CMS711D自吸閥爐具脈沖點火器設計

摘 要：文章提出一種基于CMS711D單片機的自吸閥爐具脈沖點火控制器設計，具體包括有系統(tǒng)的組成和功能、主要硬件電路設計實現(xiàn)。希望通過文章的分析，能夠?qū)ο嚓P工作提供參考。

關鍵詞：爐具；CMS711D；脈沖點火

1 概述

二十世紀八十年代以后，隨著改革開放的深入，市場經(jīng)濟興起，燃氣用具紛紛進入中國千家萬戶，取代了舊式傳統(tǒng)爐灶，如何降低成本，提高產(chǎn)能，優(yōu)化產(chǎn)品是各燃氣灶具生產(chǎn)企業(yè)壯大發(fā)展的關鍵，而脈沖點火控制器則是燃氣灶中核心組成部分。文章介紹了一種采用SMC711D單片機作為主控器的脈沖點火控制電路，實現(xiàn)了點火的智能化和火焰檢測的無傳感器設計，增強產(chǎn)品安全性。

2 系統(tǒng)設計

2.1 功能特點

（1）系統(tǒng)自檢功能。（2）故障報警。（3）熄火保護。（4）離焰延時。（5）雙爐獨立點火。

2.2 性能參數(shù)

（1）雙爐獨立點火，開啟任意一爐其對應點火及反饋。

（2）不著火點火時間為7秒，點火時間內(nèi)熄火可再點火，中途熄火延時3-6秒關閥報警。

（3）點火0.1秒后吸動電磁閥，維持與點火同步，電磁閥動作脈寬0.5秒。

（4）正常工作狀態(tài)。

（5）故障報警：未著火有火焰信號報警提示1聲，停2秒反復報警；意外熄火報警提示2聲，停2秒反復報警；點火7秒內(nèi)不著火報警提示3聲，停2秒反復報警；蜂鳴器采用交流驅(qū)動方式：頻率2KHz。

3 硬件設計

3.1 脈沖點火控制電路

脈沖點火控制電路如圖1所示，點火電路由直流升壓電路和逆變升壓電路構(gòu)成：

3.1.1 直流升壓電路

電路由3V直流電池供電，直流升壓電路由Q4、Q5、R10、R11、變壓器T1 1、2腳、C13、Q6、變壓器T1 6、7腳構(gòu)成變壓器反饋式振蕩電路。點火時CMS711D 6、7腳為高，8腳為低。在變壓器次級產(chǎn)生Vpp為200V左右的交流電壓。經(jīng)二極管D7整流，C14電容濾波，形成直流200V左右的直流電壓源。因此直流升壓電路實質(zhì)上是一個從3V變?yōu)?00V的DC-DC變換器。

3.1.2 逆變升壓電路

控硅E1 X0605，R17、R16、D8、高壓包T2、D5、R14、10V、穩(wěn)壓管Z1和變壓器T1 3、4腳構(gòu)成逆變升壓電路。當CMS711D 6、7腳為高電平，且變壓器T1次邊經(jīng)D7整流C14濾波的直流電壓大于180V左右時，變壓器T1 4腳電壓正半周使穩(wěn)壓管Z1擊穿，這時可控硅E1 X0605觸發(fā)導通，儲能電容通過可控硅和高壓包初邊構(gòu)成回路放電，升壓包次邊產(chǎn)生15000V左右的高壓，可控硅關斷時二極管D8起續(xù)流作用。實現(xiàn)從直流200V到1500V的逆變升壓，使空氣擊穿從而使天然氣或液化氣點燃達到點火作用。可控硅E2 X0605等元件構(gòu)成另一路逆變升壓電路，不再敘述。正常點火時是一個直流電源給電容C14充電儲能和可控硅導通使C14放電的重復振蕩過程，振蕩頻率在8-14次，即點火器每秒鐘點火8-14次。CMS711D 6、7腳為低電平時，觸發(fā)電路被嵌位，停止點火。

3.2 火焰檢測電路

火焰檢測電路如圖2所示，該電路融合了點火電路和火焰檢測電路，摒棄了傳統(tǒng)的傳感器檢測思想，采用物理原理和簡單電路實現(xiàn)火焰檢測設計，簡化電路設計，降低產(chǎn)品成本，軟件編程易于實現(xiàn)。用左火焰檢測電路來說明其工作原理：C15、R21、檢火探針feedback、R22、C16、Z2、R23、R24、R25、R26、C17和變壓器T1 3、5腳構(gòu)成檢火電路。正常工作時CMS711D 6、7腳為低8腳為高，三極管Q5關斷Q4導通。由于三極管Q4集電極上的電阻比Q5集電極上的電阻大，振蕩電流小，振蕩幅度低，變壓器T1次邊的正弦交流電壓幅度較低，大約Vpp50V左右。這個Vpp50V的交流電壓用作檢火電路的交流電源。正常工作有火時，氣體燃燒產(chǎn)生的負離子使檢火交流電源的正電荷被中和，檢火電路輸出負幾百毫伏的負電壓作為CMS711D 10腳輸出高電平維持吸閥的判定依據(jù)。當工作時火突然熄滅，火焰中的負離子消失，檢火電路的交流電源正電荷不能被中和，檢火電路輸出到CMS711D 3腳或5腳的電壓為正幾百毫伏的正電壓，CMS711D檢測到這個正電壓，得知火焰熄滅，立即使CMS711D 9腳10腳輸出低電平，使三極管Q1、Q2截止，使氣閥體關閉。蜂鳴器報警，系統(tǒng)停機。

4 結(jié)束語

隨著我國電子生產(chǎn)行業(yè)不斷擴大化發(fā)展，家電產(chǎn)品日新月異，其控制板電路越來越精密高端，所以產(chǎn)品控制板電路設計也越來越重要。多樣化、智能化、高集成化、成本效益、性能指標、環(huán)保標準等技術(shù)指標，對電路板設計提出更高的要求，也對我們從事電子項業(yè)的工作者激勵的動力。

參考文獻

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