双掷继电器K14和第二单刀双掷继电器K34的型号均为RT314024，双刀单掷继电器K24的型号为F4AK024，双刀双掷继电器K44的型号为RT424024，所述达林顿管阵列U3采用ULN2803AG达林顿管阵列U3。
[0043] 所述达林顿管阵列U3包含八对NPN达林顿管，8对达林顿管的发射极连接在一起为发射极共地端（即第9脚），所述发射极共地端接地的同时并联连接有两个电容C13、C14，所述两个电容C13、C14的另一公共端连接直流电源VDD。8对达林顿管的集电极分别通过一个
续流二极管接到高端公共端（即第10脚），所述高端公共端外接直流电源VDD。
[0044] 各达林顿管的基极串联一个基极电阻而作为达林顿管阵列U3的信号输入端（即第1-8脚），各达林顿管的集电极作为达林顿管阵列U3的信号输出端（即第11-18脚），所述达林顿管阵列U3的信号输入端分别串联一个电阻后与控制芯片的相应信号输出端相连接，所述达林顿管阵列U3的信号输出端连接相应的继电器的线圈。比如：
[0045] 第一单刀双掷继电器K14的线圈连接在达林顿管阵列U3第18脚，与其相对应的控制芯片信号输出端经电阻R43连接至达林顿管阵列U3第1脚；第二单刀双掷继电器K34的线圈连接在达林顿管阵列U3第16脚，与其相对应的控制芯片信号输出端经电阻R45连接至达林顿管阵列U3第3脚；双刀单掷继电器K24的线圈连接在达林顿管阵列U3第17脚，与其相对应的控制芯片信号输出端经电阻R44连接至达林顿管阵列U3第2脚；双刀双掷继电器K44的线圈连接在达林顿管阵列U3第15脚，与其相对应的控制芯片信号输出端经电阻R47连接至达林顿管阵列U3第4脚。
[0046] 在本实施例中，所述第一单刀双掷继电器K14的公共触点连接火线，常开触点连接风机M。所述第二单刀双掷继电器K34的公共触点连接第一电磁阀BV1，常开触点连接风机M。
[0047] 所述双刀单掷继电器K24的第一开关K2-1的动触点连接风机M，第一开关K2-1的常开触点连接风门执行器FM，所述双刀单掷继电器K24的第二开关K2-2的动触点连接所述第一单刀双掷继电器K14的常闭触点，第二开关K2-2的常开触点连接报警器AL。
[0048] 所述双刀双掷继电器K44的第一开关K4-1的公共触点连接所述第二单刀双掷继电器K34的常闭触点，第一开关K4-1的常开触点连接第二电磁阀BV2，第一开关K4-1的常闭触点空接，所述双刀双掷继电器K44的第二开关K4-2的公共触点连接第一电磁阀BV1，第二开关K4-2的常开触点连接风机M，第二开关K4-2的常闭触点连接点火变压器Z。
[0049] 本实施例的工作过程为：在点火前进行吹扫作业中，火焰检测电路输出低电平而使指示灯电路呈一常亮灯况，第一单刀双掷继电器K14得电使得其常开触点闭合，继而使得风机M通电运转，风机状态检测电路输出低电平而由指示灯电路以第一闪烁灯况表示；吹扫时间达到后，第一单刀双掷继电器K14保持通电状态，双刀单掷继电器K24得电使其第一开关的常开触点闭合、第二开关常开触点闭合并通过风门状态检测电路输出低电平而由指示灯电路以第五闪烁灯况表示，而且第二单刀双掷继电器K13也开始得电使得其常开触点闭合，继而导通第一电磁阀BV1和点火变压器Z，实现在
燃烧室内同时具有燃气和空气，通过点火变压器Z实现点火，在点火过程中变压器状态检测电路输出低电平而由指示灯电路以第二闪烁灯况表示，第一电磁阀状态检测电路输出低电平而由指示灯电路以第三闪烁灯况表示；点火成功后，火焰检测电路输出高电平而切换常亮灯况，第一单刀双掷继电器K14和双刀单掷继电器K24保持通电状态，双刀双掷继电器K44得电使得其第一开关和第二开关的常开触点闭合并通过第二电磁阀状态检测电路输出低电平而由指示灯电路以第四闪烁灯况表示，第二单刀双掷继电器K34失电复位，从而使得点火变压器Z停止点火，第一电磁阀BV1和第二电磁阀BV2同时导通工作送燃气，风机M导通送空气，进行正常燃烧并通过风门执行器FM调节进风量；正常燃烧完成后，关闭电源键即可。若通过燃烧机上的火焰检测电路探测到在点火规定时间内点火未成功或燃烧中熄火时，第一单刀双掷继电器K14和双刀双掷继电器K44失电复位，停止燃气进给的同时报警器AL通电报警，按复位开关EK2后报警解除，重新进入吹扫、点火程序。若燃烧至燃烧室内温度或压力超过上限值时，温度开关R或压力开关W断开，同时由PIC芯片驱动双刀双掷继电器K44失电复位，停止燃气供给，然后待温度降至下限值后温度开关R或压力开关W闭合并通过电源状态检测电路输出低电平至PIC芯片而由指示灯电路以第六闪烁灯况表示，同时由PIC芯片驱动重新进入点火程序。
[0050] 以上显示和描述了本
发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。
